新生兒骨髓儲量少， 中性粒細胞的粘附、趨化性及其酶活性低下， 從而使任何局部感染有向全身擴散的危險。 新生兒的單核/巨噬細胞、補體系統及自然殺傷(NK)細胞和淋巴細胞啟動殺傷(LAK)細胞細胞毒性的水準有限， 即使用外源性白細胞介素12(IL-12)/IL-15誘導， 其水準仍低於成人。 臍血(CB)中的樹突狀細胞(DC)在支持T細胞對抗原刺激的增殖應答中的作用不如成人的DC， 這可能是細胞上的人類白細胞抗原(HLA)分子、共同刺激/粘附分子及活化標誌的表達減少所致。 如在培養物中增加有絲分裂原濃度或DC數量， 或加入γ干擾素(IFN-γ)，
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新生兒NK細胞功能低下， 其細胞毒性僅為成人的50%， 這與新生兒僅50%NK細胞為CD56+的事實相一致， 而成人NK細胞幾乎全是CD56+， 只有CD56+細胞才具細胞毒性。 此外， 與成人不同， IFN對新生兒NK細胞細胞毒性的增強作用十分微弱。
上述資料表明， 新生兒先天免疫的主要組成細胞的功能低下， 但由於上述研究主要局限於DB標本， 而非健康新生兒的外周血細胞， 因此難以區分上述結果是胎兒發育不全還是圍產期應激所致。 重要的是需弄清新生兒的先天免疫需要多少時間才能發育成熟達到成人樣的功能， 及這種有限的先天免疫在胎兒和新生兒期的潛在生理作用。
新生兒的T細胞應答
從新生兒易感的病毒譜中有力地提示，
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現已公認， 新生兒T細胞具有免疫活性， 但一般情況下其分化傾向Th2型， 這種傾向空間是妊娠時的Th2細胞因數環境所致， 還是抗原遞呈細胞(APC)與T細胞相互作用的改變引起， 迄今仍不清楚。 動物和人的T細胞體外試驗表明， T細胞致敏時存在的IL-4， 足以抑制幼稚型T細胞表達IL-12Rβ2鏈， 因此即使存在IL-12， 仍可使T細胞傾向Th2應答。 人γδT細胞、NK1.1+T細胞和鹼性粒細胞能產生大量IL-4， 而新生兒和成人的活化的幼稚型T細胞也可產生大量IL-4。 然而在T細胞致敏時中和掉IL-4， 可使幼稚型T細胞產生Th1型細胞因數， 並通過IL-12和IFN-α的刺激作用使IFN-γ水準大大提高，
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體內T細胞研究主要依靠動物模型， 誘導幼鼠產生Th1和CD8+細胞毒性T細胞(CTL)應答需要特殊的免疫接種方法， 即用驅動Th1的佐劑或活的複製性抗原， 但其主要的局限性是對新生兒的反應原性和潛在毒性。 複製能力與Th1/CTL誘導間的相關性提示， 複製性抗原(如DNA疫苗)能增強APC的活化水準。 按照該觀點， 在去除主要組織相容性複合物(MHC)Ⅱ類分子的小鼠中， 感染流感病毒的DC細胞仍可誘導CTL應答， 無需任何CD4+T細胞。 將抗體與DC上的CD40交聯可模擬這種CTL誘導。 DC細胞表現為3種狀態：(1)失活的;(2)活化且能刺激CD4+細胞的;(3)超活化的、即使在無CD4+T細胞時仍能刺激CD8+T細胞。
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雖可測出嬰兒對呼吸道合胞病毒和人類免疫缺陷症病毒(HIV)感染的CTL應答， 但仍低於成人的應答水準。 這一作用是重要的， 因為抗不同表位的細胞毒性效應細胞的增加率與CD4+和CD8+細胞數較高有關， 這可使HIV感染婦女所生嬰兒的體內病毒負荷降低， 並延緩HIV感染的進程。 因此， 對特定的新型小兒疫苗， 應評價其誘導新生兒強烈CTL應答的能力。
幼嬰的抗體應答
新生兒和動物接觸抗原可產生IgM、IgG和IgA抗體， 但只有具備抗體譜多樣性才能使機體對全部抗原產生應答。 2~6月齡嬰兒可達到成人樣IgM抗體譜， IgG抗體可能較晚。 嬰兒在2歲前對某些細菌的莢膜多糖(PS)不產生應答， 因此在母體抗體消失後可出現一段對病原體易感的階段，對莢膜PS應答減弱的基本原理現僅部分弄清。在成人，補體成分C3d與肺炎球菌莢膜PS相關，並能與B細胞上的CR21補體受體CD21結合。利用CD19作為資訊傳導組分，將CD21與B細胞受體交聯，從而使B細胞發生協同活化。
