疫苗入门：疫苗与接种的基础知识

疫苗是公共卫生领域默默无闻的英雄。它们不仅每天帮助人们抵御疾病，还助力消灭了像天花这样的致命病原体。据世界卫生组织（链接外部）估计，在过去50年里，疫苗挽救了约1.54亿人的生命，其中超过1亿是婴儿。但疫苗究竟是如何发挥作用的呢？

在本次问答中，内容改编自《公共卫生热线》2025年1月27日的一期节目（链接为外部链接）。公共卫生实践与社区参与副院长乔舒亚·沙夫斯坦医学博士，以及传染病医师、分子微生物学与免疫学系主任阿图罗·卡萨德瓦尔医学博士、哲学博士、理学硕士，共同探讨了疫苗的基础知识：疫苗的生物学原理、作用机制以及疫苗科学的新进展。这是《公共卫生热线》系列播客中的第一期，该系列从分子层面到全球政策，围绕疫苗基础知识展开（链接为外部链接）。

你会如何描述疫苗？

疫苗是人类最伟大的发明。自古以来，人们就知道，当个体感染传染病并康复后，他们余生都会对此病免疫。这一观察结果意味着，人体能从这次经历中学习，以在未来再次遇到同种微生物时保护自己。疫苗能让人体学会抵御特定微生物，同时不必承担感染的风险。

这在体内实际上是如何运作的？免疫系统是如何应对疫苗的？

免疫系统拥有一套精妙的分层防御系统，而当涉及疫苗时，会激活两种主要的防御机制。其中一种是抗体，即血液中的蛋白质。另一种是所谓的细胞介导免疫，其涉及细胞，通常是T淋巴细胞。

你几乎总会同时得到两者。从监管的角度来看，你通常会检测人们体内的抗体，并大致了解疫苗在人群中的有效性。

接种疫苗时，细胞层面会发生什么？

当你接种疫苗时，疫苗存在于液体中。它通过细小的通道进入被称为淋巴结的器官，免疫系统会在那里分解疫苗并从其成分中学习。可以这样理解：接种疫苗相当于一套指令，用于产生抗体和细胞介导的免疫，因此当你的免疫系统遇到这种微生物时，就能对其进行防御。

那一针里有什么？

我们有几十种疫苗，它们各不相同。有些是用灭活病毒制成的。有些使用减毒的微生物或病毒，这些微生物或病毒已不能再引发疾病。它们失去了致病性，但人体会像识别野生病毒或自然存在的病毒一样识别它们并从中学习。还有一些疫苗只使用细菌或病毒的一部分。

疫苗通常含有“指令”，也就是我们所说的抗原——无论是灭活或减毒的病原体，还是其片段——用以激发免疫反应。疫苗中还含有稳定剂等其他成分，这些成分能防止细菌在疫苗中滋生。有些疫苗含有佐剂，佐剂可以增强对疫苗的免疫反应。疫苗往往是相对简单的制剂。

mRNA疫苗是如何发挥作用的？它们有什么不同之处吗？

病毒由蛋白质和核酸（如DNA和RNA）组成。mRNA疫苗并不包含病毒或其片段，而只含有制造病毒部分结构的指令——即mRNA。同样，疫苗会被注射到肩部，但与病毒或其片段会进入淋巴结不同，mRNA会进入肌肉细胞。这些细胞会读取指令并制造出病毒的蛋白质。然后，免疫系统会对这种蛋白质产生免疫反应，并且如果将来遇到该病毒，免疫系统会记住它。

这就是为什么接种mRNA疫苗后你的手臂可能会酸痛：因为蛋白质在局部产生，免疫系统正在对此做出反应。

你能谈谈你是如何看待激发恰当的免疫反应，与那些可能对保护作用不大的免疫反应之间的区别的吗？

并非所有病毒蛋白都同等重要，科学家们正努力识别能引发保护性免疫的关键蛋白。识别出这种蛋白往往是研制成功疫苗的第一步。

让我们以新冠为例。当你感染新冠时，你的身体会对病毒的所有成分产生抗体反应和细胞介导反应。但对于保护作用而言，唯一重要的成分是刺突蛋白，因为这种蛋白是病毒在体内复制所必需的。mRNA新冠疫苗只产生刺突蛋白。

有些病毒，特别是艾滋病毒，人们几十年来一直试图研制出针对它们的疫苗。为什么有些病原体可以用疫苗来对抗，而另一些却不能呢？

如果病毒具备快速变异的能力，免疫系统就无法跟上这些变化。这就是艾滋病病毒的情况。

想象一下，免疫系统就像一名警察，你对它说：“去追捕那个穿红外套的人！”等它赶到的时候，那个人已经把外套换成了绿色，接着又换成蓝色，然后是棕色。你根本跟不上这种变化。

但进展仍在继续，我相信最终会有人发现这个系统中存在一个免疫系统能够靶向攻击的弱点，而到那时，我们或许就能研制出一种疫苗来根除这种可怕的病毒。

另一种很难研制疫苗的病毒是呼吸道合胞病毒（RSV）。RSV于1957年在我们部门被发现。20世纪60年代，人们尝试研制一种灭活病毒疫苗，但它并未引发保护性免疫反应。事实上，接种过这种疫苗的人往往比未接种的人病情更严重。但随后分子生物学和结构生物学的发展，让人们得以找到细胞识别病毒的关键。他们成功研制出了一种新疫苗，该疫苗于去年获得批准。这是一种非凡的疫苗，也是人类智慧的证明。

关于疫苗的生物学原理，有哪些常见的误解？

存在很多误解。普通大众可能无法完全理解疫苗的工作原理，这并不奇怪，但我想说的是，现有的疫苗非常安全。它们都经过了测试。它们不会导致自闭症。它们能拯救生命。

我接受传染病医生培训时，曾在布朗克斯的雅各比医院和蒙特菲奥雷医院负责儿科相关工作，那时候每周都会遇到一名婴儿或幼童感染B型流感嗜血杆菌。这些孩子中，三分之一不幸夭折，三分之一因患脑膜炎出现发育问题，还有三分之一完全康复，没有留下任何后遗症。20世纪90年代初，相关疫苗问世后，我就再也没见过此类病例了。

结合疫苗是一种灭活细菌疫苗，是现代医学的又一奇迹。我们有针对肺炎球菌以及脑膜炎球菌（导致年轻人患脑膜炎的病原体）的结合疫苗。这些都是危及生命的严重疾病，即便患者存活下来也会有严重后果。而在接种过疫苗的人群中，你不会见到这些疾病。

本次采访内容经约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院对外事务办公室编辑助理摩根·库尔森进行了篇幅和清晰度方面的编辑。

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