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mRNA疫苗刺激的免疫反應是否太強烈了?

(2021-05-11 15:17:06) 下一個


最近家裏有人注射Moderna疫苗,在第二針後發燒達華氏100度,寒顫,並發全身關節疼痛,以及肌肉痛加上乏力,這些症狀持續了幾天的時間。我們都懷疑他是否以前感染過新冠病毒,不然很難解釋身體痛苦到半夜醒來的程度。

還有學生這樣告訴我:”吳老師不好意思我今天不能做閱讀了。我昨天打了輝瑞第二針後就一直在發燒,沒想到第二針的副作用這麽厲害[Facepalm]”,這可是位準備大學申請的高中生,疫苗反應嚴重到必須向我這位不太逼迫學生的老師請假的程度。最後,朋友給我看打了mRNA疫苗後胳膀上起疹子甚至水皰的照片,均為明顯的皮膚過敏反應。

我們通常看到的疫苗注射導致的發燒與寒顫都會在三天內消失,所以大部分都是我們的innate immunity(原始免疫)在起作用,因為產生抗體的adaptive immunity (獲得性免疫)需要更長的時間,我們的innate免疫在發覺了與機體不同的物質後迅速行動起來了。補體可以在幾分鍾內將萬份的攻膜單位傾泄在病原微生物的膜上,病原體會在短時間內破膜而死,然後被巨噬細胞消除。但是第二針疫苗明顯比第一針的副作用要強,所以抗體多少在裏麵也起到了些作用。

周末聖路易斯大學感染專科王瑾醫師在演講中引用CDC的數據顯示,高達四分之一的人在接種輝瑞疫苗第二針後會發燒和寒顫,Moderna疫苗應該會更高。

失控的免疫反應是所有自身免疫性疾病的基礎,所以我是反對無休止地打疫苗的。這mRNA疫苗的工藝確實有待改進和更新,我更為擔心的是mRNA疫苗是否過強地刺激了我們的免疫係統?

在回答這個問題之前,我們需要弄懂疫苗是如何刺激機體產生免疫反應的。我為此特地找來自己親手做的JI封麵,很多年前做的文章的一個圖,曾經被美國免疫學家協會的官方雜誌Journal of Immunology選作封麵。不像現在封麵隻用一期,當時該封麵用了六個月。這染色和照像可是完全出自我的雙手,從免疫動物、切片、染色到拍照全部是我完成的。當時製作圖需要將照片送到專門部門去手工剪接,遠不是現在依靠的發達軟件。所以我可以自豪地說,除了能用手指頭寫博文,我的雙手還是做出過一流科學雜誌的封麵的,雖然動手能力比太太差很遠,她擁有從上海交大畢業的工科生老爸的遺傳。

我以前在朋友圈問過科學家們圖中那染成紫色的東西是什麽?美國PhD畢業的免疫學家答曰GC。完全正確,就是PNA染色陽性的germinal centers(生發中心)。

機體產生高效抗體就是通過生發中心的選擇機製完成的,在生發中心發生了兩個關鍵性的決定:對增強抗體的親和力至關重要的體細胞免疫球蛋白的基因突變;以及抗體重鏈的置換,讓抗體從低親和力的IgM變成了優質的高親和力的IgG。也就是說,我們的免疫防禦武器是在生發中心精稅化的。新冠病毒的科普功能強大,現在武漢漢口的漢正街賣小商品的老太婆,恐怕都知道IgM。我以前總是說,看MIT和耶魯的知名程度,不能問中科院上海分院的博士生,需要問上海菜市場賣菜的郊區農民,他們會說:“MIT我不知道,耶魯好像是所美國大學”。

