被动免疫

被动免疫

Passive Immunization

摘要

被动免疫包括给予一个人其他人的抗体,以帮助预防或对抗某些传染病。这种类型的免疫是短暂的,但提供了即时保护。被动免疫可以是自然的,如婴儿从母亲那里获得抗体,也可以是人工的,如抗体作为药物给予。抗体在19世纪末首次用于治疗疾病,今天,它们仍然用于治疗某些疾病,并作为接触病原体后的预防措施。科学家们正在研究被动免疫和抗体治疗的新应用,以及制造抗体的新的更有效的方法。

介绍

本文假设您熟悉这些术语抗体、抗原、免疫、病原体。参见词汇表关于定义。

一个人可以通过几种方式对特定疾病产生免疫力。对于某些疾病,如麻疹和水痘,患病通常会导致终身免疫。接种疫苗是免疫疾病的另一种方式。获得免疫力的两种方式,无论是生病还是接种疫苗,都是主动免疫。当一个人的免疫系统产生抗体并激活其他免疫细胞对抗某些病原体时,就会产生主动免疫。如果这个人再次遇到这种病原体,针对它的长期免疫细胞已经准备好对抗它。

一种不同类型的免疫,称为被动免疫,当一个人被注射了别人的抗体。当这些抗体被引入人体时,这些“借来的”抗体有助于预防或对抗某些传染病。被动免疫提供的保护是短暂的,通常只能持续几周或几个月。但它能立即起到保护作用。

被动免疫:自然免疫与人工免疫

自然的:当母亲的抗体和抗病原体白细胞穿过胎盘到达发育中的儿童时,婴儿受益于获得的被动免疫,尤其是在妊娠晚期。婴儿在出生后的头几天以及母亲开始分泌“真正的”母乳之前的哺乳期间会摄入一种叫做初乳的物质,这种物质富含抗体,可以为婴儿提供保护。母乳虽然不像初乳那样富含保护成分,但也含有传递给哺乳婴儿的抗体。然而,母亲提供了这种保护,而且是短暂的。在生命的最初几个月,婴儿体内的母体抗体水平下降,大约六个月大时保护作用消失。

人工:当抗体作为一种药物给予非免疫个体时,可以人为地诱导被动免疫。这些抗体可能来自免疫人群的混合和纯化血液制品,也可能来自非人类免疫动物,如马。事实上,最早用于抗传染病的含抗体制剂来自马、羊和兔。

被动免疫的历史

19世纪末,随着细菌学的出现,抗体首次被用于治疗疾病。第一个成功的故事涉及白喉,这是一种危险的疾病,会阻塞感染它的人的喉咙和呼吸道。

1890年,北里柴三郎(1852-1931年)和埃米尔·冯·贝林(1854-1917年)用热处理后的白喉病康复动物血制品对豚鼠进行免疫接种。这种制剂含有抗白喉毒素的抗体,如果豚鼠此后不久暴露于致命剂量的白喉细菌及其毒素中,这种抗体可以保护豚鼠。接下来,科学家们表明他们可以通过给动物注射免疫动物的血液制品来治愈动物的白喉。他们很快开始在人类身上测试这种方法,并表明来自免疫动物的血液制品可以治疗人类白喉。这种含有抗体的血液衍生物质被称为白喉抗毒素,从1895年开始,公共卫生委员会和商业企业开始生产和分发这种物质。随后,Kitasato、von Behring和其他科学家将注意力集中在用含抗体的血液制品治疗破伤风、天花和腺鼠疫上。

使用抗体来款待特定的疾病导致人们试图开发免疫对抗疾病。医学博士小约瑟夫·斯托克斯(Joseph Stokes Jr .)和医学博士约翰·尼夫(John Neefe)在第二次世界大战期间根据美国海军的合同在宾夕法尼亚大学进行了试验,以调查使用抗体制剂预防传染性肝炎(我们现在称之为甲型肝炎)的情况。他们的开创性工作,以及在分离含抗体血液成分方面的进展,导致了许多关于麻疹和传染性肝炎免疫抗体制剂有效性的研究。