新生兒CD21表達水準和補體活性的低下可使CD21/BCR失去協同作用，並使B細胞活化不完全。此外，莢膜PS抗原與載體蛋白偶聯能使B細胞應答轉化為T細胞依賴型，如此改良的流感桿菌菌苗高度有效，而目前正在進行臨床試驗的肺炎球菌菌苗是否同樣有效，還有待評估。
母體或幼嬰的免疫接種
幼嬰在還未接受免疫接種前就可能發生嚴重感染。為使保護性抗體經胎盤傳給胎兒而對孕婦進行免疫接種具有許多優點：孕婦具有正常的免疫應答;孕婦有接種破傷風類毒素等滅活疫苗的長期安全記錄;能有效地經胎盤傳輸IgG。這種母胎傳輸是通過位於人胎盤合胞滋養層上的特異性Fc受體而進行的，而帶FcγRⅠa、FcγRⅡa和FcγRⅢa的基質巨噬細胞及胎兒毛細血管內皮細胞上的FcγRⅡ能有效地捕獲和清除大多數抗胎兒抗體的事實清楚地表明，母體傳輸的IgG具有特異性和選擇性。
目前正在或計畫進行幾項母體免疫接種臨床研究，然而，母傳抗體的持久性較短限制了母體免疫接種的應用，需在母傳抗體存在期內對嬰兒進行免疫接種。實際上，母傳抗體在一定程度上能抑制嬰兒的免疫應答，它取決於以下多種因素：母傳抗體的水準、疫苗抗原的表位特異性、嬰兒免疫接種的年齡、疫苗的劑量、抗原類型和接種途徑。這提示需要幾種免疫策略，包括母親和嬰兒應用不同的疫苗結構或採用受母傳抗體存在影響較小的粘膜免疫接種。在麻疹靈長類模型中證實的另一成功方法是應用免疫刺激複合物。初步的證據證明，儘管母傳抗體能抑制B細胞對疫苗的應答，但仍可使嬰兒的疫苗特異性T細胞得以致敏，這對隨後免疫系統的增強有很大潛在重要性。
疫苗在新生兒和幼嬰中的免疫原性是其獲得早期保護作用的重要因素，即使是血清陰性的幼嬰對某些減毒活疫苗也有良好的應答，但這類疫苗可能至少需要接種兩劑。b型流感桿菌結合菌苗對新生兒是安全的，可誘導早期抗體應答和致敏，儘管初期應答較弱。近期開發的新型佐劑能使預防嬰兒病原體(如百日咳桿菌和呼吸道合胞病毒)的疫苗在幼嬰中具有足夠的免疫原性。
因此在母體抗體消失後可出現一段對病原體易感的階段，對莢膜PS應答減弱的基本原理現僅部分弄清。在成人，補體成分C3d與肺炎球菌莢膜PS相關，並能與B細胞上的CR21補體受體CD21結合。利用CD19作為資訊傳導組分，將CD21與B細胞受體交聯，從而使B細胞發生協同活化。新生兒CD21表達水準和補體活性的低下可使CD21/BCR失去協同作用，並使B細胞活化不完全。此外，莢膜PS抗原與載體蛋白偶聯能使B細胞應答轉化為T細胞依賴型，如此改良的流感桿菌菌苗高度有效，而目前正在進行臨床試驗的肺炎球菌菌苗是否同樣有效，還有待評估。
母體或幼嬰的免疫接種
幼嬰在還未接受免疫接種前就可能發生嚴重感染。為使保護性抗體經胎盤傳給胎兒而對孕婦進行免疫接種具有許多優點：孕婦具有正常的免疫應答;孕婦有接種破傷風類毒素等滅活疫苗的長期安全記錄;能有效地經胎盤傳輸IgG。這種母胎傳輸是通過位於人胎盤合胞滋養層上的特異性Fc受體而進行的，而帶FcγRⅠa、FcγRⅡa和FcγRⅢa的基質巨噬細胞及胎兒毛細血管內皮細胞上的FcγRⅡ能有效地捕獲和清除大多數抗胎兒抗體的事實清楚地表明，母體傳輸的IgG具有特異性和選擇性。
目前正在或計畫進行幾項母體免疫接種臨床研究，然而，母傳抗體的持久性較短限制了母體免疫接種的應用，需在母傳抗體存在期內對嬰兒進行免疫接種。實際上，母傳抗體在一定程度上能抑制嬰兒的免疫應答，它取決於以下多種因素：母傳抗體的水準、疫苗抗原的表位特異性、嬰兒免疫接種的年齡、疫苗的劑量、抗原類型和接種途徑。這提示需要幾種免疫策略，包括母親和嬰兒應用不同的疫苗結構或採用受母傳抗體存在影響較小的粘膜免疫接種。在麻疹靈長類模型中證實的另一成功方法是應用免疫刺激複合物。初步的證據證明，儘管母傳抗體能抑制B細胞對疫苗的應答，但仍可使嬰兒的疫苗特異性T細胞得以致敏，這對隨後免疫系統的增強有很大潛在重要性。
疫苗在新生兒和幼嬰中的免疫原性是其獲得早期保護作用的重要因素，即使是血清陰性的幼嬰對某些減毒活疫苗也有良好的應答，但這類疫苗可能至少需要接種兩劑。b型流感桿菌結合菌苗對新生兒是安全的，可誘導早期抗體應答和致敏，儘管初期應答較弱。近期開發的新型佐劑能使預防嬰兒病原體(如百日咳桿菌和呼吸道合胞病毒)的疫苗在幼嬰中具有足夠的免疫原性。
