疫情发生以来，我其实是选择不太去关注各类有关疫情的新闻，数据和文章，因为觉得信息太多，专家太多，既然无法判断，倒不如不看不转。但因为在学“炎症和疾病”这门课，老师推荐了一篇前两天英国科学记者Ed Yong在“The Atlantic”上发表的一篇文章，写的是人体复杂的免疫系统给这次疫情带来了各种困惑，读后觉得文章写的非常通俗易懂，文笔也很好，所以今天就打算把这篇文章翻译出来，既可以让自己加深印象，也可以帮助有兴趣的朋友们做个科普。
“免疫学是直觉杀手”
最近普林斯顿的Jessica Metcalf（注：Metcalf是普林斯顿大学的人口统计学助理教授，研究领域包括进化生态学、传染病动力学和公共卫生政策）和我说了一个关于免疫学的笑话：一位免疫学家和一位心脏病专家被绑架了。绑匪说要比较一下他们两人给人类做出的贡献，贡献较小的那个会被杀掉。心脏病专家说：“我发现了可以挽救百万人生命的药物”。绑匪觉得挺了不起的，转过头去问免疫学家：“你做了些什么呢？”免疫学家开讲了：“这个嘛，话说免疫系统是一个非常复杂的系统。。。”心脏病专家一看这架势实在是受不了了：“你干脆一枪把我给崩了得了！”
好了，言归正传：问题在于免疫系统确实一言难尽，可以说是人体中除了大脑以外最为复杂的系统，它是由各种细胞和分子组成的一个极其复杂的网络，以保护我们抵御危险的病毒和微生物。这一网络的各种组成部分相互之间或召集调动，或放大增强，或彼此激怒，或安抚镇定，还可以发生转换。不妨先想象一下你的眼前出现一千个“鲁布·戈德堡机器”（看看这个自动擦嘴纸巾机的构造你就理解了这是一个极其混乱或复杂的系统的代名词），其中的一部分还在猛烈地将别的部件打碎。现在再给那些部件贴上一连串看上去类似高安全性密码的标签：CD8+，IL-1β，IFN-γ。正如Metcalf说的笑话，免疫学可以把生物学教授都给搞糊涂掉。
甚至连免疫这个单词都可以引起一些混乱。当免疫学家在使用它时，他们只是用来表示免疫系统对于一个病原体产生了反应 — 举例来说，产生了抗体或者召集来具有抵御功能的细胞。当一般人提到“免疫”时，他们表达的意思（同时寄于的期望）是他们能被保护不被感染 — 也就是说“免疫”了。然而不幸的是，一个免疫反应并不一定能产生这种免疫的效果。这要取决于那些抗体和细胞的数量，有效性，以及持久性究竟如何。
所以说免疫其实是一个相对的程度，而不是绝对的功能。而这也是我们在COVID-19疫情中感到困惑的各种问题的关键之处。同样是被感染，为什么有些人病得特别厉害，而有些人却没事儿？感染过的人会不会重新再次被感染？这场疫情在未来的数月乃至数年间会如何发展并结束？疫苗真的能有作用吗？
要回答这些问题，我们必须首先了解免疫系统是如何对SARS-CoV-2冠状病毒进行反应的。没办法，因为你知道的，免疫系统实在是太复杂了。
大致是这样的三部曲：
第一步包括发觉威胁，召集援助，发起反击。一旦一个病毒飘进你的呼吸道，潜入表层细胞，这第一步就开始启动了。
当细胞察觉到常见于病原体的分子，而不是人体常见的分子时，他们就会产生名为细胞因子的蛋白质。其中一部分负责拉警报，召集并激活具有多元化阵容的白血细胞小分队，对付来犯的病毒 — 对它们进行吞噬和消化，向它们投掷摧毁性化学物质，同时释放出更多的细胞因子。有些也可以直接令病毒无法复制（美其名曰干扰素）。这些进攻行为导致炎症。红肿，发热，酸痛 — 这些都是免疫系统正常工作所产生的迹象。