在脊髓灰质炎疫苗获得许可之前,卫生官员曾希望使用丙种球蛋白(一种含抗体的血液制品)来预防这种疾病。匹兹堡大学公共卫生研究生院的医学博士威廉·m·哈蒙在斯托克斯和尼夫工作的基础上,于1951年至1952年进行了重要的试验来验证这一想法。他指出使用含有已知脊髓灰质炎病毒抗体的丙种球蛋白可以预防麻痹性脊髓灰质炎病例。然而,丙种球蛋白的有限供应及其提供的短期保护意味着这种治疗不能大规模使用。1955年,Salk脊灰灭活疫苗获得许可,使得依赖丙种球蛋白进行脊灰病毒免疫成为不必要。

今天的被动免疫

如今,当患者患有白喉或巨细胞病毒时,可以使用抗体进行治疗。或者,抗体治疗可用作接触病原体后的预防措施,以试图阻止疾病的发展(如呼吸道合胞病毒【RSV】、麻疹、破伤风、甲型肝炎、乙型肝炎、狂犬病或水痘)。抗体治疗可能不能用于这些疾病的常规病例,但它可能对高危个体有益,如免疫系统缺陷者。

被动免疫的优缺点

疫苗通常需要时间(几周或几个月)才能在个体中产生保护性免疫力,并且可能需要在一定时期内多次接种才能达到最佳保护效果。然而,被动免疫的优势在于它起效快,在几小时或几天内产生免疫反应,比疫苗快。此外,被动免疫可以覆盖有缺陷的免疫系统,这对那些对免疫没有反应的人特别有帮助。

然而,抗体有某些缺点。首先,抗体的生产很困难,成本也很高。尽管新技术有助于在实验室中产生抗体,但传染病抗体必须从成百上千的人类献血者的血液中获得。或者,它们必须从免疫动物的血液中获得(如中和蛇毒的抗体)。在从动物身上获得抗体的情况下,接受者可能会出现严重的过敏反应。另一个缺点是许多抗体治疗必须通过静脉注射进行,这比注射疫苗更费时且可能更复杂。最后,被动免疫所赋予的免疫力是短暂的:它不会导致形成持久的记忆免疫细胞。

在某些情况下,被动免疫和主动免疫可以一起使用。例如,被患有狂犬病的动物咬伤的人可能会接受狂犬病抗体(被动免疫以产生即时反应)和狂犬病疫苗(主动免疫以引发对这种缓慢复制的病毒的长期反应)。

未来趋势

单克隆抗体越来越多的技术被用于产生单克隆抗体——“单克隆”意味着它们是一种纯粹的、单一类型的抗体,针对病原体上的单一位点,而“克隆”则是因为它们是由单个母细胞产生的。这些抗体对于传染病和其他类型的疾病具有广泛的潜在应用。

塞萨尔·米尔斯坦博士(1927-2002年)和乔治·科勒博士(1946-1995年)首先创造了单克隆抗体。他们将短寿命的产生抗体的小鼠脾细胞(已经暴露于某种抗原)与长寿命的小鼠肿瘤细胞相结合。合并后的细胞产生了针对目标抗原的抗体。米尔斯坦和科勒因为他们的发现获得了1984年的诺贝尔生理医学奖。

迄今为止,只有一种单克隆抗体疗法可用于预防传染病。这是一种单克隆抗体制剂,用于预防高危婴儿中由RSV引起的严重疾病。医生也越来越多地使用单克隆抗体来对抗非传染性疾病,如某些类型的癌症、多发性硬化症、类风湿性关节炎、克罗恩病和心血管疾病。

科学家们正在研究其他在实验室生产抗体的新技术,如使用酵母细胞或病毒的重组系统,以及结合人类细胞和小鼠细胞或人类DNA和小鼠DNA的系统。

生物恐怖威胁生物安全专家认为,在故意释放传染性生物制剂的情况下,被动免疫可以在应急反应中发挥作用。使用抗体而不是疫苗来应对生物恐怖事件的优势在于抗体提供了即时保护,而疫苗产生的保护性反应不是即时的,在某些情况下可能依赖于以后给予的加强剂量。

被动免疫的潜在应用包括肉毒杆菌毒素、兔热病、炭疽和鼠疫。对于这些目标中的大多数,仅进行了动物研究,因此在潜在生物恐怖事件中的被动免疫仍处于实验阶段。

摘要

抗体是对抗特定传染病的首批工具之一。随着抗生素的广泛使用和疫苗的开发,被动免疫变得不那么普遍。然而,即使在今天,当医生使用抗体实现被动免疫和治疗患者的某些疾病时,抗体仍在对抗传染病中发挥作用。科学家们正在研究被动免疫和抗体治疗的新应用,以及创造抗体的新的更有效的方法。

来源

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