mRNA疫苗刺激的免疫反应是否太强烈了？

最近家里有人注射Moderna疫苗，在第二针后发烧达华氏100度，寒颤，并发全身关节疼痛，以及肌肉痛加上乏力，这些症状持续了几天的时间。我们都怀疑他是否以前感染过新冠病毒，不然很难解释身体痛苦到半夜醒来的程度。

还有学生这样告诉我：”吴老师不好意思我今天不能做阅读了。我昨天打了辉瑞第二针后就一直在发烧，没想到第二针的副作用这么厉害[Facepalm]”，这可是位准备大学申请的高中生，疫苗反应严重到必须向我这位不太逼迫学生的老师请假的程度。最后，朋友给我看打了mRNA疫苗后胳膀上起疹子甚至水疱的照片，均为明显的皮肤过敏反应。

我们通常看到的疫苗注射导致的发烧与寒颤都会在三天内消失，所以大部分都是我们的innate immunity（原始免疫）在起作用，因为产生抗体的adaptive immunity （获得性免疫）需要更长的时间，我们的innate免疫在发觉了与机体不同的物质后迅速行动起来了。补体可以在几分钟内将万份的攻膜单位倾泄在病原微生物的膜上，病原体会在短时间内破膜而死，然后被巨噬细胞消除。但是第二针疫苗明显比第一针的副作用要强，所以抗体多少在里面也起到了些作用。

周末圣路易斯大学感染专科王瑾医师在演讲中引用CDC的数据显示，高达四分之一的人在接种辉瑞疫苗第二针后会发烧和寒颤，Moderna疫苗应该会更高。

失控的免疫反应是所有自身免疫性疾病的基础，所以我是反对无休止地打疫苗的。这mRNA疫苗的工艺确实有待改进和更新，我更为担心的是mRNA疫苗是否过强地刺激了我们的免疫系统？

在回答这个问题之前，我们需要弄懂疫苗是如何刺激机体产生免疫反应的。我为此特地找来自己亲手做的JI封面，很多年前做的文章的一个图，曾经被美国免疫学家协会的官方杂志Journal of Immunology选作封面。不像现在封面只用一期，当时该封面用了六个月。这染色和照像可是完全出自我的双手，从免疫动物、切片、染色到拍照全部是我完成的。当时制作图需要将照片送到专门部门去手工剪接，远不是现在依靠的发达软件。所以我可以自豪地说，除了能用手指头写博文，我的双手还是做出过一流科学杂志的封面的，虽然动手能力比太太差很远，她拥有从上海交大毕业的工科生老爸的遗传。

我以前在朋友圈问过科学家们图中那染成紫色的东西是什么？美国PhD毕业的免疫学家答曰GC。完全正确，就是PNA染色阳性的germinal centers（生发中心)。

机体产生高效抗体就是通过生发中心的选择机制完成的，在生发中心发生了两个关键性的决定：对增强抗体的亲和力至关重要的体细胞免疫球蛋白的基因突变；以及抗体重链的置换，让抗体从低亲和力的IgM变成了优质的高亲和力的IgG。也就是说，我们的免疫防御武器是在生发中心精税化的。新冠病毒的科普功能强大，现在武汉汉口的汉正街卖小商品的老太婆，恐怕都知道IgM。我以前总是说，看MIT和耶鲁的知名程度，不能问中科院上海分院的博士生，需要问上海菜市场卖菜的郊区农民，他们会说：“MIT我不知道，耶鲁好像是所美国大学”。