存在於所有淋巴組織的生發中心分為明區和暗區,暗區因為含有增殖的B細胞(centroblast)所以致密很多,成熟後會去相對疏散的明區接受濾泡T細胞和FDC的再教育。B細胞在明區和暗區還可以自由遊走,通過變換CXC趨化因子的不同受體。這些都很有意思,隻是機理不明。那紫色染色的是明區裏FDC(濾泡樹突狀細胞)上的補體受體CR1(CD35)或者生發中心B細胞的CR1 (CD35)與CR2(CD21)。阿肯森因為參與克隆CR1這個重要的受體,使他在免疫學史上都擁有地位。FDC上的CD35的功能是抓住以免疫複合物形式存在的抗原,讓抗原在細胞表麵存在很長的時間,從而不斷地教育B細胞。B細胞上的CD21則能通過與補體裂解產物C3d結合使B細胞活化的閾值下降, 所以補體又被稱為自然佐劑。這個現象是遊走美國霍普金斯、英國劍橋和美國冷港泉的Douglas Fearon發現的,當年我們使用他的Science文章做Journal Club。所以當我們踢除CD21/CD35基因後,小鼠麵對抗原刺激時的生發中心和抗體反應都出現了障礙,可見圖的右側,那紫色部分明顯縮小了。

從這裏大家可以看出,我是相當夠格評論疫苗的,親手做過奠定抗體反應的生發中心,當年也做厭了的測定抗體親和成熟的ELISA。

親和成熟(Affinity Maturation)在某種程度上是現代免疫學的開端或裏程碑式的發現,這是華大前教授Herman Eisen應用半抗原-載體係統發現的,為在St. Louis完成的經典工作,這個係統現在仍然是研究T細胞依賴性B細胞反應的常用實驗手段。Herman Eisen是位太nice的人,當年受歧視的猶太人,他稍微張揚點都應該與Tonagawa分享諾貝爾獎。我們仍然留不住Herman, 他在華大擔任過微生物學係主任,然後被MIT挖走。MIT免疫學的發源就是靠的他,他在那裏耕耘了40多年。

我以前提過華大年輕教授Ali Ellebedy(簡稱阿裏教授), 他最近在疫苗的人體免疫應答方麵做出了重要的工作。他是位埃及人,在美國St. Jude研究兒童醫院獲得PhD,Emory的人類疫苗大佬手下做的博士後,華大識人才雇了他。這已經被證明是個非常成功的雇人決定,他的研究組已經有一篇關於流感病毒疫苗的論文在Nature發表,去年迎戰疫情迅速轉向研究新冠疫苗的人體免疫反應。

阿裏教授雖然是PhD, 但是他一來就與華大外科等臨床科室展開合作,這需要相當的交際技巧。他們除了檢測血漿中的疫苗抗體反應外,還能從疫苗注射處的回流淋巴結,也就是我們人體腋下離疫苗注射處最近的結巴結,通過超聲影像看到生發中心的動態變化。也可以通過淋巴結的生物活檢,取出淋巴細胞,在流式儀上以CD38/Bcl6雙染色識別生發中心的B細胞,還可以分析抗體基因的重排。他們因為是現時觀察到人體對疫苗的直接免疫反應,所以特別令人感興趣。他們比較了兩種疫苗:滅活疫苗(流感疫苗)和mRNA疫苗(輝瑞疫苗),這兩個方向的文章不是Nature就是Immunity, 大家可以對照看。

一句話可以總結:mRNA疫苗是革命性技術,如果有能力或可能,人們將不會再動手做滅活疫苗了,除非沒有辦法,滅活疫苗將會被淘汰。

現場通過影像看,阿裏教授觀察的生發中心是一個個不規則的黑洞,而輝瑞疫苗刺激產生的這些生發中心幾乎是流感滅活疫苗的幾倍大,這個也定量反應在生發中心的B細胞數量上(CD38/Bcl6雙陽性)。你必須看了阿裏教授的圖才能體會那種震撼效果,以至於我對生發中心的動態變化感興趣或擔心,便這樣問了他:“What was the molecular mechanism that controls the dynamic of germinal center reaction? For example,  those constant cycles with different antigen stimulations?”,可惜那時主持人沒有選擇我的問題。

為什麽mRNA製備的蛋白這麽能刺激機體的免疫係統?Kati Kariko和Drew Weissman當年想到的很有創意,遠不是一個普通的體外轉錄實驗加了些修佈的核苷酸那麽簡單。麵對這個問題,我覺得是構象好、無免疫排斥和高效表達的蛋白。年輕的病毒學家還告訴我,與他們在5‘端加帽子有關,這個加帽與機體合成高活性和低免疫性的蛋白相關,因為加帽可以防止核酸外切酶去降解mRNA,使mRNA更穩定,也向mRNA加入了甲基化的核苷酸。

