自2019年底至今,新冠病毒已經在全球肆虐快三年了,從原始毒株到Delta,再到Omicron,新冠病毒一次又一次的變異,不斷挑戰著人類脆弱的神經,絲毫沒有要走的意思。
在這場拉鋸戰中,你是否曾經有過這樣的疑問:疫情之下,為何有人感染,有人就能夠倖免?
英國政府為新冠人體挑戰試驗刊登的廣告
去年2月份,英國曾在一片倫理謾罵聲中啟動了全球首個新冠病毒人體挑戰試驗。這個極具爭議的試驗是這樣進行的:
由倫敦帝國理工學院、英國政府疫苗任務小組、臨床試驗研究公司等多方共同組成試驗團隊,面向社會招募試驗對象。為了確保受試者的安全,試驗的設計者只挑選那些年輕、健康,沒有基礎疾病的人。起初預計招募90人,經過2-3個月的嚴格篩選,最終有36名健康年輕受試者成功入組。這些年輕人的年齡都在18-29歲之間,且均為身體健康,沒有接種過新冠疫苗,也從沒有得過新冠。
圖片來源:BBC NEWS
在試驗的頭兩天,先把這36名受試者安置在一個負壓的隔離病房集中管理,以防止試驗前受到病毒的干擾。在試驗當天,給每個受試者的鼻腔注入活的新冠病毒,並在接下來的14天內每天進行咽拭子和鼻拭子採樣分析,還要通過抽血監測血清中的抗體水平。這些受試者會佩戴一種特製的口罩,專門用來收集他們呼出的空氣。受試者所處的環境空氣也要進行採樣分析。整個隔離期共計14天,後續再追訪1年,以持續觀察受試者的反應。
經過一系列的研究,今年3月31日在《自然.醫學》雜誌上刊發了最終結果。有興趣的小夥伴兒可以搜一搜上面的文獻。我把結果簡單總結了一下:
- 這36名參與試驗的志願者中,有18個人感染上了新冠病毒並且出現不同程度的癥狀,有1人是無癥狀感染者,另有17人從始至終都沒有被感染上,所以說,世界上真的存在天選之人。
- 這18位感染者從暴露後的第二天開始就能夠排除病毒;咽喉處的排毒時間比鼻部要早一些,且排毒一直會持續到第14天,言下之意就是過了14天基本不具傳染性。
- 受試者的排毒時間要早於鼻咽拭子PCR檢測可以檢出的時間,這證實了陽性患者在核酸檢測結果出來以前就已經具備傳染性了。鼻咽拭子顯示出病毒載量在接種病毒5天後達到峰值,這預示著感染後的第5天傳染力最大。
- 當感染者的鼻拭子出現陽性後,用特製口罩收集到的樣本才能培養出活病毒,也就是說,空氣中的活病毒主要是由鼻子排出的。
- 那位唯一的無癥狀感染者的排毒載量與有癥狀感染者的排毒載量相差不大,換句話說,真的有人天生能抗病毒。
- 在18位感染者中出現了個別人的排毒載量明顯高於他人的現象,這是否代表超級傳播者不得而知。但試驗團隊經過對這幾位排毒量大的受試者採取更為細緻的研究發現,這些感染者的生理結構可能比較特殊,或許咽喉部和鼻部更適合呼出東西,才導致他們的排毒量比其他人大。
圖片來源:新京報微博報道
我們姑且不討論試驗的倫理問題,單就這些結果就足以令人震撼。而最神奇的莫過於為什麼會有一半人沒有被感染上?難道新冠病毒長眼睛了嗎?
把這個結論延伸到現實生活中仔細觀察,其實相似的例子並不少見。比如,在同一架航班上,陽性病例臨近的幾排乘客並不都會被感染上,也是會有人中招有人倖免;在醫院傳染病房工作的醫護人員,長期暴露於病毒載量高的環境中,實際中招的人還是少數;一個家庭中,父母子女幾口人長期生活在一起,也會出現有人感染有人不感染的情況…...
那麼, 是什麼成就的這些天選之人呢?
我能想到的,只能是他們具有更強的免疫力!
要想解答這個問題,我們需要了解一下人體的免疫系統是如何抗病毒的?
