耶鲁大学医学院免疫学研究员 Akiko Iwasaki 为抗击 Covid-19 做出了贡献,她的疫苗工作和她在社交媒体上为公众解释的流行病科学。
布兰登舒尔曼为广达杂志
在美国和其他一些国家,Covid-19 大流行进入了一个矛盾的阶段,冠状病毒已经演变成一种高度传染性的变种,导致病例飙升,但公众的态度已经演变为冷漠,使预防措施泄气。
耶鲁大学医学院的Akiko Iwasaki等免疫学家敏锐地意识到,尚未结束的大流行的后果仍在上演,他们继续在实验室中与病毒作斗争。 “敌人已经进化,世界需要下一代疫苗来应对,”岩崎最近在《纽约时报》的专栏中写道。尽管目前针对冠状病毒的疫苗在预防严重疾病和死亡方面非常有效,但在预防感染方面却不太成功。 Iwasaki 说,喷鼻剂形式的疫苗可能会改变这种情况,因为它可以阻止感染和一系列被称为“长期 Covid”的症状,这些症状在许多以前的患者中都挥之不去。
与世界各地的其他实验室一样,耶鲁大学岩崎的研究小组正在开发这种鼻喷雾剂。她和她的团队还试图揭开长期 Covid 的神秘面纱,以及为什么只有一些人受到它的折磨。
大流行“改变了我自己的科学,”岩崎说,她和许多其他研究人员一样,在大流行开始时将她的实验室重新定位于冠状病毒研究。此前,她实验室的大部分工作都在研究被称为先天免疫系统的身体防御部分如何检测病毒,以及这如何帮助启动粘膜中的免疫反应。
大约在同一时间,也就是 2020 年 3 月,岩崎发现她的工作和个人生活之间的界限正在消融,因为与同事和学生有关免疫学的小众对话突然引起了公众的极大兴趣。随着关于 Covid 的大量令人震惊的报道充斥着新闻,Iwasaki 发现自己成为了那些在 Twitter 上向她提出问题的担心和好奇的人的生命线。
她在社交媒体上任教,并以与她的研究一样的热情击倒错误信息——并且非常有资格参加这两场战斗。 2018 年,岩崎入选美国国家科学院院士,次年入选美国国家医学科学院院士。 In 2021, she was elected to the European Molecular Biology Organization and to the American Academy of Arts and Sciences.她还领导着一个新成立的耶鲁大学感染和免疫中心,该中心将扩大她对传染病诊断、治疗和鼻腔疫苗开发的研究。
Quanta与 Iwasaki 就大流行的演变、她向公众宣传的努力以及为什么她认为鼻喷雾剂可能是我们需要的新武器进行了交谈。为清晰起见,采访经过浓缩和编辑。
岩崎在耶鲁大学库欣中心检查展出的脑组织切片。
布兰登舒尔曼为广达杂志
喷鼻剂会改变我们对抗这种流行病和未来流行病的方式吗?
我认为这将从根本上改变我们处理病原体疫苗的方式,尤其是那些通过鼻子等粘膜表面的疫苗。我们可以将相同的策略应用于其他呼吸道病原体,如流感病毒、腺病毒或鼻病毒。我们需要做的是利用常规的肌肉注射疫苗作为主要疫苗,然后用鼻喷雾剂补充这一点。
那将如何运作?
在某人接种了一种可用的肌肉内疫苗后,您只需将一种简单的蛋白质(一种重组刺突蛋白)喷入鼻子。这会将全身免疫 [来自注射] 转化为粘膜免疫。该策略被称为“prime andspike”。
关键是我们正在利用人们从以前的疫苗接种中获得的 T 细胞现有的免疫反应。这意味着我们不必使用任何佐剂或额外的分子来刺激免疫反应,这是有利的,因为它可以最大限度地减少不必要的副作用。
为什么粘膜表面是引发免疫反应的好地方?
黏膜表面是鼻腔、口腔、生殖道或胃肠道内的湿润表面。这是大多数病原体进入我们身体的地方,除非你通过伤口或蚊子或蜱虫等媒介接触到它们。这是抵御病原体的第一道防线。
如果粘膜表面是病原体的第一道防线,为什么目前的 Covid-19 疫苗不针对它们?
嗯,这是一个很好的问题;我们想知道同样的事情。大多数疫苗是用针头注射到肌肉中的。这些疫苗非常擅长诱导全身和循环免疫反应。但它们并非旨在引发粘膜免疫。这不是目前疫苗设计的一部分。我们正在努力改变这一点。
病毒斑块测定法,其中被病毒污染的液体传播到培养中生长的细胞上,使岩崎和其他免疫学家能够量化样本中存在多少病毒。
布兰登舒尔曼为广达杂志
当我长大的时候,我记得可以选择将流感疫苗作为鼻喷雾剂。这是同一个想法吗?
确切地。这就是所谓的 FluMist,它适用于 2 至 49 岁的人。它的效果非常好,因为它会诱导这种局部免疫反应。但与所有其他流感疫苗一样,试图猜测正确的抗原总是一场赌博。对于冠状病毒,您无需猜测任何事情——您确切地知道自己需要什么。
那就是针对冠状病毒刺突蛋白?
