疫苗是醫學領域最具突破性的發明之一,也是目前預防疾病最有效的干預措施之一。在疫苗尚未發明前,每年有數十萬人因百日咳、麻疹和流感等疾病喪命。然而,有些疫苗只有在孩子達到一定年齡後才能接種,因此未接種疫苗的嬰兒相對更易患病。但是,嬰兒也並非完全得不到保護:在懷孕期間,母親會通過胎盤將免疫抗體傳遞給孩子,正是這些抗體構成了孩子免疫系統的基礎。
圖片來源:圖蟲創意
儘管母親在懷孕期間能將可有效抵禦麻疹等疾病的抗體傳遞給胎兒,但針對脊髓灰質炎等其他嚴重疾病的抗體傳遞效率則較低。許多人會在孩子出生後為其適時地接種疫苗,以提供更全面的保護。但是在孩子出生之後和接種疫苗之前的這段時間,如何幫助他們抵禦疾病成為了亟待解決的問題。由於可能會帶來的健康風險以及法規的限制,提前給新生兒接種疫苗並不可行,但通過給孕婦接種疫苗從而提高嬰兒免疫力或是一種可行的方法。
來自美國麻省總醫院、麻省理工學院和哈佛大學拉根研究所(Ragon Institute)的研究團隊對母親免疫抗體的選擇和傳遞過程進行了研究。研究團隊闡明了母親給胎兒傳遞抗體的機制,這將有助於研發出更為有效的母源性疫苗。
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每個人體內都有大約1032種抗體,且平均每天更新一次,它們能夠抵禦多種外來微生物、病毒和其他有害物質的入侵。為進一步了解這些抗體的功能和機制,來自拉根研究所的Galit Alter博士所領導的研究團隊使用了一種名為「系統血清學」(Systems Serology)的先進分析工具,其工作原理類似於面部識別軟體,可用於識別特定數據集中的模型。研究人員從母體採集血液樣本後,會使用機器學習算法來識別樣本數據集中可能對該研究有意義的模型。
研究結果顯示,胎盤會優先篩選並給胎兒傳遞能夠激活自然殺傷(NK)細胞的抗體。NK細胞與T、 B細胞同為淋巴細胞,是先天免疫系統的關鍵構成元素。該細胞無需抗原預先致敏即可直接殺傷病毒感染細胞和某些腫瘤細胞,是新生兒出生後幾天內功能最強大的免疫細胞之一。
研究人員還發現了似乎能夠調節抗體選擇的機制,這或可成為研發出更有效母源性疫苗的關鍵。同時,藉助系統血清學繪製的抗體「藍圖」,將特定的抗體從母體傳遞給胎兒有望成為現實。
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「這是我們首次開始了解免疫系統的真正工作原理,以及抗體對免疫系統功能的影響。這項研究讓我們從抗體抵禦疾病的最根本機制出發,去思考如何以一種全新的方式研發疫苗。」 Galit Alter博士說道,「與此同時,『系統血清學』這項技術也提升了我們的研究能力,有助於為目前無法預防的疾病開發更有效的藥物和疫苗。」
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