永不过时的流感疫苗

作者: 玛丽安·麦肯纳(Maryn McKenna)

来源: 《环球科学》

发布日期: 2014-01-22

本文讨论了通用流感疫苗的研发进展及其面临的挑战,包括技术问题、资金需求和审批流程。文章指出,尽管现有疫苗存在局限性,但通用疫苗的研发可能在未来几年内取得突破,从而提供更持久的流感防护。

可能不久以后,我们只需注射一次疫苗,即可抵御所有流感病毒。2013年春天,一株此前从未感染过人类的流感病毒给中国造成了一场灾难。尽管这个名为H7N9的病毒是在鸟类中进化出现的,但经过突变,它传播到了人类身上,男性、女性、小孩都未能幸免。短短几个月,就有135人感染了H7N9,其中44人死亡。夏天来临时,H7N9病毒随之偃旗息鼓。但这个冬天,H7N9又在中国的土地上卷土重来了。

目前全国已累计有超过200例感染者,沪粤两天三病例死亡。

在H7N9这件事上,我们是幸运的。假如它发展成一场流行病,那么很不幸,我们将措手不及,可能会有上百万人丧生。麻烦在于,每一种新病毒都需要一种新疫苗来对付,而研发新疫苗需要时间。即使是一个普通的流感季,我们也会遇到很多病毒发生轻微变异的情况。多数情况下,制药公司提前预料到了这些变化,改造了已有的疫苗配方,因此疫苗对新病毒依旧有效。

然而,当H7N9这样的病毒突然出现在人类身上,制药公司只能仓促应战,完全从零开始研制新疫苗,这个过程需要的时间太长,已经来不及阻止大量人口染病。

多年来,公共卫生官员一直企盼扭转局面,他们希望能有一种“通用”流感疫苗,可以永不过时,既能击败轻微变异的病毒,也能战胜从未见过的新病毒。经历了太多失望之后,最近有几项研究表明,通用疫苗可能近在眼前了。

2013年夏天的一次采访中,美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·柯林斯暗示,可能在5年之内,就会有实验室研制出通用疫苗。不过,研究者首先需要说服制药公司或政府,为更多研究投入经费,并向美国食品及药品管理局证明,新疫苗和已有的疫苗同样安全,这样才能让疫苗用于普罗大众。

流感疫苗诞生于20世纪40年代,从那时到现在,它的工作原理从来没变过。每种疫苗中都含有流感抗原——能够诱导人体产生免疫反应的病毒成分。

常规流感疫苗使用的抗原是一种蘑菇形蛋白质的片段,这种蛋白质名为血细胞凝集素,它从流感病毒表面伸出,可与感染者的细胞结合。接触过这些蛋白片段一次以后,接种者的免疫系统就会产生名为抗体的“守卫分子”,能识别任何拥有同类血凝素的流感病毒,并向其发起攻击。不过,流感病毒的进化速度很快。一种病毒中,血凝素的结构每个流感季都会发生稍许变化。

即使是经过极为微小的改变之后,变成一种几乎与原来完全相同的流感病毒,也会让免疫系统的辨认和歼灭工作变得困难许多。这就是我们每年都需要重新接种流感疫苗的原因。

几十年来,科学家一直希望找到一种方法,能让我们比流感病毒更聪明,而非总是在疲于奔命地和它们比速度。1993年,一种更高效的流感疫苗似乎指日可待。

当时,日本的研究者发现,小鼠有时能产生一种单链抗体,可以同时阻止拥有不同血凝素的两种流感病毒的感染。15年后,几个团队分别证明,人类偶尔也能获得这种抗体,它们大多不与血凝素的“头部”结合,而是与其细长的“柄”结合——事实表明,血凝素的这个区域较少发生结构变化。由于许多流感病毒中,血凝素柄部的组成相似,研究者推断,可识别血凝素柄部的抗体,也许就能帮助人体抵抗不同流感病毒的攻击。

