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國語日報 文/朱于飛 圖/古室友 (2021/6/12)

 

新冠病毒肆虐世界各國,病毒出現變異的消息也不時傳出。免疫學家發現,在對付新冠病毒時,人體的免疫系統很可能存在一種特別的現象,讓新冠病毒變得比想像中更加棘手。

免疫系統的理想規畫

 病毒與細菌不同,必須在活細胞內才能完成生活史及繁殖。一般情況下,病毒顆粒出現在人體內一段時間後,我們的免疫系統就會產生一些抗體來對付病毒。

 抗體能瞄準病毒顆粒,抓住病毒表面的某些蛋白質,讓病毒無法再透過這些蛋白質入侵細胞,也就失去危害的能力,更別說繁殖了;更重要的是抓在病毒表面的抗體,就好像幫病毒「貼上標籤」一樣,能讓免疫系統更容易找到並清除病毒。

 然而,免疫學有種不常見的特殊現象「抗體依賴性增強作用」(Antibody-dependent enhancement, ADE),會讓前面講的理想情況跑歪。

抗體讓病毒失效

 抗體是一群形狀為Y字形的分子,有點像原地站立,向上伸出雙手的小小火柴人。像雙手的構造稱為「抗原結合位」,站直的腳則稱為「結晶段」。

 抗體利用雙手抓取病毒,雙腳則能啟動免疫細胞的「吞噬作用」。一旦抗體的「雙手」抓住病毒,「雙腳」碰上免疫細胞,免疫細胞會將抗體連同病毒吞入細胞內部,在細胞內製造好些特殊分子,來分解「被抗體架著無法動彈的病毒」,阻止病毒在人體內複製繁殖。

抗體三大漏洞

 但問題是,有些抗體雖然會抓病毒,但並沒有扣在病毒的要害上,也就無法讓病毒受到管制。在抗體黏上病毒,但病毒表面的致病關鍵結構沒有被鎖死的情況下,反而讓病毒能藉抗體進入免疫細胞內繁殖,等同給了病毒另一把打開細胞的「鑰匙」,間接增加病人體內病毒的來源,加重病情與傳染力。

 另一種情況是,抗體抓病毒的「握力」不夠強,在病毒隨抗體被吞入免疫細胞後,病毒在細胞內脫離抗體掌握,開始複製繁殖。整套過程有如希臘神話的「木馬屠城記」。

 有時候,體內的抗體數量不夠,沒辦法把病毒顆粒「完整」包覆,因此在被吞入免疫細胞後,病毒依然可以在細胞內闖禍。

ADE的情況

變異病毒化盾為矛

 前陣子,新聞曾有許多報導,有一些病人在痊癒後再度感染新冠肺炎,這第二次感染卻惡化成重症,比第一次嚴重許多,而ADE正可以解釋這種現象。

 在病毒發生基因突變後,它們表面用來侵入細胞的蛋白質結構出現變化。因此當免疫系統以為「又是新冠病毒」,而派出在上一次感染中為舊版病毒量身打造的抗體時,舊版抗體卻不大能好好抓住這個新版的蛋白質結構。

 於是,在病人體內就重演了病毒被握力不強的抗體帶入免疫細胞,然後脫離掌握開始複製繁殖的劇本。

 由於造成這次疫情的新冠病毒,既是傳染病史上罕見的病毒,也是基因突變機率較高的RNA病毒。因此,在防疫上的變數較多,研究挑戰也比較大。大家在防疫期間,還是要遵守戴口罩、勤洗手、避免群聚的習慣,才是上策。

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