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武漢肺炎疫情規模不明?美國追蹤捐血者找線索

寒波_96
・2020/04/20 ・2140字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

正在世界大流行的 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎),是感染 SARS-Cov-2 冠狀病毒所導致,本文之後稱之為「 SARS二世」。

疫情至今仍然不清楚的一大問題是:到底有多少人感染 SARS二世?由於不同人感染後的症狀差異極大,少數人重病致死,卻也有不少人連症狀都沒有出現,加上檢驗資源有限,因此很難評估實際的疫情規模。

調查捐血者,取樣的美國 6 處都會區地點。圖/修改自 geology

不知道疫情傳播的狀況?從捐血樣本內抗體推斷

美國已經展開一項計劃,希望以較小的成本了解疫情狀況,那就是調查捐血者的血樣中,多少人出現對抗病毒的抗體,評估疾病的傳播程度。科學媒體 Science 訪問其中一位科學家,加州舊金山大學的 Michael Busch,解釋這項計劃的目標。

感染病毒以後,人體的免疫系統會產生對抗病毒的抗體,因此只要偵測到抗體,就代表這個人曾經感染過病毒。不過人體產出抗體需要一段時間,在感染的前幾天還沒有,要等到出現症狀的 4 、 5 天以後才有;想要在更早階段就發現感染,必需直接偵測病毒的 RNA 或蛋白質。

美國從 3 月開始的調查,將連續五個月從 6 個大都會區取樣:西雅圖、紐約、舊金山灣區、洛杉磯、波士頓、明尼阿波利斯;每個地區每個月各自檢驗 1000 個捐血者的血樣,每一個月蒐集 6000 個血樣。接下來在今年 9 和 12 月,以及明年的 11 月,再由美國各地蒐集 5 萬個樣本。

每個血樣都有捐贈者的詳細資訊,可以藉此了解

疫情傳播的狀況、抗體是否隨著時間減弱,以及評估群體免疫的效果,這類重要的問題。

不過捐血者無法代表立即的感染狀況,因為會去捐血的人,都是沒有發燒,也沒有症狀的人,他們反映的情況,或許會落後給大眾的實際狀況一到兩個月。

美國將追蹤捐血者是否有相關抗體。圖/pixabay

多久以前感染?抗體是否隨著時間減弱?

抗體並非只有一種。感染病毒以後,人體在不同階段生產的抗體種類與數目會不一樣,由此可以回推感染大致發生在多久以前。區分比較短的時間,像是 4 天與一週,光靠抗體很難判斷;不過更長的時間,一個人在幾週以前感染這種問題,就能以抗體回答。

了解一個人在多久以前感染病毒,不只能掌握疫情的發展,也有些實際的意義。例如前幾年造成一陣恐慌的茲卡病毒,若是懷孕時感染,可能會導致嬰兒嚴重的後遺症。所以一位懷孕的女生,是在懷孕以前或是在懷孕期間感染,意義完全不一樣。

藉由現代醫學已知人體在生產抗體的階段性,回推感染時間點。圖\GIPHY

對 SARS二世病毒的免疫力有「有效期限」嗎?

一個人感染 SARS二世以後,是否能建立免疫力,免疫力能維持多久,會不會再度感染,都是至今了解仍然不足的重要問題。

至今知道有 7 種冠狀病毒會感染人類, SARS二世、 SARS 、 MERS 的症狀比較嚴重,有機會致人於死,另外 4 種卻只會造成普通感冒。人類感染那 4 種冠狀病毒後會產生抗體,有效抵擋入侵者,一段時間後卻會減弱,一到兩年後喪失免疫力,而能被再度感染。

假如感染 SARS二世以後,人體建立的免疫力能維持終身,那麼隨著感染人數增加,就會有愈來愈多人對病毒免疫,如此一來就有希望建立「群體免疫」。然而,若是感染 SARS二世後的狀況和那 4 種冠狀病毒類似,免疫力一段時間以後就會消失,群體免疫的效果恐怕就不太樂觀。

對 SARS二世的免疫力能持續多久,是否會再度受到感染,都是影響疫情嚴重性的關鍵因素。圖\pixabay

還有一點需要注意的是,一個人假如以前感染過 SARS二世以外的冠狀病毒,擁有對抗其他冠狀病毒的抗體,是否會被誤判為曾經感染過 SARS二世。沒有感染過,卻被判斷為有,也就是偽陽性,這是抗體檢測必需考慮的潛在問題。

最近一項上海的研究分析 175 位症狀輕微的患者,痊癒後的抗體狀況。儘管康復不久,其中 10 人卻幾乎沒有抗體,約 30%  的康復者抗體含量相當稀少,恐怕達不到免疫防禦的最低需求。抗體不足的人,多半是比較年輕的人。假如這是普遍現象,將影響群體免疫與疫苗效果的評估。

人類與 SARS二世病毒的戰爭,才剛剛開始。

本文轉載自新公民議會〈美國將追蹤捐血者,了解武漢肺炎傳染狀況〉

延伸閱讀

參考資料

  1. Unprecedented nationwide blood studies seek to track U.S. coronavirus spread
  2. Coronavirus: low antibody levels raise questions about reinfection risk
  3. Neutralizing antibody responses to SARS-CoV-2 in a COVID-19 recovered patient cohort and their implications

亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

文章難易度
寒波_96
148 篇文章 ・ 341 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。


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母體的免疫特區:為什麼子宮不會排斥胎兒?——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/22 ・2258字 ・閱讀時間約 4 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

