而这,又牵出另一个追问:面对新冠病毒的来袭,人体的免疫系统究竟能起到何种作用?
人体如何反击病毒
一种病毒要想入侵人类体内,要突破“重重防线”,而人体也终将发现它们的存在,然后“奋起反抗”——这就是人体的免疫机制。
“打喷嚏、咳嗽、咳痰,这些都是免疫细胞与病毒作战的表现。”中国免疫学会副理事长、中国医学科学院基础医学研究所副所长黄波告诉记者,人类的呼吸系统尽管是一个与外界相通的开放系统,但这个系统从头到尾有多个环节,均部署免疫细胞“重兵把守”,防御病毒入侵。
据他介绍,新型冠状病毒感染人体时,通过鼻腔和口腔进入到人体咽喉部后,将进一步蔓延气管及更细的支气管,进而到达肺泡。不过,这些病毒进入肺泡的每一步,都会遭到免疫细胞的“防御”和“监视”。
具体来看,人体气道表面的大部分细胞,都含有“像刷子一样”的细长纤毛,这些纤毛表面还有能够分泌黏液的杯状细胞,这些黏液能够包裹病毒,并依靠纤毛向上推动,经气道从口腔内排出——这个过程就是人们日常所说的“咳痰”。当然,咳出的痰上,也就沾着不少病毒颗粒。
“如果病人出现干咳症状,则在一定程度上说明,病毒突破气管、支气管部位的防线,侵入到了肺泡,肺泡部位的免疫细胞,同样会被激活。”黄波说,如此一来,一整套环节中的免疫细胞都会被激活,释放细胞因子如白介素-1、白介素-6和肿瘤坏死因子等,直接刺激体温调节中枢,导致机体发热。
这也是为什么病毒感染后,人类会有发热症状,并且成为一个验证感染的关键指标。
此外,病毒入侵肺泡后,如果引起大量肺泡上皮细胞死亡,其释放的死亡物质,还会进一步刺激免疫细胞,引发更强的发热反应——具体表现就是持续高热。
“发热反应其实也属于人体的一种保护机制,一方面过高温度能够抑制病毒复制,另一方面,温度升高能够增强免疫细胞的防御能力。”黄波说。
除了发热症状外,这次新型冠状病毒感染的部分病人,还出现了腹泻等胃肠道症状。黄波说,这是由于咽喉与食道相连,部分病毒可能通过咽喉部进入到消化道,通过感染肠上皮细胞以及激活肠道免疫反应,产生相关症状。
不管年轻人免疫系统功能有多么好,不良生活方式如不规律作息、通宵玩手机、吸烟、饮酒以及旅途疲劳等,都能导致免疫功能临时紊乱,从而给病毒带来可乘之机。
症状为何轻重不同
那么,为什么感染者会有不同的反应症状?答案在于每个人体内免疫系统功能有强有弱。
黄波告诉记者,大多数年轻患者表现为轻症,正是因为他们的肺部上皮细胞状态较为良好,对病毒入侵的天然反应迅捷有效。他们的免疫细胞功能完整、良好,即便被新型冠状病毒感染,也可能不出现临床症状或者症状非常轻微。
老年人的情况则不然,随着年龄增长,人的机体功能开始退化,在应对病毒时,肺部上皮产生干扰素会“慢半拍”,产生的量也会少一些,这意味着,它们的免疫细胞释放干扰素以及吞噬病毒的能力会有所下降,于是人体整体抗病毒能力下降。
“如果老年人还有心血管疾病、糖尿病等基础性疾病时,其免疫系统功能更是薄弱,抵御病毒的能力更差,更容易被病毒感染。”黄波说。
目前来看,此次新型冠状病毒感染所致死亡患者,大多是老年人并且患有其他基础性疾病。
黄波说,正是由于这些患者抗病毒的免疫力低下,从鼻腔、咽喉部到气管和支气管等诸多环节,未能将病毒“有效阻击”,使得病毒侵犯肺泡,导致共用的肺泡血管壁膜受损,血管里的血液进入到肺泡,导致缺氧,引发危重病情。
当然,这并不意味着年轻人就可以高枕无忧了。
在黄波看来,不管年轻人免疫系统功能有多么好,不良生活方式如不规律作息、通宵玩手机、吸烟饮酒以及旅途疲劳等,都能导致免疫功能临时紊乱,从而给病毒带来可乘之机。
“人的症状轻重,也和入侵的病毒量有关。”黄波说,当病毒短时间内大量入侵机体时,即使是健壮的年轻人,其机体免疫系统也可能没法控制住全部的病毒。
这时,人类免疫系统的“最佳助攻”——药物和疫苗就要登场了。
药物研发急不得?