這個加帽技術以美國聖地亞哥的TriLink公司的CleanCap為全球最佳,其他公司的加帽過程不是效率低就是酶的耗量太大,這酶應該是負責核苷酸的甲基轉移的。這或許是mRNA疫苗技術的關鍵步驟,是否相當於mRNA技術的芯片我們就不得而知了。拜登宣布美國放棄疫苗知識產權時,難道也需要讓TriLink放棄知識產權嗎?屆時美國還有科學創新的產業嗎?考慮到輝瑞總裁的信和德國方麵的反對,似乎拜登要求美國放棄疫苗知識產權的計劃並不那麽容易實施。我現在覺得即使美國放棄了知識產權,其他國家也造不出mRNA疫苗。輝瑞和Moderna以後能夠製造出幾十億劑量的高質量疫苗,以後靠他們就能拯救人類。

第二個問題是,人類在這麽短時間穿透進化選擇壓力如此猛烈地調動免疫係統,這是否會有現在我們不知道的副作用?為此我們專注自身免疫病的科係已經在帖廣告招募擁有自身免疫病的病人,看他們在麵對疫苗刺激時疾病是否有加重的傾向。這麽大的人體實驗正在進行中,肯定會給我們答案的。

我們知道生發中心像彈簧那樣,在抗原刺激消失後是會回縮的,但是人體沒有見過如此強大的人為的免疫刺激。mRNA疫苗的刺激強度比自然感染還猛烈,它們確實能刺激比恢複期病人高得多的抗體。生發中心複原的程度和動態到底是什麽?這是我的問題,以後有機會問問阿裏教授。

我到是覺得生發中心也就是一個臨時的淋巴細胞的應激工作平台,麵對病原體刺激而產生的。如果完成了免疫反應的任務,生發中心會自動消失的,因為淋巴細胞是可以自由地遷移的,但是FDC和基質細胞會長留。淋巴細胞來時是轟轟烈烈的,它們在絕大多數的情況下走得很幹淨,不會造成相關的組織或細胞的損傷。淋巴細胞雖然不是輕輕地來,但是真不留戀那生發中心的一片雲彩。

現在的結論是滅活疫苗無論是刺激抗體和T細胞都比mRNA疫苗低很多,免疫保護力更是差很遠。擁抱滅活疫苗是對現代科學進步的否定,別用愛國主義或對祖國親和來看待滅活疫苗。那是科學的過去時,科學現在發展了,現在進入mRNA治療與疫苗的時代。如果刺激的生發中心能自動複原,沒有後續的自身免疫性疾病發生,mRNA疫苗將會終結公元十世紀在中國發明的滅活或減毒疫苗,也該換代了。

最後補充談點新冠病毒整合到人體的可能,因為我們以前談過的MIT的論文最近在PNAS發表了。MIT科學家發表新冠病毒核酸在很罕見的情況下可能插入培養的細胞,他們去年12月把預備稿放網上,但是著名雜誌都不理他們,現在兩位都是美國科學院院士的資深作者把文章放到PNAS上。但是他們不認為這說明mRNA疫苗存在任何整合的可能:“Janesich and Young stress that their results, both original and new, in no way imply that those vaccines integrate their sequences into our DNA.”

也可以參考我以前的博文:MIT著名實驗室發現新冠的潛在致癌風險:https://blog.wenxuecity.com/myblog/61002/202012/23423.html。他們不相信mRNA疫苗會整合,所以應該沒有興趣測打過疫苗的人是否擁有新冠病毒的核酸,不然可以抽我的血。

 