說來奇怪,人們早在十七世紀就開始嘗試輸血了。當然,最初人們並不瞭解血型或關於血液的其他基本事實,但他們已經開始把血液從一個人的身體輸到另一個人的身體裡,事實上,這無疑等於謀殺(現在眾所周知的 ABO 血型劃分是從一九○○年開始的)。

人們嘗試了各種類型的實驗和手段:把一隻動物的血輸進另一隻動物,把動物的血輸進人體,把一個人的血輸進另一個人體內,等等。

說得客氣一點,結果有好有壞,不過,在出現了一、兩例死亡事件之後,法國立法禁止了輸血。在接下來的一個半世紀裡,輸血幾乎銷聲匿跡。到了十九世紀,這項操作又重新引起了人們的興趣。時至今日,只要確保血型匹配,輸血就是安全的。

時至今日,只要確保血型匹配,輸血就是安全的。圖/Pixabay

這就是血液的情況。相對來說,輸血比較簡單,但是要在人與人之間移植其他細胞或組織,就困難多了。隨著移植技術的進步,人們可以從供體那裡接受心臟、腎臟、肝臟,以及其他器官,但是受體會出現排斥。受體的免疫系統會馬上識別出一大塊外來物質進入了身體,並試圖反抗。即使移植的器官來自最匹配的供體,受體患者也需要接受免疫抑制藥物治療,來緩解它們對「入侵器官」的免疫排斥。通常來說,人體並不會輕易接納外來物質——在上一章裡,我描述了人體不接納它們的一些方式。

但是,即便我們知道了這些事實,直到一九五三年,才有人試著來認真思考懷孕這件事:在十月懷胎的過程中,孕婦可以跟肚子裡的孩子和平相處,似乎沒有什麼負面效應。顯然,孩子並不是母親的簡單複製品,他們的免疫組成也不盡相同——因為胎兒有一半的基因來自父親,因此遺傳重組之後產生了一個明顯不同的新個體。

所以,問題是,母親如何容忍了體內的另一個生命呢

我們的生殖策略(即「用一個人來孵育另一個人」)裡有許多未解之謎,這不過是其中一個較不明顯並且格外難解的問題而已。事實上,即使在今天,我們也不清楚孕婦容忍胎兒的生理機制。我們知道,母親依然會對所有其他的外來物質產生免疫反應,我們也知道胎兒並沒有與母親的免疫系統在生理上完全隔離,受到特殊庇護。貌似孕婦與胎兒的關係裡有一些特殊而且非常複雜的事情。

孕婦與胎兒的關係裡有一些特殊而且非常複雜的事情。圖/Pexels

這可能早在受精之初就開始了。從那時起,母親的身體就開始逐漸習慣父親的基因。在懷孕的早期,發育中的胚胎就與母親的子宮開啟了複雜的對話。胚胎不僅躲在胎盤背後來逃避母親的免疫反應,而且還分泌一些分子用來針對性地防禦母親的免疫細胞,因為後者更危險。母親的自然殺手細胞和 T 細胞在胎盤外盤旋,但是它們並不是為了殺死胚胎細胞,而是轉入調控模式,開始釋放出抑制免疫反應的訊號,並確保胚胎安全進入子宮(同時促進胚胎的血管生長,這對胎兒來說是好事)。同時,胚胎細胞也不會表達第一型主要組織相容性複合體分子,以逃避免疫監視(有些感染病毒也使用這種策略來逃避免疫監視和攻擊)。此外,母親的免疫系統接觸胎兒的蛋白質並開始學著容忍它們。

除此之外,母親的免疫系統也會受到廣泛且微妙的抑制——但不嚴重,因為孕婦仍然能夠抵禦感染。整個免疫系統會下調一級。這也是為什麼有些女性的自體免疫疾病在懷孕期間會有所緩解。

目前我們的理解是這樣的:在不同類型的細胞和訊號的作用下,子宮成了免疫系統的特區(其他免疫特區還包括大腦、眼睛和睪丸),更少發生發炎。胚胎與母親的免疫細胞會進行活躍的對話,它們能在整個孕期和平相處。

在不同類型的細胞和訊號的作用下,子宮成了免疫系統的特區,更少發生發炎。圖/Pexels

當然,這個過程可能會出錯,而且偶爾也的確會出錯。當出現問題的時候,母親就會對胎兒發生免疫反應。在極端的情況下,這可能會導致女性不孕。在懷孕的早期,它可能會引起自然流產;在懷孕後期,這可能會引起一種叫作「子癇前症」的發炎反應,對母子都非常危險。

最後,說一件有點詭異的事情:胚胎細胞有辦法從胎盤中游離出去,進入母親的血液系統。

之前有理論認為,這也許是為了下調母親的整個免疫系統,使它對胎兒的出現做足準備,這可能也是母嬰對話的一部分。但是,最近幾年,研究者發現事情可能沒有那麼簡單:有些胚胎細胞即使在分娩之後仍然在母親的血液裡逗留——事實上,可以在分娩之後存活數年,從免疫學的角度看,這真說不通。研究者發現,它們會出現在母親的許多組織裡——包括肝臟、心臟,甚至大腦——它們可以發育成熟,變成正常的肝臟、心臟或是腦細胞,留在母親體內。讓我再說一遍:由於我妻子生了我的孩子,她體內和大腦裡的一些細胞現在也有我的基因了。這被稱為母胎微嵌合。目前沒人知道為什麼會這樣。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

麥田出版_96
1 篇文章 ・ 3 位粉絲
1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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