存在于所有淋巴组织的生发中心分为明区和暗区，暗区因为含有增殖的B细胞（centroblast）所以致密很多，成熟后会去相对疏散的明区接受滤泡T细胞和FDC的再教育。B细胞在明区和暗区还可以自由游走，通过变换CXC趋化因子的不同受体。这些都很有意思，只是机理不明。那紫色染色的是明区里FDC（滤泡树突状细胞）上的补体受体CR1（CD35)或者生发中心B细胞的CR1 (CD35)与CR2（CD21)。阿肯森因为参与克隆CR1这个重要的受体，使他在免疫学史上都拥有地位。FDC上的CD35的功能是抓住以免疫复合物形式存在的抗原，让抗原在细胞表面存在很长的时间，从而不断地教育B细胞。B细胞上的CD21则能通过与补体裂解产物C3d结合使B细胞活化的阈值下降, 所以补体又被称为自然佐剂。这个现象是游走美国霍普金斯、英国剑桥和美国冷港泉的Douglas Fearon发现的，当年我们使用他的Science文章做Journal Club。所以当我们踢除CD21/CD35基因后，小鼠面对抗原刺激时的生发中心和抗体反应都出现了障碍，可见图的右侧，那紫色部分明显缩小了。

从这里大家可以看出，我是相当够格评论疫苗的，亲手做过奠定抗体反应的生发中心，当年也做厌了的测定抗体亲和成熟的ELISA。

亲和成熟（Affinity Maturation）在某种程度上是现代免疫学的开端或里程碑式的发现，这是华大前教授Herman Eisen应用半抗原-载体系统发现的，为在St. Louis完成的经典工作，这个系统现在仍然是研究T细胞依赖性B细胞反应的常用实验手段。Herman Eisen是位太nice的人，当年受歧视的犹太人，他稍微张扬点都应该与Tonagawa分享诺贝尔奖。我们仍然留不住Herman, 他在华大担任过微生物学系主任，然后被MIT挖走。MIT免疫学的发源就是靠的他，他在那里耕耘了40多年。

我以前提过华大年轻教授Ali Ellebedy（简称阿里教授), 他最近在疫苗的人体免疫应答方面做出了重要的工作。他是位埃及人，在美国St. Jude研究儿童医院获得PhD，Emory的人类疫苗大佬手下做的博士后，华大识人才雇了他。这已经被证明是个非常成功的雇人决定，他的研究组已经有一篇关于流感病毒疫苗的论文在Nature发表，去年迎战疫情迅速转向研究新冠疫苗的人体免疫反应。

阿里教授虽然是PhD, 但是他一来就与华大外科等临床科室展开合作，这需要相当的交际技巧。他们除了检测血浆中的疫苗抗体反应外，还能从疫苗注射处的回流淋巴结，也就是我们人体腋下离疫苗注射处最近的结巴结，通过超声影像看到生发中心的动态变化。也可以通过淋巴结的生物活检，取出淋巴细胞，在流式仪上以CD38/Bcl6双染色识别生发中心的B细胞，还可以分析抗体基因的重排。他们因为是现时观察到人体对疫苗的直接免疫反应，所以特别令人感兴趣。他们比较了两种疫苗：灭活疫苗（流感疫苗）和mRNA疫苗（辉瑞疫苗），这两个方向的文章不是Nature就是Immunity, 大家可以对照看。

一句话可以总结：mRNA疫苗是革命性技术，如果有能力或可能，人们将不会再动手做灭活疫苗了，除非没有办法，灭活疫苗将会被淘汰。

现场通过影像看，阿里教授观察的生发中心是一个个不规则的黑洞，而辉瑞疫苗刺激产生的这些生发中心几乎是流感灭活疫苗的几倍大，这个也定量反应在生发中心的B细胞数量上（CD38/Bcl6双阳性）。你必须看了阿里教授的图才能体会那种震撼效果，以至于我对生发中心的动态变化感兴趣或担心，便这样问了他：“What was the molecular mechanism that controls the dynamic of germinal center reaction? For example,  those constant cycles with different antigen stimulations?”，可惜那时主持人没有选择我的问题。

