BCG疫苗(卡介苗)可预防结核病的严重形式,是全球使用最广泛且仍在使用的最古老疫苗。
近年来,研究人员对BCG疫苗的"非特异性"效应越来越感兴趣,这些效应可能超出对结核病的保护范围。
先前研究表明,BCG可能增强身体更广泛的免疫反应,称为"训练免疫"。
大多数研究集中在血液中的免疫变化,而BCG是否也能影响中枢神经系统内的免疫细胞仍不清楚。
现在,一项为期一年的小型临床研究表明,BCG疫苗可能会改变老年人大脑周围的免疫活动,并改变与阿尔茨海默病相关的蛋白质水平,特别是对那些没有该疾病证据的老年人。
发表在《自然·通讯医学》上的这些发现并未表明BCG可以预防阿尔茨海默病或减缓其进展,但为之前将BCG接种与降低患病风险联系起来的研究提供了可能的生物学解释。
BCG增强了免疫反应性而不增加炎症
在这项小型研究中,马萨诸塞州总医院布里格姆医院的研究人员跟踪了23名55岁及以上成年人在接种BCG疫苗后12个月的情况。
参与者分为两组:12名没有阿尔茨海默病病理证据的参与者和11名有阿尔茨海默病病理生物标志物的参与者。
该研究是开放标签的,意味着研究人员和参与者都知道已接种疫苗。也没有安慰剂对照组。
研究期间,研究人员收集血液样本和脑脊液(CSF)以评估免疫活动和阿尔茨海默病相关生物标志物的变化。
研究的一个关键发现表明,当暴露于后续免疫挑战时,BCG可能会增加血液和脑脊液中免疫细胞的反应性。
重要的是,这种增强的免疫活性并未伴随着炎症标志物的增加。
研究团队认为,BCG可能会增强免疫功能,而不会触发与大脑衰老相关的有害炎症反应。
这一区别可能很重要,因为越来越多的证据将慢性炎症与包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病联系起来。
该研究的共同第一作者Marc Weinberg博士在接受采访时强调了增强免疫反应而不增加炎症这一关键发现。
Weinberg博士表示:"这一区别很重要,因为大脑中的慢性炎症已被认为是阿尔茨海默病生物学的一部分。炎症在短暂且针对性强时是有益的,但当炎症信号长时间保持开启状态时,可能会损害组织并可能导致疾病进展。"
"在这项研究中,BCG似乎使免疫细胞在挑战条件下更具反应性,而在脑脊液中没有产生持续炎症激活的证据。这很重要,因为目标不是简单地'加剧'大脑中的炎症,而是可能以更受控、反应性更强且更有效的方式改善免疫功能。"
阿尔茨海默病生物标志物在健康参与者中发生变化
研究人员还观察到接种疫苗后β-淀粉样蛋白水平的变化。β-淀粉样蛋白是指可能在大脑中积累并直接导致认知能力下降和记忆丧失的蛋白质片段。
在没有阿尔茨海默病病理的参与者中,研究期间脑脊液中的β-淀粉样蛋白水平下降,而血液中的水平上升。
这种模式可能反映了从中枢神经系统到血液中该蛋白的清除改善。然而,该研究并非旨在直接证明这一机制。
Weinberg解释道:"一种可能性是BCG在阿尔茨海默病相关变化充分建立之前可能产生更大的效果。在没有阿尔茨海默病病理的人群中,免疫和清除系统可能仍然足够灵活,能够对BCG诱导的免疫训练做出反应。"
相比之下,那些已经显示出阿尔茨海默病病理证据的人并未经历类似的生物标志物变化。
Weinberg指出:"一旦阿尔茨海默病病理出现,一些通常帮助调节或清除β-淀粉样蛋白的过程可能已经受损。如果这些通路受损、饱和或适应性较差,BCG可能不会产生相同的可测量生物标志物反应。这对于更大规模的安慰剂对照研究来说将是一个重要问题。"
这表明BCG可能在阿尔茨海默病确立之前产生更大效果,可能突显了未来预防策略中时机的重要性。
Weinberg补充道:"在没有阿尔茨海默病病理的参与者中,我们观察到BCG接种后脑脊液中的β-淀粉样蛋白水平降低,血液中的水平升高。一种可能的解释是,BCG可能影响β-淀粉样蛋白如何在大脑和身体其他部分之间运输、清除或重新分布。"
他谨慎地指出:"我们需要谨慎解释这一点,因为我们没有直接测量β-淀粉样蛋白的清除。我们在BCG接种前后测量了不同区域的β-淀粉样蛋白水平,因此这些发现表明对淀粉样蛋白处理可能有影响,但它们并不能证明β-淀粉样蛋白确切去了哪里,或者大脑淀粉样蛋白负担是否减少。"
早期发现需要确认
虽然结果很有希望,但研究人员强调,现在考虑将BCG作为阿尔茨海默病的预防性治疗还为时过早。
目前,该研究为免疫系统和大脑之间复杂的关系提供了新的见解,并为未来研究免疫方法是否有助于保护老年人脑健康奠定了基础。
此外,作者警告说,该研究规模较小,主要设计用于探索生物学机制,而不是确定BCG是否降低阿尔茨海默病风险或改善认知功能。
由于试验没有包括安慰剂组,因此也无法确定观察到的变化 solely 是由疫苗引起的。
因此,需要更大规模、随机、安慰剂对照的研究来确认这些发现,并确定这些生物学变化是否能转化为有意义的临床益处。
Weinberg表示:"训练免疫是先天免疫系统中的一种记忆形式,免疫系统的这一部分对威胁做出快速而广泛的反应。"
"可以这样理解:就像机场在收到可信警报后的安全系统:系统可能对未来的担忧变得更加警觉和反应迅速,而不需要一直处于持续的警报状态,"他解释道。
"随着年龄增长,免疫功能会发生变化。衰老的免疫系统可能变得对有害疾病相关变化的反应效率降低,同时更容易出现慢性低度炎症,这对大脑健康可能很重要。"
"我们的假设是,BCG可能有助于重编程先天免疫细胞,包括与中枢神经系统相连的免疫细胞,使它们对疾病相关变化(不仅是感染)更具反应性。这项研究提供了早期证据,表明这种免疫重编程可以在中枢神经系统中检测到,这是检验该假设的重要一步。"
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