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新冠肺炎自愈者,是否还会二次感染?

Engin_Akyurt / CC0

新型肺炎自愈者体内是否能产生抗体,是否还会二次感染?

李雷,前-科研人员

很有可能二次感染!

出品:科普中国

制作:李雷

监制:中国科学院计算机网络信息中心

近日,世界卫生组织(WHO)表示,目前没有证据表明,感染过 COVID-19 并痊愈的人是安全的。也就是说,即使是康复者,再次接触新冠病毒的话,也有可能再次感染。

COVID-19(来源:https://www.cdc.gov/)

在大家的印象中,康复者体内存在针对新冠病毒的抗体,如果连康复者都不能免于二次感染,那么我们还有必要研发疫苗吗?毕竟疫苗的作用也是让人体产生抗体。

要回答这个问题,首先,我们要认真看一下世界卫生组织的官方内容,从中其实可以看出他们的本意。

抗体检测存在局限性

WHO 之所以给出这个官方的说法,是有语境的。主要是近期一部分国家以抗体检测为标准来颁发签证之类的,有的国家规定,只要抗体检测通过了,就可以让这个人自由旅行,包括到疫区国家。因为他们认为,如果存在抗体就意味着这个人已经感染过并且康复了,所以可以避免二次感染。

他们的这种观念是错误的,主要是没考虑到以下几个问题:

1,假阳性

这是最大的问题。要知道,与核酸检测相比,抗体检测的假阳性更高。这也就意味着,抗体检测呈阳性的人,可能并不是康复者。

核酸检测之所以一直被认定为“金标准”,就在于它是直接检测了基因组,而基因组是唯一的,所以如果做了全基因组检测, 那一定是可以确定是否感染的(当然现实中存在假阴性的问题,也就是感染了却没有检测到,主要是因为取样部位的问题和检测试剂盒的质量问题)。

但是,核酸检测有个问题,就是一旦康复了,那么就无法在体内检测到核酸了,所以才会有抗体检测,因为抗体是一种在感染之后可以停留在体内的免疫蛋白,会产生持续的免疫力。

但是,正如前文所说,抗体检测存在假阳性问题。这是因为抗体检测本质上是一个蛋白质结合的问题,而这种结合,往往存在不确定性,比如非特异结合的结果,这就导致可能这个人还正处于感染却没产生抗体的状态,或者他根本就没感染,但是体内却错误得检测出了抗体阳性。在这样的情况下,如果这个人贸然外出,接触到新冠病毒,就有可能会被感染。

2,持续性问题

这是抗体身上最麻烦的事情。抗体是一种蛋白,并不会永久存在于血液中,而是随着时间进行会发生降解,而且产生抗体的记忆 B 细胞也会逐渐消失,从而降低了抗体浓度。在抗体浓度低的情况下,如果一个人去接触新的病毒,那么极有可能会引发新的感染。

事实上,新闻上已经报道过多起二次感染或者康复后复发的情况。而在动物实验中也观察到了类似的情况。比如,一篇在恒河猴身上的实验就证实,在恒河猴感染 28 天后,继续让其接触新冠病毒,结果,猴子发生了二次感染[1]。

当然,比较让人欣慰的是,恒河猴二次感染后痊愈时间要比初次感染更快,感染的影响也相对小些,这也让研究人员推测,人类是不是也会有相似的情况,如果发生二次感染,可能症状就没有初次感染那么重了。

3,ADE 问题

ADE 是 antibody-dependent enhancement 的缩写,中文“抗体依赖的增强作用”。通俗得解释,就是当人体被感染后,产生了抗体,但是如果有多种病原体类型,那么这种抗体可能只针对其中一种病原体。如果下一次一种新的病原体出现,那么上次产生的抗体就无法发挥作用,不仅如此,甚至可能会导致症状加重。在登革热中就出现了 ADE 问题,新冠是否会出现 ADE 问题尚可未知,但是面对新冠如今出现不少变异的情况,不能完全排除这种可能性。

对抗病毒,除了抗体为主的体液免疫,还有重要的细胞免疫

特异性免疫系统分为体液免疫和细胞免疫,前者以大家熟悉的抗体为主,抗体存在于体液中,用于和病原体(例如病毒)直接结合,阻止病毒的扩散。而后者则是效应细胞,这种免疫细胞可以识别被感染的细胞然后将其杀死。

对于病毒来说,细胞免疫意义重大。我们很难直接杀死病毒,因为病毒不像细菌一样有细胞结构,只要破坏细胞结构就可以杀死细菌,病毒主要是蛋白质和核酸组成的一种具有感染性的有机粒子,所以很难杀死,而细胞免疫的做法就是将感染病毒的细胞一锅端,然后启用我们机体强大的细胞吞噬和代谢能力,将其彻底分解成为营养物质。

因此,对于我们的免疫来说,持续的细胞免疫意义重大。

疫苗的作用无需质疑

说到这儿,就可以回答开头大家的疑问了,“如果连康复者都不能免于二次感染,那么我们还有必要研发疫苗吗?毕竟疫苗的作用也是让人体产生抗体。”

首先,世卫组织的发言,一方面是提醒部分国家,抗体检测可能存在假阳性,准确度不如核酸检测;一方面是因为康复者体内的抗体浓度在不断变化,浓度低的时候就很可能无法避免二次感染。其次,要对抗新冠病毒,人体可不是只靠抗体,需要以抗体为主的体液免疫和以效应细胞为主的细胞免疫双双出击!

正因为如此,才需要研发疫苗,通过疫苗持续让机体产生特异性免疫,同时激活体液免疫和细胞免疫,而且会进行多次的疫苗接种,从而不断强化特异性免疫。

为什么一定要疫苗来完成这个任务呢?人体自己接触新冠病毒,让身体产生特异性免疫,不可以吗?

这是由于我们的特异性免疫产生需要时间,如果是初次被感染,特异性免疫可能需要长达数周才出现,而这个时候,机体本身可能已经扛不住了。

但是如果我们通过接种疫苗,来刺激机体产生特异性免疫,就相当于一次演习。经过这次演习,会产生记忆细胞,当下一次机体发生感染的时候,能够被迅速激活,去发挥杀灭病毒的作用。

疫苗能够同时产生体液免疫和细胞免疫,并通过多次接种强化免疫,可以说是对抗感染的重要策略。

记忆细胞是我们对抗感染的重要法宝(图片来源:自制)

因此,我们不需要怀疑疫苗在新冠防控中能发挥的作用,让我们一起期待吧。

参考文献:

1 Reinfection could not occur in SARS-CoV-2 infected rhesus macaques