是的。刺突蛋白是目标,但它会随着变体的出现而改变。我们不想追逐下一个变体,而是希望对当前变体产生广泛反应的免疫反应,该反应也可以与未来变体发生交叉反应。这可以通过使用不同的刺突蛋白来实现。为此,我们使用了 SARS-CoV-1 刺突蛋白。
鼻喷雾疫苗会和目前用于对抗病毒的肌肉注射疫苗一样有效吗?
我认为它会更有效。我们仍然需要在人体中进行测试,但是由于喷雾疫苗会在病毒进入人体的地方建立局部免疫,因此人们可能不会被病原体感染,这与我们预防严重疾病的肌肉注射疫苗有很大不同。如果你没有被感染,当然,你可以避免任何下游后果,比如长期的 Covid。
另一个优点是它是一种鼻喷雾剂,因此您不必依赖医护人员来提供它。您可以从当地药房获取并自行管理。这也将范围扩大到可能没有劳动力提供肌肉注射疫苗但可能有能力提供鼻喷雾剂的其他国家。它也很容易生产:它只是一种重组蛋白,可以在冰箱中保存几个月。
我讨厌针!
很多人都这样做。他们可能会发现喷鼻剂更适合。
鼻腔喷雾剂是否也会以某种方式在口腔中增强免疫力,这是我们可以被感染的另一个地方?
这就是我们现在在仓鼠身上看到的东西。我们希望尽快找到答案。
“当大流行来袭时,我很自然地开始教那些感兴趣的人,”岩崎说。
布兰登舒尔曼为广达杂志
让粘膜疫苗发挥作用有哪些挑战?为什么我们还没有呢?
获得黏膜疫苗的挑战在于黏液层会阻碍抗原和疫苗的吸收,使其成为传递疫苗的困难障碍。这就是为什么大多数现有的粘膜疫苗都基于弱化的活病毒形式,这些病毒有自己的策略来穿透粘液层并产生抗原。我们的“启动和加标”方法不需要复制或活病原体。即使是少量的重组刺突也足以触发强大的免疫,因为我们正在利用先前疫苗中的记忆 T 细胞来激活粘液层中的抗原呈递细胞。
是否有已经在临床试验中的冠状病毒候选黏膜疫苗?您预计何时会发布此类疫苗?
是的,有几个正在进行临床试验。根据结果,我希望其中一些能很快被批准用于人类。
您的实验室还专注于了解导致长期 Covid 的原因,对吧?
我们现在正在努力尝试理解长期的 Covid,是的。 Long Covid 现在对数百万人来说是一种令人衰弱的状况。据估计,10% 到 30% 的人在感染后会长期感染新冠病毒。
它有超过 200 种相关症状,涉及每个器官系统。有些人有几个,而其他人有十几个。有些人会在几周后恢复,而有些人则不会。所以这是一种非常异质的疾病,但我们现在正在测试四种假设,以了解人们实际患有什么疾病。
四个假设是什么?
可能是病毒残留物或隐藏在身体某处的传染性病毒库,仍然会引起症状,但不会导致人们在 PCR 测试中检测出阳性。驱动症状的可能是自身免疫或免疫系统细胞本身。这可能是其他沉默病毒的重新激活或微生物组的变化。或者感染或治疗造成的组织损伤可能会持续存在或变成纤维化或慢性疾病。
“免疫学作为一门学科是一个非常深的领域;我们永远不会明白一切,”岩崎说。 “我认为这次大流行突出了一些我们仍然需要努力的事情。”
布兰登舒尔曼为广达杂志
患有慢性疲劳综合症的人也有类似的症状,对吧?
确切地。多年来一直患有慢性疲劳综合症的人在很大程度上被忽视或解雇。许多医生认为这是一种精神疾病,而不是大脑外发生的事情。我认为这整个观点需要改变。还有很多其他病原体会导致这些感染后综合症。所以我不希望人们认为这是 Covid 的一个独特功能。
在大流行期间,您迅速成为领导和指导的声音。这是有机发生的吗?
我一直很喜欢教书。我在耶鲁教免疫学已经很长时间了。而且,你知道,教学也是学习。我做了大量的阅读以了解免疫学的所有不同进展,而且我经常会捡起以前不知道的东西。学生们的问题也促使我去研究我们在免疫学中还不了解的东西。所以,当大流行来袭时,我很自然地开始教那些有兴趣的人。
在大流行之前,我有一个 Twitter 帐户,我在其中发布有关免疫学或学术界和科学界女性问题的推文,诸如此类。我会在 Twitter 上发布关于我们实验室工作的帖子,一些免疫学家会喜欢这篇文章。但是,一旦大流行来袭,公众对病毒和免疫的兴趣发生了巨大转变。免疫学以外的人对我们的工作非常感兴趣——不仅是其他科学家,还有普通大众、记者和记者。突然之间,人们想了解免疫系统及其工作原理,人们开始谈论抗体水平和 T 细胞。这种转变几乎发生在 2020 年 3 月。我认为真正让我站在舞台上的第一件事是这个 Tweetorial [作为 Twitter 线程的教程],我为我制作的一个名为“非免疫学家的免疫学 101”的视频做的,”只是为了描述免疫系统的作用。
“在科学界有很多针对女性的刻板印象和对我们不利的隐性偏见,”岩崎说,他已成为科学界女性和少数族裔的杰出倡导者和导师。
您还为倡导科学界的女性和少数族裔做了很多工作。你对它的热情从何而来?