面对新型冠状病毒肺炎疫情发展的严峻形势,由各类机构和企业研发或筛选的“候选药物”“候选疫苗”频频被曝出,备受关注。那么对这类病毒,是疫苗的预防作用更明显,还是药物治疗的效果更佳?
“疫苗解决的是保护易感人群、群体防护的问题,而药物仅仅是针对患者,是个体。”林炳亮在接受记者采访时说,从长远来看,应该以疫苗为主,这对疫情控制或发生意义重大;但现阶段来看,重点是早发现、早诊断、早治疗,所以尽早研发或找到有效治疗药物“很重要”。
然而,新药的研发并不容易。
“大家都希望能尽快有好的药物,来对付这突如其来的不速之客,但我们必须清楚地认识到,药物的研发、生产、应用有基本的规律和时间要求。”中科院上海药物所管丽专门在网上撰文,来回应人们对于特效药的迫切期待。
一般情况下,新药研发从无到有,要历经药物发现、临床前研究和临床试验“三部曲”,最后才能进入医药市场用于治疗疾病。
这其中,最后一步“临床研究”,则又细分为Ⅰ期临床试验、Ⅱ期临床试验、Ⅲ期临床试验和IV期临床研究即药物上市后监测4个阶段,细说起来可谓步步荆棘,成功者凤毛麟角。
“很多人可能会有疑惑,紧急关头,我们不能缩短药物研发的时间和标准吗?”管丽说,可以加快研发速度,但仍要遵循新药研发规律。药物的研发是一项周期长、投资高、风险大的系统工程,每一个环节都来不得半点错误。
管丽给出一组数据:一个创新药物从实验室研究到最终上市可能需要10年;据不完全统计,全球的各大制药公司对于一个创新药物的资金投入,从最初到研发上市花费金额平均高达20多亿美元;从实验室研发出潜在有效的化合物,到最终在临床确定有效,并能够应用到市场的药物,可能1万个活性化合物苗子中,才能有一个化合物最终上市。
难度之大,可见一斑。
在没有疫情暴发的情况下,科研人员从拿到实验室可用的疫苗开始,到疫苗可以商用,将历经一个“远大于一年”的漫长过程。
分离疫苗毒株才迈出第一步?
至于疫苗的制备,所需的时间可能更长。
“前不久,新型冠状病毒的毒株已经分离出来,这为疫苗的研发提供了可能。”林炳亮说,一般来看,疫苗从研发到最终应用还要很长一段时间,希望越快越好。
减毒活疫苗和灭活疫苗,是疫苗中的主要两类。这其中,前者顾名思义就是病毒经过各种处理后, 毒性减弱,但仍保留其免疫原性,将其接种到人类身上,引发机体免疫反应,达到预防作用。至于灭活疫苗,则需对病毒进行一次培养,彻底“杀死”该病毒同时保留其毒株特征。
“这也是科学家要在疫情暴发初期,争取第一时间拿到活毒株体的一个原因。”中科院微生物所博士马越说,由于病原体的突变率不同,比较从不同病人身上分离得到的活毒株,也是一件非常重要的事。
不过,即便科学家已经掌握了可用的疫苗毒株,从研发到可以注射防疫,还要历经很长一段时间。
根据马越的说法,在没有疫情暴发的情况下,科研人员从拿到实验室可用的疫苗开始,到疫苗可以商用,将历经一个“远大于一年”的漫长过程。
在疫情暴发的当下,这个时间或许会大大缩短,甚至会有“绿色通道”。不过马越说,“还是需要时间,科研人员争分夺秒,日夜奋战,就是在和时间赛跑。”
理想的抗病毒药物,是既能作用于病毒增殖周期的某个或几个环节,予以干扰或阻断,又不影响宿主细胞的正常代谢。