这一系列最初的反应是被称为先天免疫系统的部分（也叫非特异性免疫）。它的反应速度快，往往在病毒入侵的几分钟内就产生反应了。这是一种原始而古老的系统，使用的是大多数的动物中都有的类似的组成部分。所以没有什么个体差异，都是同样的路径产生的反应。并且它的作用很广泛，只要是碰到非人体的并且具有危险性的物质，不管是哪种病原体，都会予以迎头痛击。虽然不够精准，但胜在速度上。它的作用就是尽快地把感染给干掉。如果这一轮没能挡住，它也为第二阶段请来专家系统的免疫反应赢得了时间。
正当你的呼吸道里进行着各种激战的过程中，负责传递信息的细胞会抓取一些病毒的碎片，并把它们带至淋巴结，而淋巴结中具有高专业性的白血细胞 — T细胞 —正等着呢。这些T细胞属于有针对性的、预设置的抵御部队。每一个在结构上都有些不一样，针对数不胜数的各种病原体，总有一款适合打击你。对于任何新的病毒，理论上你多半都有T细胞可以进行对抗。你的身体只是要去找到并且调动那个细胞。你可以把淋巴结想象成一个个挤满了头发花白的雇佣兵的酒吧，每个人都准备好了可以对付一种敌人。传递信息的信使细胞冲进酒吧举着一张皱皱巴巴的照片，一边展示给一个个雇佣兵看，一边问：这是你能干掉的家伙吗？一旦找对了人，那个雇佣兵就马上全副武装，并且将自己复制成为一个营的兵力，向呼吸道进发。
有些T细胞是杀手，可以把躲进了病毒的被感染的呼吸道细胞给干掉。有些是助手，可以强化其余的免疫细胞。在它们的受益者中，这些助手型的T细胞可以激活B细胞，继而产生抗体 — 就是可以去粘住病毒中原本用以去抓住宿主细胞的那部分结构，从而可以中和掉病毒的那些小分子。简单说来（这在后面会看出重要性），抗体可以清除那些在我们细胞外的病毒，而T细胞则是杀掉那些已经进入了细胞的病毒。T细胞用的是爆破，而抗体用的是清扫。
无论是T细胞还是抗体都是后天免疫系统（也叫获得性免疫系统）的一部分。这部分相比先天免疫系统更为精准，但反应速度慢：发现并且激活正确的细胞需要数天的时间。但他也可以持续更长的时间：和先天免疫系统不同的是获得性免疫有记忆功能。
当病毒被清除后，大部分被调动起来的T细胞和B细胞会退去并相继死亡。担忧一小部分还会留守，作为参加2020年COVID-19战役的老兵，驻守在你的器官中，并在你的血管中巡逻。这是免疫反应的第三步，也是最后一个阶段：留下一些专业人员以便随时调用。如果有同样的病毒再次来犯，这些“带有记忆的细胞”就可以马上进入状态，启动获得性免疫反应，而无需数天的延迟。这种记忆就是我们通常所说的免疫力— 一种持续存在的针对我们之前碰到过的病原体的抵御功能。
以上描述的是基于对免疫系统的一般性了解以及它对其他呼吸道病毒所产生的反应而提出的当新冠病毒进入体内应该发生的情况。但实际的情况又是如何的呢？嗯。。。唉。。。问题是，免疫系统真的非常复杂。
按照La Jolla 免疫研究所的Shane Crotty的话来说，一般情况下，免疫系统对于SARS-CoV-2的反应是“如果你告诉我有一个新的呼吸道的感染我所能预料的情况”：先天免疫系统先开启，后天免疫系统随后跟进。在数项研究中，大多数人在被感染后产生了合理水平的针对新冠病毒的T细胞和抗体。芝加哥大学的流行病专家Sarah Cobey指出：“至少我们知道没有什么特别的意外”。
但是，Crotty也指出“任何可以让人致病的病毒都有至少一个可以侵入免疫系统的花招”。这次新型的新冠病毒似乎是依靠早期的偷袭，不知怎么就延迟了先天免疫系统的启动，并且抑制了干扰素的生成。耶鲁大学的免疫学家Akiko Iwasaki说：“我相信这种延迟是决定结果好坏的关键。”它造成了一个短暂的时间窗口，使得病毒可以在警报拉响之前不被察觉地进行复制。延迟造成一系列的连锁反应：如果先天免疫部分行动迟缓，后天免疫部分也相应地落后了。
