2020 年 3 月,當英國準備進入封鎖狀態時,兩項新試驗發佈在臨床試驗網站資料庫. 研究人員建議應該測試卡介苗(BCG)這種古老的結核病疫苗對新冠病毒的保護作用。
由於疫苗往往會活化針對目標疾病的非常特異性的免疫反應,為什麼這些科學家相信卡介苗可能對這種截然不同的病原體有作用?
事實上,自從 100 多年前首次用於治療結核病以來,卡介苗就一直被廣泛應用。已知具有“非特異性保護作用”。 換句話說,它可以預防結核病以外的疾病。
卡介苗是由兩位醫生 Albert Calmette 和 Camille Guérin 在法國開發的,因此得名:Bacillus Calmette-Guérin。 1908 年至 1921 年間,卡介苗和蓋蘭(在馬鈴薯薯片上)反覆培養牛體內導致結核病的微生物,直到不再引起動物疾病。 當這些動物後來受到人類版本的挑戰時,它也保護了它們:結核分枝桿菌。
卡米爾·蓋蘭(Camille Guérin),右側是阿爾伯特·卡爾梅特(Albert Calmette)的肖像。 圖片來源:未知作者/維基媒體,抄送4.0
幾年之內,卡介苗就被注射到兒童體內,提供了高水準的結核病保護作用,而且副作用很少。 1931 年,卡介苗提出卡介苗還可以預防結核病以外的傳染病造成的死亡,這一觀察得到了來自以下機構的數據的部分支持:瑞典留學。
最近的重新分析瑞典數據的結論是,儘管某些數據中存在「健康疫苗接種者偏見」的因素(即健康狀況較好的人更有可能接種疫苗),但結果確實支持卡介苗的非特異性保護作用。後來的觀察和試驗也報告了卡介苗對與結核病無關的肺部感染的非特異性保護作用。
BCG 能夠誘導免疫系統進入整體準備狀態(這種現象稱為「訓練免疫」)的關鍵在於其作為具有複雜外細胞壁的活微生物的身份。 這種細胞壁的某些成分是由免疫系統中最古老的(從進化角度來說)元素檢測到的,也稱為先天反應。 這次互動程序先天免疫細胞更有效地應對遇到的任何微生物。
抗癌疫苗
卡介苗的有益作用不僅限於傳染病。 使用活細菌或死菌來治療癌症的方法最早出現在 19 世紀。 20世紀初,人們特別注意到分枝桿菌的抗癌作用,因此建立了卡介苗直接輸送至膀胱作為非肌肉浸潤性膀胱癌的治療方法-癌細胞僅存在於膀胱內壁。 它仍然是此類癌症的標準治療方法。
卡介苗免疫療法治療其他類型癌症的試驗結果好壞參半。 一些研究報導了對一般惡性腫瘤沒有任何作用。 其他人建議了一個對兒童白血病的作用甚至是戲劇性的對抗肺癌的長期效果。 直接注射到黑色素瘤病灶中發現正面的結果,而透過標準注射到上臂來施用 BCG 在治療黑色素瘤方面不太令人信服。
為了有效地消滅癌細胞,免疫系統會部署許多相同的武器,這些武器也能有效對抗喜歡生活在我們細胞內的病毒和細菌。 更重要的是,BCG 賦予的訓練有素的免疫效果可以直接或間接活化這些相同的武器。 換句話說,卡介苗具有「免疫刺激作用」。
因此,當發現卡介苗的一些非特異性保護作用對免疫系統過度活躍或對錯誤目標失靈的疾病有效時,我們可能會感到驚訝。 例如,自體免疫疾病會導致多發性硬化症和第 1 型糖尿病。 在這些情況下,卡介苗會產生相反且有益的免疫抑製作用。
學習研究表明,卡介苗可以減少和預防多發性硬化症中免疫介導的神經系統損傷。 它還可以對抗攻擊胰臟中胰島素產生的流氓免疫細胞糖尿病患者。 在多發性硬化症和第 1 型糖尿病中,BCG 重新編程細胞代謝的能力以及增加特殊免疫抑制 T 細胞數量的能力被認為發揮關鍵作用。
……以及對抗新冠病毒
那麼針對新冠肺炎的卡介苗疫苗接種又如何呢? 情況又是喜憂參半。最近的薈萃分析– 綜合並分析多項研究的資料 – 未能發現整體保護作用。 然而,個別試驗已經取得了一些成功。 例如,一個接種疫苗六個月後感染新冠病毒的風險降低。 或者,更戲劇性的是,一個有效率92%患有長期第 1 型糖尿病且接受卡介苗預防新冠肺炎的成人。
BCG 提供可變保護的趨勢是已知有一段時間。 對於它作為結核病疫苗的「日常工作」以及它的非特異性保護作用都是如此。 對於這種變化,人們提出了幾個原因。 之前接觸過其他微生物,例如與卡介苗屬於同一家族的細菌,或寄生蠕蟲可能會導致免疫系統對卡介苗做出錯誤的反應。 差異在於遺傳背景接受者的免疫反應也會降低對卡介苗的免疫反應。
更了解卡介苗最一致地發揮其特異性和非特異性作用的環境,必將使這種用途最廣泛的疫苗在未來得到有效利用。