[生物通訊]愛荷華大學的一項新研究向免疫系統如何應答感染的舊理論發起了挑戰，新發現將對提高疫苗效用產生深遠影響。有關研究發表在6月3日《自然免疫學》（Nature Immunology）的網絡版上。

    免疫系統記憶曾擊退的感染、從而快速有效應答感染二次襲擊的能力，是疫苗接種策略的基礎。這種免疫記憶是一系列復雜的分子互作的結果，愛荷華大學的微生物學副教授John Harty博士說。

    感染或接種疫苗之前，免疫系統含有各種大量的未成熟T細胞。大量的T細胞又由數千T細胞亞群組成，每一亞群能夠識別不同的病原體，如細菌和病毒等。當免疫系統遭遇某一類型感染時，識別此類感染的T細胞群就迅速啟動。經過幾天時間的擴充，這個小T細胞群從幾千個細胞擴充到幾百萬個細胞，然后走向成熟，發育出抵御感染的能力。最后，會有90％左右的T細胞“戰死”，剩下的10％作為記憶細胞終生保留在機體內，已備感染的再次進攻。

    Harty解釋說，T細胞數目的縮減非常重要，因為它設定了記憶水平。T細胞減少還防止了只對一種感染特異的T細胞占據免疫系統，阻礙系統對新感染的應答。免疫學教科書上寫的是，T細胞減少發生于感染清除之時，這表明免疫系統“感知”到這種變化，并據此做出了反應。但Harty的研究結果與此觀點恰恰相反，他的研究表明T細胞應答的縮減與感染的清除無關。

    愛荷華大學的研究人員檢查了小鼠感染時體內T細胞減少的時間和速率。他們采取不同策略更改感染持續時間。其中一項實驗對感染細菌的小鼠施以抗生素以人工縮短感染持續時間。另一項試驗則利用遺傳修飾后無法清除病毒感染的小鼠以延長感染持續時間。兩項實驗中，T細胞的死亡階段都以同樣的模式、按照同樣的時間表進行。這表明，T細胞縮減與感染是否存在無關。細菌感染和病毒感染實驗的結果都是如此。

    Harty解釋說，T細胞縮減的進行是早就注定的，這一發現對于改進疫苗設計策略具有重要意義。

    我們研究的免疫應答是一個長期而復雜的過程，免疫細胞要經歷多個階段，他解釋說。但這些階段似乎一開始就完全預定了；T細胞從擴充到最后縮減至記憶水平，所有發展進程似乎在它們知曉與感染決戰的結果前就已經安排好了。如果能夠找到最優化進程伊始的階段的方法，研究人員就能夠提高疫苗的效力。

    疫苗實質上就是哄騙免疫系統相信自身受到感染，這樣它就會記住這次感染。產生記憶細胞群是疫苗接種的目標；這些細胞為再次感染提供保護。記憶細胞數量與機體能夠得到的保護程度有著直接的聯系。因此，效用低的疫苗只能引起T細胞的小量擴充。

    Harty解釋說，當只有這小擴充量T細胞群的10％作為記憶細胞幸存下來時，其數量就不足以抵御疾病或提供長期保護。而如果能夠提高擴充群幸存下來的記憶細胞數量的百分比，那么就可以使第一次接種作用時間更長，效果更佳。盡管疫苗設計的原則是盡可能保證安全性，但仍然存在討厭甚至危險的副作用。因此，減少產生免疫力所需的疫苗接種次數將會非常有利。

    雖然T細胞原始擴充的大小直接影響著后來記憶細胞的數量，但研究人員發現，T細胞死亡的時間和速率卻不受T細胞原始擴充的影響。

    因此，研究小組研究了控制T細胞擴充數量的可能影響因素。他們發現，擴充取決于最初的感染。如果免疫系統受到大劑量細菌或病毒的挑戰，那么擴充階段就會產生大量的T細胞群。

    T細胞縮減的幅度還取決于免疫系統面對的病原體數量。免疫系統應答過程的這一面稱為抗原呈遞，它很難具體計數。研究人員發明一種可以精確檢測抗原呈遞的靈敏方法，該方法證明，感染水平與向免疫系統呈遞的抗原數量有關。

    Harty表示，雖然他們的研究屬于研究T細胞應答的調控機制的基礎科學，但他希望研究能夠為提高由疫苗效力助一臂之力。

    除Harty外，研究小組成員還包括愛荷華大學的博士后研究人員Vladimir Badovinac博士、以及免疫學學科交叉項目的研究生Brandon Porter。

    該研究部分由美國國家衛生院和美國白血病和淋巴瘤協會資助。

生物通摘譯自BIO.COM