很多被感染的人在清除了病毒后的好几周里都仍有严重的症状。但其他患者则不然。也许是他们最初吸进了大剂量的病毒。也许他们因为年老或者有慢性疾病而使得先天免疫系统已经弱化。在一些病例中，后天免疫系统也表现不足：T细胞虽然被调动起来了，但在病毒还没消除之前T细胞的水平就下降了。用Iwasaki的话说，就是：“几乎造成了免疫抑制的情况”。这种双重的失败可能使得病毒得以转移到人体更深的部位，到达肺部脆弱的细胞，以及其他器官，包括肾脏、血管、胃肠道和神经系统。免疫系统虽然没能将病毒约束住，但也没有停止尝试。而这又带来一个问题。
免疫反应原本就是很激烈的。细胞被摧毁。有害的化学物质被释放出来。理想情况是这种激烈的反应是有针对性的，也是被控制的。正如Metcalf所说：“一半的免疫系统是被设计成可以将另一半关闭掉的。” 可是一旦感染失控，免疫系统也会失控，从而在其被不断延长且一次次未果的努力中造成大量的附带损害。
这看起来是COVID 19 严重病例所遭遇的情况。哥伦比亚大学的微生物学家Donna Farber指出“如果你不能很快地清除病毒，你将会同时受到病毒和免疫系统带来的损害。” 很多在重症监护的病人似乎是被他们自身免疫细胞所摧毁，即使他们最终战胜了病毒。另外一些患者在出院后的很长一段时间还会遭受到持续的肺部和心脏问题的折磨。这些免疫系统的过度反应在一些极端的流感中也会发生，但这次COVID-19造成的损害更为严重。
话说一波未平一波又起：正常情况下，免疫系统在反击三种大类的病原体（入侵细胞的病毒和微生物；呆在细胞外面的细菌和真菌，以及寄生虫）时会调动不同的细胞和分子进行反击。当遭遇病毒感染时，应该发生的是第一类的防御。但Iwasaki的团队最近发现在严重的COVID-19病例中，这三种防御体系都被激活了。“看起来好像完全是随机的。”在最坏的情况下，“免疫系统好像糊涂了，不知道该干什么了。”
目前还没人知道为什么会发生这样的情况，并且只在一部分患者中有这种现象。疫情已经出现8个月了，而COVID-19的各种症状仍然令人费解。比如说，我们还不清楚为什么有那么多的“持续病症”，症状持续了数月。很多患者没有住院治疗，所以在目前针对抗体和T细胞反应的研究中，他们的情况还没有被纳入。Mount Sinai医学院的Daivd Putrino医生告诉我说他对700位持续病症的患者进行了调研，其中有三分之一的人有和COVID-19一致的症状，但抗体检测阴性。目前并不清楚他们的免疫系统在面对新冠病毒时是否有什么不一样的反应。
我们可以预期这种不可思议的情况还会不断出现。对于病毒所产生的免疫反应时生物学的范畴，但我们所看到的反应还会受到政治的影响。错误的决策会带来更多的病例，也就会出现更多的可能的免疫反应，随之带来更多的罕见病例。换句话说，疫情越是严重，奇怪的现象也就会越多。
有些模式可以提供容易理解的解释。Mount Sinai医学院的Florian Krammer介绍说：“孩子一般都有很敏感的先天免疫系统”，也许可以解释为什么孩子极少发生严重的感染。老人则没有那么幸运。同时，他们可以调动的T细胞的数量也少些，就如同之前用以比喻的那个挤满了雇佣军的酒吧，在老人的情况下就生意清淡了。Farber指出：“后天免疫反应要花更长的时间。”
也有一些初步的线索发现有些人可能对于这种新型的新冠病毒有了一定程度的预存在的免疫力。在美国，德国，荷兰和新加坡的四个独立科研小组都发现，大约有百分之二十到五十到人虽然从来没有接触过SARS-CoV-2，但却有足够数量的能够加以识别的T细胞。这些“触类旁通”的细胞多半是之前感染过的其他相关的冠状病毒时产生的，其中包括四种可以导致一般感冒的轻度病毒，以及很多可以感染其他动物的病毒。