为什么mRNA制备的蛋白这么能刺激机体的免疫系统？Kati Kariko和Drew Weissman当年想到的很有创意，远不是一个普通的体外转录实验加了些修佈的核苷酸那么简单。面对这个问题，我觉得是构象好、无免疫排斥和高效表达的蛋白。年轻的病毒学家还告诉我，与他们在5‘端加帽子有关，这个加帽与机体合成高活性和低免疫性的蛋白相关，因为加帽可以防止核酸外切酶去降解mRNA，使mRNA更稳定，也向mRNA加入了甲基化的核苷酸。

这个加帽技术以美国圣地亚哥的TriLink公司的CleanCap为全球最佳，其他公司的加帽过程不是效率低就是酶的耗量太大，这酶应该是负责核苷酸的甲基转移的。这或许是mRNA疫苗技术的关键步骤，是否相当于mRNA技术的芯片我们就不得而知了。拜登宣布美国放弃疫苗知识产权时，难道也需要让TriLink放弃知识产权吗？届时美国还有科学创新的产业吗？考虑到辉瑞总裁的信和德国方面的反对，似乎拜登要求美国放弃疫苗知识产权的计划并不那么容易实施。我现在觉得即使美国放弃了知识产权，其他国家也造不出mRNA疫苗。辉瑞和Moderna以后能够制造出几十亿剂量的高质量疫苗，以后靠他们就能拯救人类。

第二个问题是，人类在这么短时间穿透进化选择压力如此猛烈地调动免疫系统，这是否会有现在我们不知道的副作用？为此我们专注自身免疫病的科系已经在帖广告招募拥有自身免疫病的病人，看他们在面对疫苗刺激时疾病是否有加重的倾向。这么大的人体实验正在进行中，肯定会给我们答案的。

我们知道生发中心像弹簧那样，在抗原刺激消失后是会回缩的，但是人体没有见过如此强大的人为的免疫刺激。mRNA疫苗的刺激强度比自然感染还猛烈，它们确实能刺激比恢复期病人高得多的抗体。生发中心复原的程度和动态到底是什么？这是我的问题，以后有机会问问阿里教授。

我到是觉得生发中心也就是一个临时的淋巴细胞的应激工作平台，面对病原体刺激而产生的。如果完成了免疫反应的任务，生发中心会自动消失的，因为淋巴细胞是可以自由地迁移的，但是FDC和基质细胞会长留。淋巴细胞来时是轰轰烈烈的，它们在绝大多数的情况下走得很干净，不会造成相关的组织或细胞的损伤。淋巴细胞虽然不是轻轻地来，但是真不留恋那生发中心的一片云彩。

现在的结论是灭活疫苗无论是刺激抗体和T细胞都比mRNA疫苗低很多，免疫保护力更是差很远。拥抱灭活疫苗是对现代科学进步的否定，别用爱国主义或对祖国亲和来看待灭活疫苗。那是科学的过去时，科学现在发展了，现在进入mRNA治疗与疫苗的时代。如果刺激的生发中心能自动复原，没有后续的自身免疫性疾病发生，mRNA疫苗将会终结公元十世纪在中国发明的灭活或减毒疫苗，也该换代了。

最后补充谈点新冠病毒整合到人体的可能，因为我们以前谈过的MIT的论文最近在PNAS发表了。MIT科学家发表新冠病毒核酸在很罕见的情况下可能插入培养的细胞，他们去年12月把预备稿放网上，但是著名杂志都不理他们，现在两位都是美国科学院院士的资深作者把文章放到PNAS上。但是他们不认为这说明mRNA疫苗存在任何整合的可能：“Janesich and Young stress that their results, both original and new, in no way imply that those vaccines integrate their sequences into our DNA.”

也可以参考我以前的博文：MIT著名实验室发现新冠的潜在致癌风险：https://blog.wenxuecity.com/myblog/61002/202012/23423.html。他们不相信mRNA疫苗会整合，所以应该沒有兴趣测打过疫苗的人是否拥有新冠病毒的核酸，不然可以抽我的血。