老年人的免疫力為何下降,Science指出降低Tfh10細胞水平有望讓疫苗對老年人更有效

很多人都了解我們的免疫系統會隨著年齡的增長而變弱,這在一定程度上解釋了為什麼老年人往往比年輕人從每年的流感疫苗中得到的保護更少。如今,在一項新的研究中,來自美國辛辛那提兒童醫院等研究機構的研究人員更深入地研究了免疫系統如何隨著年齡的增長而變化—他們的發現可讓普通的流感疫苗更具保護性。

 

他們的研究報告,老年人的免疫系統沒有變弱,而是受到積極抑制,而且這種抑制是可逆的。他們的數據顯示,解除這種抑制可引發老年人對疫苗接種作出強烈反應,而這種抑制是由我們免疫系統內的一組關鍵細胞驅動的。他們稱它們為 “Tfh10”細胞,代表產生白細胞介素10(IL-10)的濾泡輔助T細胞。

論文通訊作者、辛辛那提兒童醫院免疫生物學部臨時主任David Hildeman博士表示,隨著年齡的增長,這些Tfh10細胞在我們體內急劇積累,它們的作用是讓老年人對入侵的病原體反應較弱,對疫苗的反應也較弱。以一種避免傷害Tfh10細胞在抵御其他類型疾病中發揮的有用作用的方式對它們加以控制,似乎有可能提高疫苗的效力。

如果在未來幾年取得成功,他們的方法可能會增加疫苗在老年人中的功效,可能會減少每年流感疫情爆發造成的死亡。根據美國疾控中心(CDC)的數據,自2010年以來,每年有12000至61000名美國人死於流感。

Hildeman說,“對疫苗的反應存在與年齡有關的變化是一個巨大的問題。目前的流感疫苗對年輕人的保護作用大約為90%,但對老年人的效果只有30%左右。”

 

圖源:Science Advances, 2020, doi:10.1126/sciadv.abb0806

 

這一發現能否適用於未來的COVID-19疫苗?

Hildeman說,“是的,可以。由於老年人對多種疫苗的反應並不理想,因此老年人對新疫苗的反應也極有可能不如年輕人,無論新疫苗是針對COVID-19還是針對其他新興病原體。”

雖然有些人可能會吃驚地觀察到一個可以幫助老年人的發現來自兒科醫學中心,但許多研究沒有真正的年齡界限。

Hildeman表示,衰老從出生就已開始。通常情況下,我們了解到的關於老年時免疫系統衰退的知識可以告訴我們免疫系統是如何在年輕時開始衰退的。我們對免疫反應缺陷以及克服這些缺陷的策略了解得越多,我們就越能幫助患有原發性免疫缺陷以及其他免疫性疾病的兒童。

 

不停地追求平衡

辛辛那提兒童醫院的科學家們幾十年來一直在研究免疫系統的複雜細節。自20世紀50年代和沙賓口服小兒麻痺症疫苗問世以來,該醫療中心一直是疫苗研究的領導者—包括每年致力於幫助更新流感疫苗配方,以及最近招募數千人測試針對COVID-19的候選疫苗。

這項研究詳細介紹了當我們的免疫系統對感染做出一次又一次的反應時,一些力量會相互作用。它還描述了這些力量的平衡如何隨著我們的年齡而改變:某些類型的細胞多年來積累起來,變得更像有害的雜物而不是有用的武器。

在這項研究中,這些研究人員將白細胞介素-6(IL-6)描述為一種促進持續存在的低水平免疫激活狀態(稱為發炎)的力量。這種狀態會隨著年齡的增長而惡化,似乎會使得人們更容易變得虛弱,患上阿爾茨海默病,或遭受心血管疾病的致命影響。

與此同時,身體通過產生以抗炎特性著稱的IL-10來對抗高水平的IL-6。多年來,反复循環的反應和逆反應(counter-response)導致了白細胞介素的軍備競賽,這往往使老年人體內同時存在著過量的IL-6和IL-10水平。

這項研究取得的突破之一就是準確地指出了IL-10的不良水平來自哪裡。這些研究人員利用當今最高科技的幾種方法,進行了幾十次不同的實驗來追尋錯誤的線索,排除不正確的想法。

他們最終將IL-10的過量產生追溯到他們稱之為Tfh10的細胞類型。然後,在小鼠模型中,他們發現,在接種疫苗時簡單地阻斷IL-10可以讓抗體反應幾乎恢復到年輕小鼠體內的水平。

這些研究人員指出,“我們的數據表明,短暫的IL-10阻斷不會增強促炎反應,是一種增強老年人疫苗反應的新策略,而且由於其短暫性,不太可能對自身免疫、心血管疾病或虛弱產生不良影響。”

 

下一步是什麼?

雖然這篇論文反映了先進計算和實驗實驗室工作的結合,其中大部分在小鼠模型和人細胞的實驗中得到了證實,但還需開展更多的研究來證實Tfh10細胞可以在人體內安全地加以控制。隨後,還需要開展更多的研究,以便觀察能在多大程度上增強疫苗的威力。目前正在測試IL-10阻斷是否能恢復大型哺乳動物的疫苗反應。如果這被證明是有效的,那將打開臨床試驗的大門。

這些研究人員已經為他們的發現申請了專利。如果未來的研究項目有朝一日取得成功,他們會設想準備接受一次疫苗注射的老年人可以先暫時防止IL-10干擾身體對疫苗的反應,但不會永久減少IL-10的水平,然後接受疫苗注射。

Hildeman說:「如果我們能實現這一點,它對生命的潛在影響可能會擴展到全世界。」

 

參考資料:

Slowing down a ‘helper’ cell may someday make vaccines more effective for seniors

IL-10–producing Tfh cells accumulate with age and link inflammation with age-related immune suppression

俊逵

作者

俊逵

曾任職於醫院機構,主要探討癌症藥物治療相關。想用文字為大家帶來最新的生醫訊息

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