1974年,世界衛生組織(WHO)啟動了“擴大免疫規劃”(EPI),旨在為全球兒童提供挽救生命的基礎疫苗。EPI主要針對脊髓灰質炎、白喉、百日咳、破傷風、麻疹、結核病這6種高風險傳染病,50余年來,基礎疫苗接種拯救了至少1.54億人的生命。啟動EPI后,疫苗接種使嬰兒存活率飆升40%,天花病毒被徹底消滅,脊髓灰質炎也瀕臨絕跡—自1988年起,已有約30億兒童接種了脊髓灰質炎疫苗,近2000萬人躲過癱瘓的厄運。目前,全球疫苗接種可預防30余種致命疾病,每年讓350萬~500萬人遠離死亡威脅,其中麻疹疫苗更是功勛卓著,在過去50余年中,超六成被拯救的兒童的生命應歸功于它。
麻疹是麻疹病毒引發的一種急性、高度傳染性疾病,是常見的兒童急性呼吸道傳染病之一,嚴重者可并發腦炎、肺炎。受感染者的死亡率約為0.2%,營養不良的感染者死亡率可能高達10%。在麻疹疫苗廣泛使用之前,麻疹是極為普遍的疾病,甚至被認為“與死亡稅一樣無法避免”。1963年,諾貝爾生理學或醫學獎得主約翰·恩德斯等人成功研發出了麻疹疫苗并獲批準上市。1968年,美國科學家莫里斯·希勒曼和同事改進了該疫苗,并于1971年進一步研發了麻腮風三聯疫苗(MMR)。2005年,研究人員又將水痘疫苗加入麻腮風三聯疫苗,成為預防麻疹、腮腺炎、風疹、水痘的四聯混合疫苗(MMRV)。這些技術的創新,使得MMRV疫苗成為今天最重要的疫苗之一,可預防4種傳染病,并且性價比極高。
然而,疫苗研發與接種技術的創新之路并非坦途,新的疾病不斷涌現,病毒也在不斷進化,對疫苗研發和接種策略提出了更高的要求。為應對挑戰,疫苗研究與接種技術需要不斷推陳出新。在探索疫苗接種技術的過程中,科學家發現了一個有趣又重要的現象:在同側手臂多次接種疫苗,可能激發獨特免疫優勢。以往接種疫苗,為避免同側注射引發手臂腫脹和疼痛,常左右交替注射疫苗。然而,新研究發現,同側接種疫苗存在“鄰近效應”,能讓免疫力快速“啟動”。
當疫苗中的抗原進入生物體內時,特殊免疫細胞—巨噬細胞會在淋巴結內“啟動”,然后它們會“指導”記憶B細胞進行定位。有研究人員發現,抗原進入人體后,記憶B細胞會在最靠近注射部位的淋巴結(GC,生發中心)中徘徊。2022年,美國杜克大學的一個研究團隊對此現象進行了進一步實驗研究。研究人員在小鼠同側或對側腿上接種加強疫苗后發現,身體同側部位接種加強疫苗能產生質量更好的生發中心,該生發中心對疫苗抗原的親和力更高,產生抗體的速度更快。也就是說,接種疫苗的免疫位置(身體部位)會影響記憶B細胞對繼發性生發中心的反應?;谶@項研究結果,研究人員提出,在疫苗接種時,應考慮加強疫苗的位置,在同一身體部位(或附近部位)接種加強疫苗(通常為第二次接種該疫苗),有助于快速提高免疫力。
最近,澳大利亞悉尼新南威爾士大學的加文醫學研究所和柯比研究所組成的研究團隊發表于《細胞》雜志的一項研究指出,在同側手臂(無論是左臂還是右臂)多次接種疫苗,可以快速觸發免疫機制,從而提高免疫力。該研究進一步證實了杜克大學的研究結果,并詳細闡釋了其背后的作用原理。
研究團隊利用加文醫學研究所最先進的活體成像技術對小鼠進行觀察,發現首次接種疫苗后,記憶B細胞會遷移到局部淋巴結的外層,在那里,它們將與巨噬細胞產生相互作用。當在同一部位(或附近部位)接種加強疫苗時,這些已經處于“戒備狀態”的巨噬細胞能高效捕獲疫苗中的抗原,并激活記憶B細胞產生高質量的抗體。
這表明,在同一部位接種加強疫苗可以較快地啟動免疫反應。當然,針對小鼠進行的實驗成果不能直接等同于人體,因此,研究人員又以人類為對象進行了實驗研究。30名曾接種過輝瑞BNT信使核糖核?新冠疫苗(biontechCOVID-19mRNA)的參與者加入此次臨床研究。其中20名參與者在同側手臂上接受第二次疫苗(加強疫苗)注射,另10名參與者則是在不同的手臂上接受了第二次疫苗注射。
實驗結果顯示,與換臂接種第二劑疫苗的參與者相比,在同側手臂上接種第二劑疫苗的參與者,在接種疫苗后的第一周內,產生針對新冠病毒的抗體的速度快得多。這組參與者身上產生的抗體對德爾塔和奧密克戎等新冠病毒變體也更有效。不過,到第4周時,兩組參與者體內的抗體水平便無顯著差異了。
這意味著,在疫情暴發期間,為了讓疫苗快速發揮作用,應在同側手臂上接種兩次或兩次以上疫苗。這樣的疫苗接種策略可使預防病毒感染的保護作用起效更快、效力更強,能有效阻止疫情的蔓延。在疫情暴發的最初幾周,快速、有效的保護可能會對易感人群產生巨大影響。在同側手臂上接種兩次或兩次以上疫苗的策略,將幫助我們更快地實現群體免疫,這對防范快速變異的病毒尤為重要。當然,如果接種者有特殊需求,也可以在不同的手臂上接種疫苗,因為隨著時間的推移,換臂接種的效果會與同臂接種趨同,只是需要的時間稍長一些。
關于疫苗接種策略的新發現為優化疫苗接種策略提供了新思路,在疫情防控的關鍵時期尤其值得重視。同時,與此相關的研究也提供了一個新的視角—如果能深入探索如何復制或增強記憶B細胞和巨噬細胞之間的相互作用,就有可能設計出需要更少助劑的下一代疫苗,有望助力我們在與疾病的賽跑中搶占先機,守護公共衛生安全。