这种疫苗在小鼠身上抑制了长达一年的过敏反应。它有望发展成为一种治疗食物过敏的通用疗法,从花生到贝类都适用。
又到了人们大吃大喝的季节。但对于过敏体质的人来说,节日盛宴却可能暗藏危机。
全球有超过三百万人饱受食物过敏的困扰。更多的人会因为灰尘、花粉或与毛茸茸的宠物亲密接触而出现流泪、流鼻涕和无法控制的喷嚏等症状。非处方药可以控制这些症状。但对某些人来说,过敏反应可能会危及生命。
在过敏性休克中,过度活跃的免疫系统会释放大量炎症化学物质,导致咽喉阻塞。这种化学物质风暴会给心脏和血管带来压力,并限制大脑和其他器官的氧气供应。
早期诊断,尤其是对贝类或坚果过敏的早期诊断,有助于人们避免食用这些食物。在紧急情况下,装有肾上腺素的EpiPen肾上腺素自动注射器可以放松呼吸道,挽救生命。但这种注射器必须随时携带,这对患者——尤其是年幼的儿童——来说是个难题。
另一种方法是训练免疫系统来中和其过度活跃的反应。本月,法国图卢兹大学的一个研究团队展示了一种能够对抗小鼠过敏性休克的长效疗法。他们利用一种疫苗,重新构建了部分免疫系统,使其能够对抗免疫球蛋白E(IgE),这是一种参与严重过敏反应的蛋白质。
小鼠单次注射疫苗后,体内便涌现出大量针对IgE的抗体,且这些抗体的水平至少维持了12个月之久——这超过了小鼠寿命的一半。尽管引发了一场免疫系统的“内战”,小鼠的防御系统仍然能够抵抗寄生虫感染。理论上,这种疫苗可以有效治疗大多数食物过敏,从花生到贝类都适用。
尽管在进行临床试验之前还需要进行更多测试,但麦克马斯特大学的丹妮尔·利贝拉及其同事(他们并未参与这项研究)写道,这种疗法“是一种非常有吸引力的候选疗法,满足了重要的需求”。
双重间谍
人体内存在一支免疫细胞大军,它们巡逻监视并击退入侵者。当这套系统检测到危险——病原体、 癌细胞或外来器官——它就会立即启动防御机制。
有些细胞能够定位威胁,并像灯塔一样引导其他免疫细胞。T细胞被激活后会锁定目标,释放毒性化学物质,在入侵者的保护膜上打孔。B细胞则会派出特制抗体,进一步消灭敌人。
但有时, 运转良好的免疫系统也会出现故障。过敏是由B细胞在产生抗体以满足身体需求的过程中产生的“友军误伤”引起的。免疫球蛋白G(IgG)提供整体免疫支持。免疫球蛋白A(IgA)保护肠道和肺部的内壁。IgE对抗寄生虫——但也可能引发严重的过敏反应。
例如,在食物过敏中,肠道中的过敏原会触发B细胞,使其产生的抗体从IgG转变为针对过敏原的IgE。在血液中,IgE与肥大细胞结合,使肥大细胞对过敏原致敏,并使其保持高度警戒状态。
如果这个人再次食用含有相同过敏原的食物,过敏原就会附着在这些致敏细胞上,促使它们释放大量化学物质,例如组胺。
立即出现的症状:血管扩张并渗漏,导致潮红、肿胀和血压骤降。平滑肌收缩并阻塞气道。肥大细胞募集更多免疫细胞,肺部黏液和炎症急剧增加。
肾上腺素自动注射器(EpiPen)可以立即缓解部分过敏反应,为更密集的治疗争取宝贵时间。但患者必须随身携带,而且这种注射器并不能预防过敏反应。2024年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了一种抗体疗法,该疗法可在意外接触过敏原后降低体内IgE水平,作为预防措施。但这种疗法需要每两到四周注射一次,费用昂贵,而且讽刺的是,它还可能在某些人身上意外引发过敏性休克。
自制解决方案
与其注射抗 IgE 抗体,为什么不诱导身体自行产生 IgE 呢?
这个想法最早于上世纪90年代初提出。但进展并不顺利,其中最显著的就是副作用。早期的IgE疫苗尝试意外地激活了肥大细胞,引发了失控的免疫反应。免疫系统也迅速适应。新生成的IgE抗体可能被标记为入侵者,从而引发反击,随着时间的推移,抗体水平会逐渐下降。
然而,最新研究的作者们掌握了大量新信息。原子级扫描显示,IgE 可以在两种状态之间切换。在“开放”状态下,IgE 会与肥大细胞和过敏原结合,形成一座桥梁,从而触发过敏反应。但有些抗体可以将 IgE 锁定在“关闭”状态,使其不再与肥大细胞结合,从而阻断过敏反应级联。
研究团队利用这些抗体研制出一种疫苗,使IgE保持封闭状态。该疫苗还能刺激免疫系统产生高水平的抗体。
这种名为IgE-K的疫苗能够保护小鼠免受多种过敏反应的侵害,包括对花生过敏,并完全预防过敏性休克。接种两剂疫苗后,小鼠体内产生的抗体浓度足以维持一年之久,从而抵御其他过敏反应。
利贝拉及其同事指出,研究结果表明,IgE-K 可能克服抗体耗竭,建立长期抗体库。对于超过 80%的食物过敏患者而言,这是一种尤其有前景的策略,因为食物过敏会伴随终生。
尽管疫苗抑制了IgE的活性,但并未干扰抗体清除寄生虫的能力。接种疫苗的小鼠清除蠕虫感染的效果与未接种疫苗的小鼠相似。然而,该实验模型依靠肥大细胞而非IgE本身来对抗感染。研究团队目前正在探索疫苗对免疫系统其他部分的影响,特别是负责产生抗体的B细胞。
这项研究只是第一步。但如果一切顺利,患有严重过敏症的孩子们或许也能吃到花生酱果冻三明治了。
这篇题为“科学家刚刚研发出一种持久疫苗,可预防致命的过敏反应”的文章最初发表在SingularityHub上。