從微觀角度來看,人體的免疫系統好比是一整套運作精良、訓練有素的作戰部隊,裡面既有直接對抗外敵的「前哨戰士」,也有持續輸送作戰力量的「戰後組織」,還有先進精良的「作戰武器」。
病毒,是一類需要寄居在人體細胞內才能存活的微生物,離開了人體,在外部環境中活不了多久。病毒感染人類其實就是侵入了人體細胞,並在細胞中經歷吸附、侵入、增殖、成熟、裂解等過程,才能引發人體疾病。人體免疫系統能夠抗病毒,就是通過阻止病毒進入細胞,或者將已經進入細胞的病毒直接吞噬掉、破壞掉。在病毒的生命周期的各個環節來制止它,抑制病毒蛋白質合成,使其在體內無法繁殖、轉錄。
病毒接觸到人體後,首先會被一道強大的人體屏障所攔截,這道屏障就是我們的皮膚和黏膜。黏膜上皮細胞能夠直接吞噬掉病毒,同時還會分泌大量干擾素,而干擾素則是能夠協助對抗病毒的「火箭彈」。當細胞內外遍布足夠多的干擾素後,遊離在細胞外的病毒就會被團滅。
除了人體的物理隔離外,還有一套更強大的「殺毒裝備」,那就是通過遺傳得來的先天免疫系統以及適應性免疫系統,這是我們與生俱來的。這套「殺毒裝備」中的自然殺傷細胞,一方面,可以直接或間接將那些已經被病毒攻陷的帶毒細胞崩解掉,破壞掉;另一方面,可以分泌多種細胞因子,如干擾素、腫瘤壞死因子、穿孔素等,進一步增強抗病毒作用,摧毀目標細胞,幫助體內快速清除出去。
所以,如果一個人的先天免疫力足夠強大,依靠皮膚物理屏障、黏膜免疫系統屏障以及具有自然殺傷活性的自然殺傷細胞等先天免疫系統,就可以直接阻擋病毒再繼續深入人體了。這或許就能夠解釋為何那17個人未被感染上的原因了。
圖片來源:CNBC新聞報道
在這項試驗中還有一個結果很有意思,那就是從鼻子噴進去的病毒在咽喉部達峰的時間更早,咽喉處的排毒時間也比鼻子更早,而最早接觸到病毒的鼻腔位置卻要晚一些。
這其實是跟病毒本身的性質有關,病毒比較喜歡人體內血流旺盛,新陳代謝好的組織或器官。咽喉部位就是這種血流比較豐富的優質宜居場所,所以,咽喉是最容易受到病毒攻擊的部位。但人體堪稱最偉大的設計,越容易受到攻擊的地方,防禦系統也就越完善。
咽喉部,上連鼻腔、左右連接耳道、下連氣管和肺,就像是一個交通樞紐。這個部位就是一個外敵入侵的門戶要塞。兩側一邊一個扁桃體,而扁桃體能夠產生淋巴細胞和抗體。當有細菌或病毒攻擊時,大量分泌的淋巴細胞和抗體就是交通要塞的第一作戰部隊,直接參与對抗病原微生物。
你回憶一下,以往感冒是否出現過嗓子痛,癢,痰多或者紅腫的時候?那就是咽喉部位分泌的淋巴細胞或者抗體在與病原菌作戰呢!
在免疫力正常狀態下,通過多休息、平衡作息、飲食管理等非醫療手段,大多數人這種不舒服的感覺很快就會恢復。如果一年到頭經常感冒,而且靠自身免疫力根本抗不過去,一病就要持續1、2個星期,那麼很有可能說明免疫力出問題了,至少咽喉部位的免疫力已經給你提醒了。
參與這次試驗的所有受試者每人將得到4500英鎊(合人民幣37500元)的報酬。組織方表示,這些報酬僅作為誤工費使用,補償志願者在試驗期間被耽誤的工作和家庭生活,並不至於誘使年輕人為了金錢而參加試驗。
距首次新冠病毒人體挑戰試驗僅2個多月後,2021年4月19日英國又開啟了另一項人類試毒試驗。這次是讓新冠康復者再次感染,用於探索何種免疫反應能讓人避免二次感染,以及二次感染時免疫系統是如何發揮作用的。結果目前尚未發表,我們拭目以待......
參考文獻:
1. Killingley, B., Mann, A.J., Kalinova, M. et al. Safety, tolerability and viral kinetics during SARS-CoV-2 human challenge in young adults. Nat Med (2022).
2. Edwards, K.M., Neuzil, K.M. Understanding COVID19 through human challenge models. Nat Med (2022).
3. 涉及人的生物醫學研究倫理審查辦法[J].中華人民共和國國務院公報,2017(27):44-50.