科學狗:有抗體真的是「無敵星星」?淺談抗體依賴增強感染效應

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透過血清測試,可以驗出人體内是否有新型冠狀病毒的抗體。 圖片來源:Ringo Chiu/Shutterstock
文:Dr. Anton
香港大學微生物學學士、醫療科學碩士及微生物學博士,現於大學醫學院做新發傳染病研究工作。

抗體一詞相信巿民都有一定認識。簡單而言,一般人只要有足夠的抗體量,就能夠為身體對於特定傳染病提供免疫防衛。抗體並非與生俱來存在於人體,而是透過免疫系統後天的「學習」,從而產生與製造並保護身體。

免疫系統「學習」產生抗體的方法,主要分為兩大類:

  1. 透過自然感染,免疫系統與病原體接觸及「大戰」時,會產生抗體消滅入侵者,同時亦會產生免疫記憶,好讓身體能夠在下次更有效率地抵抗同一病原體的感染。
  2. 透過人為方法如疫苗注射,預先讓免疫系統接觸到未入侵的病原體,可能為弱化、滅活或病原體的一部分蛋白,繼而產生抗體及記憶去抵抗將來有可能的感染。

不論是哪種「學習」方法,我們都不難發現抗體就是人類最終想獲得,且有效對抗病原體的「武器」。

有趣的是,人類的免疫系統是善忘的。當有一些「免疫記憶」沒有經常性地被使用時,我們的免疫系統便會開始「失憶」,忘記了某些曾經接觸或人為學習過的病原體,身體內對於這些特定病原體的抗體含量,亦會相應下降,失去了預防病原體感染的能力。

很多時候,巿民大眾可能會在身體檢查時的血清測試,發現血液中對於某幾種傳染病的抗體含量已低於建議水平,屆時醫生便會按照情況建議巿民補針,藉此再次刺激免疫系統,使其能夠溫故知新,重獲免疫能力。常見的例如新冠疫苗、水痘針、乙型肝炎針等。

抗體依賴增強作用

正當大家都以為有抗體萬事足的時候,世界卻往往並不能全盡人意。原來這個世上,有些傳染病正正會因為你身存抗體,而有機會令你病情進一步惡化,此反應又稱為「抗體依賴增強作用」(Antibody-dependent enhancement,ADE)。

抗體其中一項主要作用,是阻止病毒感染宿主的細胞,使其不能夠在體內進一步複製,ADE 則是反其道而行。這情況下的抗體不單沒有中和病原體的能力,反而更會協助病原體加強感染宿主細胞,也能加劇免疫系統過激反應。值得一提是,ADE 的定義並非泛指有抗體或接種了疫苗的人士,仍再次受到感染,而是指這情況下抗體的存在,會使病情比起正常情況有抗體,或接種了疫苗的人士更嚴重或惡劣,及其受感染的程度比一般情況進一步惡化。

ADE 在普遍的傳染病中並非一個常見的現象,但實實在在出現於我們的四周,其中包括大家熟悉的病原體:登革熱病毒、人類呼吸道合胞病毒(RSV)、麻疹病毒,以及對貓隻有高致命性的貓冠狀病毒。簡單而言,ADE 可分為兩大機制:

次優抗體產生

此類情況主要是宿主的免疫系統不能產生合適的抗體,中和病原體的毒性,而已經被生產的次等(次優)抗體,並不能有效對抗入侵者。更甚的是,這些次等抗體仍會嘗試與病原體結合,卻不能阻止病原體繼續感染宿主細胞,反而協助病原體引來更多免疫細胞。同時又干擾免疫細胞的吞噬過程,使這些免疫細胞不能消滅病原體之餘,反被病原體感染並於其內複製,名符其實的「做嘢打爛嘢」。

這種現象在登革熱病毒和貓冠狀病毒感染都有發現,其中以登革熱的研究更為詳盡。簡單而言,人類受到不同類型的登革熱病毒株感染時,都有機會產生次等抗體。原因為免疫系統就算受到其他類型或新型的病毒株感染時,都會盲目地根據初次感染的病毒株的經驗,生產大量舊抗體,可惜是這些舊經驗產物,不能有效中和新款病毒株,最終淪為次貨及引致 ADE,詳情大家可以參考「抗原原罪」。

過激炎症反應

此情況與上述不同的地方,在於次等抗體會與病毒的抗原蛋白結合,病毒抗體複合物再與補體互相作用,過分刺激免疫細胞及激活大量細胞激素,進一步促進發炎反應。這些過激的反應會使受感染的器官組織受損,例如氣管組織,嚴重者更有機會發展成氣管阻塞或急性呼吸窘迫症候群。RSV 及麻疹病毒都被發現能夠引致此情況。

總括而言,「有抗體就有保障」在大部分情況下都是正確的認知,但世間上還有很多領域都有待發掘,不是非黑即白的真理,正如現今物理學中,有很多理論都只能作有限度解釋,免疫學亦如是。其中一個科學界的顧慮是,理論上曾經受到其他人類冠狀病毒感染,都有機會在新冠病人身上產生次等抗體,從而引致 ADE 。

有研究更指出,在新冠康復者所捐出的抗體中,發現對季節性人類冠狀病毒有高反應力,但同時卻對新冠病毒的 S2 蛋白有低反應力,而這現象對於 ADE 的實際影響仍有待發掘。

所以大家滿懷信心之餘,不妨留意多一點背後的原理,說不定會打破你的認知會,又「驚」又「喜」。

參考資料

※ 此欄文章為作者觀點,不代表本網立場。 ※

科學狗這個名字,除了因為 in Science we trust 、香港人「做到隻狗」之外,更重要是「狗」的學習能力很高,對周遭都充滿好奇。社會的進步在於知識能夠有交流,而這種交流不應局限於學校。科學狗正正希望提供最新、最準確的科學資訊,促進理性的公共知識交流,令世界變得更美好。