科學家認為，疫苗尚未利用免疫系統的全部潛力

我小時候注射疫苗後，媽媽都會帶我去吃冰激凌。當我在享受香草味的冰淇淋時，我的身體正在對注射到左臂的非活性病毒或細菌產生反應。

身體處理疫苗中引發免疫反應的抗原和物質，併產生抗體來保護自己，這一切活動如同管弦樂一樣協調而有序。在疫苗中，這些抗原通常是活性的，但經過了減毒處理，部分則是滅活的病原體。當我們在將來遇到這些入侵者時，抗體會識別抗原，召喚備份，並消除威脅。這種特異性反應被稱為「適應性免疫反應」，這是構成我們免疫系統的兩大支柱之一。

這種交響樂般的活動，在很多情況下都非常成功。苗是醫學中最重要的發明：數以億計的人得救，數百萬病例和死亡被阻止，數十億美元節省了醫療費用。例如，以小兒麻痹症為例，注射滅活的脊髓灰質炎病毒幾乎已經將其從人群中抹去。

然而，在我們這一代人依然面臨一些重大威脅。目前，科學家正在試圖生產艾滋病毒，瘧疾，呼吸道合胞病毒F蛋白（RSV-F）和肺結核疫苗，這些努力尚未取得關鍵性的突破。要明確的是，造成這些失敗的原因很複雜，從臨床試驗如何進行，到疫苗的設計。但新的研究表明，天生的反應有巨大的潛力來幫助解決這些失敗。是時候針對免疫系統的兩大支柱設計療法，而不僅僅是針對「適應性免疫反應」。

在醫生將疫苗注射到我的手臂之前，另一個被稱為「先天免疫系統」的支柱已經準備好對入侵者作出反應。這種回應是我們與生俱來的自然的前線防守。如果適應性免疫反應是SWAT備份，那麼我們的先天反應包括物理阻擋，警報系統和最初的反應細胞。這兩個系統共同對抗我們細胞的敵人。各類生物都有先天的免疫系統，從植物到真菌，到我們的多細胞祖先。

最近的證據表明，可以訓練先天免疫力以更有效地作出反應

直到最近，科學家認為，我們的「先天免疫系統」缺乏「適應性反應」所具有的、對特定致病病原體的強大記憶。然而，現在，這個想法正受到挑戰：麥基爾大學的Maziar Divangahi及其團隊最近發表的證據表明，形成我們先天免疫的細胞和過程可以被培訓，以便在第二次遇到相同病原體時，更有效地作出反應。

Divangahi使用世界上使用量最高的疫苗BacillusCalmette-Guerin（BCG）研究了這種現象。 BCG含有活的牛型結核菌（Mycobacterium bovis），一種與結核分枝桿菌密切相關的非致病性菌株。

卡介苗疫苗在預防兒童結核性腦膜炎方面做得很好，但對其他結核桿菌引起的疾病是否有效，目前科學家對此還存在爭議，並且證據不能令人信服。考慮到每年有170萬人死於肺結核，這是一個很值得考慮問題。為了開發有效的結核疫苗，以及應對結核病（TB）抗生素持續增強的耐藥性，Dangangahi和他的團隊測試了將BCG疫苗直接注入血液而不是皮下層，結果顯示，可以提高對病菌的反應。

靜脈給葯，而不是局部給葯，使得疫苗可以到達骨髓，這是造血幹細胞的家園，這是一個自我更新的工廠，可以生產免疫細胞和血細胞。在這種細胞大軍中包括了那些通常負責我們先天性免疫反應的細胞：巨噬細胞，自然殺傷細胞，嗜中性粒細胞和樹突狀細胞。

訓練免疫力

相比於依賴疫苗來點燃適應性免疫反應，研究人員希望可以教育幹細胞以產生更好的先天免疫細胞。他們是對的。通過靜脈注射了減毒活性BCG疫苗的小鼠更大的保護作用。這種保護可以持續了幾個星期。為了使證據更具說服力，研究人員以去除骨髓中T細胞的小鼠作為對比組；這使他們能夠確認是先天性免疫系統起作用，而不是適應性的免疫系統。研究人員在研究中監控哪些基因被表達，以及它們如何受到調控；結果表明，我們如何以及在何處施用疫苗，可以從根本上改變我們的先天免疫系統對致病性病原體的應答能力。

儘管有這些令人信服的結果，但這項研究仍處於起步階段。首先，這項研究是在老鼠身上完成的，老鼠不是人類。任何源於本研究或其他類似的疫苗設計（如所有疫苗），在到達患者體內之前都將面臨嚴峻的安全性和功效測試。儘管如此，Divangahi及其合著者明確認為，T細胞靶向疫苗的失敗與其結果相結合是重新審視結核病疫苗設計的理由。

1921年為結核病開發的疫苗仍然用於激發我們的免疫細胞，去吞噬癌細胞

作為單獨或作為補充來加強我們的免疫力，訓練有素的先天性免疫系統是一種可行的選擇。有趣的是，我們可能已經在沒有完全意識到的情況下做到這一點。許多研究表明，像BCG這樣的活性疫苗可以提供超出其意圖的保護。事實上，卡介苗已被用於治療膀胱癌，白血病，黑色素瘤和淋巴瘤。這種於1921年被開發的用於治療結核病的疫苗，仍然是膀胱癌的主要免疫療法，因為它能夠吸引和誘導我們的免疫細胞「吃掉」癌細胞。

這種訓練免疫力的想法正在引起科學家們的關註：科學家正在測試，在癌症化療中加入從分枝桿菌（Mycobacterium）細胞壁分離出來的蛋白質片段；開發一種綜合利用先天和適應性反應的新百日咳疫苗。斯坦福大學的Ronald Levy開發了一種廣譜癌症疫苗，能覆蓋近97％的小鼠實體腫瘤；科學家在這種疫苗中採用了類似的策略。這些結果都顯示，施用免疫療法並同時利用化學物質激活先天免疫系統，能引起了令人難以置信的有效反應。

要獲得進一步的成果，科學家需要回答兩個問題：如何，以及在哪裡訓練免疫系統，可以得到顯著的影響結果。在結核病疫苗接種的情況下，將我們的免疫細胞的發源地暴露給細菌，可以更有效地防治結核病，和其他許多其他入侵者。

同樣值得一提的是，先天性和適應性的界限可能並不是永遠那麼清晰。有時候，某種反應可能是不需要，甚至的。研究人員已經表明，在諸如膿毒症，或慢性炎症等脆弱狀態下，先天免疫反應可能會產生問題。

這些關於我們如何，以及在何處應用疫苗的見解，有望發展出應對疾病的新策略。再加上新的治療性mRNA疫苗（這是另一個話題），以及廣泛商業的支持，我們有理由對下一個十年將是「疫苗閃耀的時間」感到樂觀。

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