我是看着妈妈遭受这种不公正的折磨长大的。她在一家广播电台工作。那时,当女性怀孕时,在某种程度上,她们被期望辞去工作。她有三个女儿,每次生完孩子,都被人逼着离开公司。她被嘲笑和骚扰,并面临着可怕的事情。但她从未退出公司,而是建立了一种由其他男女组成的网络,为争取工作权而奋斗。看到这个并听到它真的让我觉得我们需要站起来。科学界有很多针对女性的刻板印象和对我们不利的隐性偏见。
你妈妈是你的榜样吗?
绝对,是的,她是。我父亲也是。
你也是年轻一代的榜样。我在您的 Twitter 帐户上看到一张四年级学生的照片,该照片展示了长期的 Covid,并附有您的励志名言。
那是一个如此温暖人心的帖子。我爱它。我很高兴看到我的人们正在思考科学和免疫学。令人惊讶的是,像这样的年轻人正在考虑长期的 Covid 和研究。作为回报,这对我来说非常鼓舞人心。
你一直都知道你会成为一名免疫学家吗?
我不知道。我在一个非常进步的家庭中长大,我的父母鼓励我去追求我想要的任何东西。在高中时,我遇到了一位数学老师,他向我灌输了对数学的兴趣和兴奋。我开始上更多的数学课,并决定也许我会去科学而不是文学,这是我在那之前想做的。我 16 岁时离开日本去探索世界,看看外面有什么。我在加拿大读完高中,然后在多伦多大学读本科和研究生,这对我在不同的环境中尝试自己很有帮助。这也是我学到免疫学乐趣的地方,从大四开始,我参加了入门课程,了解了疫苗的工作原理以及它们如何拯救数百万人的生命。我想,哇,还有什么比研究免疫系统更有趣、更充实的呢?
布兰登舒尔曼为广达杂志
如果你今天回到那个班,你认为教义会很不一样吗?
哦,是的,我希望如此。从那时起,我们学到了很多东西。当我上那门课时,先天免疫系统并没有被很好地理解。直到 1997 年,我现在的丈夫Ruslan Medzhitov在Charlie Janeway的实验室发现,通过识别病原体相关分子模式的先天信号是触发适应性免疫的原因。这彻底改变了我们思考病原体如何被免疫系统识别的方式。这是佐剂的基础。那时,我们对这些事情一无所知。根本没有教过。
即使是现在,我们对免疫系统了解多少?是否还有需要填补的重大空白?
免疫学作为一门学科是一个非常深的领域。我们永远不会明白一切。所以我认为这次大流行突出了一些我们仍然需要努力的事情,其中之一就是粘膜免疫。这是免疫学的一个子领域,并没有引起太多公众的关注。那么分子途径和贩运模式是什么?所有这些都适用于某些组织,如肠道,但不适用于呼吸道。
我们现在处于大流行的这个奇怪阶段,感觉好像已经结束了,但实际上还没有。我们从这里去哪里?
你知道,让我担心的一件事是病毒的进化和不断出现的变种。如果未来的变体非常逃避免疫或致病,我们将不得不考虑这些天我们的生活方式。许多人已经决定 Covid 已经结束了,他们只是在揭开面具,而不是打扰接种疫苗。这很不幸,因为我认为这些人最容易受到未来感染浪潮的影响。
我们准备好迎接下一次大流行了吗?
我们仍然未能对当前的大流行做出适当的反应。人们有这种流行病的疲劳。他们只是完成了它,不管他们面临的风险如何。因此,如果现在发生什么事情,我会担心,因为人们无法容忍采取更多措施。这是病毒传播并使人们生病的完美风暴。所以是的,我只是希望我们有一些休息。
您或该领域的其他人是否担心猴痘的传播?它会不会像天花一样成为一个巨大的世界性问题?
我不确定猴痘如何有效地传播成像天花一样的大规模流行病。如果我们能够在此之前迅速实施检测、隔离、接触者追踪和疫苗接种措施,就可以预防大规模流行病。
鼻腔喷雾剂对猴痘有效吗?
对于猴痘,鼻腔不是黏膜传播的主要部位。它也可能通过破损的皮肤、性接触或其他途径传播。我们仍在研究这种病毒有多少种传播方式。因此,我不认为引发和加标的疫苗最适合这种病毒。
原文: https://www.quantamagazine.org/an-immunologist-fights-covid-with-tweets-and-a-nasal-spray-20220621/