但是Farber也提醒即便有这些“触类旁通”的T细胞“还完全不能说明有保护作用”。凭直觉我们会认为他们可以起到保护作用，但请记住免疫学是直觉杀手。这些T细胞可能会不作为。甚至还会有可能令有此情况的人患病更为严重。在没能找到更多的志愿者参与T细胞的检测，并且对他们进行长期的跟踪，看看到底谁会被感染，严重程度如何的情况下，我们还是不能确定到底是怎么一回事。
即便这些“触类旁通”的细胞确实是有益处的，也别忘记T细胞的作用是摧毁被感染的细胞。如此一来，它们就不大可能从一开始就阻止人们被感染，而只是降低感染的严重程度。抛开政治不谈，这会不会是有些国家的疫情比别的国家更轻些的原因呢？它是否可以用来说明有些人的症状比较轻微呢？Crotty作为其中一个发现了这种“触类旁通”细胞的团队负责人之一，表示：“你如果要进行这种猜测，很快就会发疯的。很多人抓住这一点就说它可以解释所有问题。是的，你可以说是，但也可能这完全不说明任何问题。这就是让人抓狂的地方。”
“我实在是希望它不是这样的”，他补充说：“但免疫系统真的是太复杂了。”
当前一个迫在眉睫的不解之谜是当你被感染后会发生什么 —你是否还会再次被感染。重要的是，研究人员仍然未能知道那些剩下来的抗体，T细胞，和记忆细胞能够针对COVID-19提供多少保护作用，抑或是该怎么去衡量这样的作用。
今年7月份，英国的一个研究团队发表了一项研究成果，显示出很多COVID-19的患者在几个月后他们体内可以中和新冠病毒的抗体的水平大幅下降。在6月份一个中国团队也在发表的文章中提到发现了类似的现象。随即就出现大量的头条新闻，让人们对于可能会重复地被感染感到担忧，甚至怀疑疫苗也不能带来长期的预防作用。但是很多我所谈过的免疫学家并不太过担心，而原因还是同一个：免疫系统实在是太复杂了。
首先，病毒会逐渐减弱。在感染过程中，抗体是由两种不同类型的B细胞产生的。第一种是快速但不持久，可以快速释放大量的抗体旋风，同时快速地偃旗息鼓。而第二类是相对缓慢但持续时间较长，同时产生的比较缓和的抗体可以不停地在体内进行清扫。从第一类到第二类的转换也意味着抗体的水平在感染过程中逐渐下降。Krammer认为抗体水平下降没什么可怕的。
斯坦福大学的Taia Wang则没有那么乐观。她说有几项研究，包括还没有发表的几个，都一致显示很多人似乎在两三个月后就失去了体内的抗体。她说：“如果在6个月前你让我做个猜测，我会认为抗体的存续时间会更长些，目前看到的可持续时间不是我们希望看到的。”
但是Iwasaki却指出“就算你没有可以检测出的抗体也并不表示你就没有免疫力”。即便抗体消失了，T细胞还是可以持续提供获得性免疫力。记忆B细胞如果还存在，可以快速补充抗体，哪怕是目前抗体的水平很低。更为关键的是，我们至今仍不清楚你到底需要多少有中和能力的抗体以抵御COVID-19。
对此Wang表示同意：“一般的观念是抗体的数量是决定因素，但实际情况要复杂得多。抗体的质量也同样重要。” 质量可以被定义为病毒的哪一部分被抗体所结合，以及结合的程度如何。事实上，很多被COVID-19感染后恢复的人总的抗体水平低，但中和病毒的能力却很好。Wang还补充说：“数量比较容易检测。而质量可以通过不同的方法去描述，我们还不知道哪种最为相关。”（这一问题在T细胞的检测方面则更糟，因为相比抗体，T细胞的分离和分析更加困难）。