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閱讀 ()評論 (21)
評論
深度思考 回複 悄悄話 那篇院士關於整合的PNAS文章,最近被一篇J Virology的文章打臉了。其實想想就覺得counterintuitive:新冠又不自帶逆轉錄酶,怎麽可能整合呢?這些院士沒有證據亂發文章,影響大家打疫苗的積極性。
jmjm10 回複 悄悄話 MIT的為什麽認為病毒有致癌風險, 但疫苗沒有整合風險? 我支持疫苗,但對這點還是留有疑問,雖然逆轉錄風險本來就低,再加上整合概率也非常低,兩者相乘得到的風險概率又再低一步,但就算萬萬分之一的風險,你看新冠病毒不就是萬萬分之一的概率能傳人,也發生了嗎。期待有更多試驗數據出來可以讓大家更加放心
距離 回複 悄悄話 看到幾個例子,說輝瑞疫苗治好了癌症!
雅美之途 回複 悄悄話 回複 '清漪園' 的評論 : 文中的表格說是四分之一左右。
紅米2019 回複 悄悄話 我還想說四分之一太多了呢。我家人和我認識的打了兩針輝瑞的,迄今除了胳膊酸疼沒有聽說哪怕一個發燒寒顫的。這還都是60歲以下的。恐怕是你我的“統計的人群基數”不夠大。

清漪園 發表評論於 2021-05-12 10:44:04
輝瑞第二針隻有四分之一的人有發燒和寒顫嗎?我周圍的親朋好友,除了三位70歲以上的老人沒啥反應,都有一天到三天的發燒和寒顫。除了個別血壓高的,我們都是沒有任何免疫性疾病的健康人群。統計的人群基數可能不夠大吧。
清漪園 回複 悄悄話 輝瑞第二針隻有四分之一的人有發燒和寒顫嗎?我周圍的親朋好友,除了三位70歲以上的老人沒啥反應,都有一天到三天的發燒和寒顫。除了個別血壓高的,我們都是沒有任何免疫性疾病的健康人群。統計的人群基數可能不夠大吧。
lao-fei 回複 悄悄話 smeagolrocks 發表評論於 2021-05-12 10:06:23
中國訂了六億劑輝端
smeagolrocks 回複 悄悄話 中國訂了一億劑輝端
…………………………
漁夫2號 發表評論於 2021-05-11 16:30:10
讀了長知識。

還是有些擔心長期副作用。如果有,那中國這一代就超過美國了
hagerty 回複 悄悄話 不知道減少劑量會不會更好?同樣達到保護效果而減少可能的過敏反應?
luck86 回複 悄悄話 滅活疫苗那麽多年防了那麽多疾病,mRNA才用了四,五個月, 就能分出高下,太早了吧?
augustsun 回複 悄悄話 小白鼠甲:你打mRNA疫苗了嗎?
小白鼠乙:還沒那,還在人類實驗階段,先等等。
素月-2006- 回複 悄悄話 專業報道有分量
hase2019 回複 悄悄話 請問moderna第一針到第二針的間隔時間應該是多長?網上有些信息說是4周,我們給約的是6周,有影響嗎?主要目前根本找不到許多具體的研究和信息,很多醫生也不願意具體談這個問題。

還有德國目前可能會發生混合疫苗的情況,比如我第一針是moderna,第二針有可能是biontech,取決於疫苗中心的供應情況,但這樣危險嗎?

非常感謝!
ZTM 回複 悄悄話 一定要重視長期副作用,包括各種免疫性血栓反應
cys254 回複 悄悄話 謝謝科普,俺打了兩針輝瑞的疫苗一點不適的感覺都沒有,也有點奇怪。
紅米2019 回複 悄悄話 我兒子打了第二針兩天後,另一條胳膊疼得抬不起來,是不是也是與淋巴結有關。
紅米2019 回複 悄悄話 看來有自身免疫病的人暫時還是不打的好。
cowwoman 回複 悄悄話 前麵那篇寫的更好。現在MIT文章發表了,也被博主預料了到了。
我也沒有認為疫苗會植入人體細胞,正如博主說的植入反應需要多種酶,mRNA不是真的病毒,沒有多種酶去輔助植入反應。

我倒是對COVID19怎麽壓製免疫的機理更有興趣。我看到有人研究表明COVID19可以進入白細胞,但進入後沒有看到大量繁殖,但是重症病人都出現白細胞低的症狀。這個病毒導致白細胞驟減是怎麽做到的?
bingliu94062 回複 悄悄話 謝謝。長知識了
cowwoman 回複 悄悄話 好文!謝謝科普。
漁夫2號 回複 悄悄話 讀了長知識。

還是有些擔心長期副作用。如果有,那中國這一代就超過美國了
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