这一系列的不确定性令大规模精心设计的疫苗临床试验变得更为重要：目前还很难确定那些早期临床获得好的结果是否就能在今后的实践中提供有效防护。科学家们还在对大规模的已感染人群以及参与疫苗试验的志愿者做研究，以期找到可以衡量COIVD-19免疫力的方法。研究人员将重复地检测和分析志愿者的抗体和T细胞，并监测是否其中有人会再次感染。Krammer认为还需要几个月的时间才能出结果，可能是到年底。“没有办法更快了”，他说。至于原因嘛。。。你懂的。
与此同时，还是能看到对所谓的再次感染所做的零星报道 — 提到第二次感染了COVID-19的患者，和一些好了几个月后又再次检测出新冠病毒阳性的案例。这些情况确实令人不安，但也有些难以解释。病毒RNA—检测试验所探测的基因物质—可以滞留很长的时间，人们有可能在病毒被清除了数月之后仍被检测出阳性。如果某人得了流感去看医生，他们会被再次检测新冠病毒，得到阳性结果，误以为是再次感染。Iwasaki指出：“除非你对病毒基因进行测序，否则很难证明是再次感染。然而，没人有那些数据，也不太可能有。”
有些疾病可以终身免疫 — 包括水痘，麻疹 — 但很多其他的疾病带来的免疫都是逐渐消退的。随着疫情的持续，我们可以预期的至少是在一些情况下打败过一次COVID-19的人可以再次干掉它。Cobey认为，到目前为止，那些有关再次感染的零星报道至少可以说明“即便是有发生，也是很小概率事件。” 但也请记住：更大的流行病会是更为奇怪的流行病。当有5百万确诊病例时，即便是百分之0.1的可能性，都会影响到5000个人。
如果人们要经受第二波的COVID-19，其后果还是难以预料。对于有些疾病而言，比如登革热，对于一次感染发生反应的抗体会完全反直觉地令下一次的感染更为严重。Krammer说目前还没有事实证明这种情况会同样发生在SARS-CoV-2，他认为任何再次的感染都会比第一次的更轻一些。原因是新冠病毒相比流感而言具有较长的潜伏期，由此带来更多的时间让记忆细胞可以调动新的抗体和T细胞。所以Cobey说：“即便是在未来免疫力有所损失，也不是说我们就会再次经历疫情。”
决定我们和病毒的未来的关键是免疫力到底可以维持多久。对于类似MERS（中东呼吸综合症）和SARS这样严重的冠状病毒，都持续了至少两年时间。对于轻度一点可以引起普通感冒的冠状病毒，一般在一年内消失。比较合理的猜测是SARS-CoV-2的免疫力的持续性大概在这两者之间，但正如其他和这种病毒有关的情况一样，一定会有很多变化。Duke-NUS在新加坡的分校的Nina Le Bert的说法是：“每个人都想知道，只是我们还没有答案。”
大部分的人别说第二次了，都还没有被第一次感染过。按Cobey的说法，围绕我们这次疫情的未来的最直接的不确定性“不是来自免疫反应”，而是“颁布的政策，以及人们是否能够保持距离或者佩戴口罩。” 但是到了明年以及更往后的时间里，模型研究表明免疫系统对于病毒反应的准确细节，以及未来的疫苗开发，会从根本上影响我们的生活。病毒有可能会每年爆发一次。它也有可能席卷全球直到有足够的人接受了疫苗或者被感染过才会消失。它还会潜伏经年然后又突然再次爆发。所有这些设想都有可能，但我们对于免疫系统的了解越多，我们越有能力缩小这些可能性大范围。
免疫系统确实复杂得令人懊恼，但它同时也是很高效和适应力很强的，这倒是值得我们整个社会向之学习。事先做好准备，从过去吸取教训。它也有很多的臃余以备防御失败。它反应迅速，但也有调控机制以避免过度反应。说到底，免疫系统还是能发挥作用的。尽管有很多的感染威胁始终在我们的周围，但大多数人一辈子的绝大部分时间还是没有生病的。
正如Iwasaki所说：“这是一个复杂的系统。我认为它也是一个美丽的系统。”