在上述发现的基础上,一些研究组改变了血凝素的结构,制造出了不会被免疫系统识别的“头部”。接触到这种经过加工的蛋白,动物体内就会产生上文所说的、与血凝素柄部结合的那种特殊抗体,而不会产生与血凝素头部结合的、只能针对某一种流感病毒的抗体。

还有些科学家也在想法,让动物和人对一种病毒蛋白M2产生抗体。M2蛋白镶嵌于流感病毒的外壳上,能帮助病毒进入宿主细胞。和血凝素的柄一样,M2也很少变异。

有些团队的策略则完全不同。比如,一些研究者在设计一种疫苗,用于促进免疫系统的攻击武器——T细胞的生成。T细胞产生的免疫力比抗体广泛且更持久,但传统的流感疫苗配方对T细胞的杀伤力没有多大提升。还有些科学家希望把一系列针对不同流感病毒的疫苗组合在一起,这样就可以为免疫系统配备多种“抗体武器”。

上述这些研究,多数历史不超过5年。

实际上,在日本那项研究之后的15年中,关于通用流感疫苗的研究只有零星积累——直到一场流感的爆发,科学家不得不快马加鞭。2009年4月,传染性极高H1N1新型猪流感病毒突然从猪蔓延到人类中。当时,制药公司已经耗费数月来准备疫苗,以应对2009-2010流感季,但依然需要一段时间才能研制完成——而且,这种疫苗对新型病毒毫无作用,只能从头来过。

H1N1疫苗的研发工作在制药周期中开始得太迟,再加上这种病毒的一些独特之处——在实验室很难大量复制,因此制作疫苗的速度就很慢,结果大批疫苗上市的时间比原计划晚了好几个月。

到第二年春天,美国有多达18000人死于H1N1。这样的延误是一种强烈的刺激,让流感疫苗的制造发生了渐进式的改变,也再次提醒我们,技术改良无法解决根本问题,我们依然面临着如下窘境:每次一有全新病毒出现,研发人员就要被迫迅速制造出新的疫苗。“我们意识到,即使拥有了现在这样的技术,还是很难及时研制出真正有用的全新疫苗,”美国国立卫生研究院新型呼吸道病毒部负责人坎塔·苏巴拉奥说。

最后的障碍即使研制通用流感疫苗的研究者最终克服了所有技术问题,真正的障碍可能还在后面:他们需要确保未来的研究经费,还要确保获得关于新疫苗的上市批准。当被问到需要什么条件才能开展人体试验时,美国西奈山医院微生物学系主任彼得·帕雷斯教授大笑着回答:“钱。”政府经费还是私人赞助?“都行。”他的回答道出了研究新流感疫苗的困境。

现有疫苗虽然有缺陷,而且需要很长时间才能完成微调,但在多数情况下,这些疫苗是可以起到部分保护作用的。既然这样,“为什么还要斥资上亿美元来研制新疫苗呢?”明尼苏达大学传染病研究与政策中心主任迈克尔·奥斯特霍尔姆说。该中心在2012年公布了一份详尽的报告,仔细探讨了目前流感疫苗研究缺乏资金的问题。

一些颇具前景的通用流感疫苗自身的某些特性,也可能成为障碍。

有研究表明,在人体试验中,通用流感疫苗并没有像以前的疫苗那样,诱导出足够强的免疫反应。为了确保新疫苗像以的疫苗那样有效,可能需要增加一些新成分,或找到新的给药方法。事实上,任何新型流感疫苗都要经历漫长的FDA审查。现在使用的季节性流感疫苗每年发生的变化微乎其微,因此很快就能通过FDA的审查。但是,一种使用新抗原和新给药方式的通用疫苗,在有效性和安全性这两方面都要接受深入检查。

Prevnar就是一个典型例子:这是首个可以保护婴幼儿不受肺炎感染的疫苗,其审批过程历时15年,且涉及超大规模的临床试验。帕雷斯指出,现有流感疫苗的FDA审批与临床试验“已有六七十年的历史,但是,如果你拿着一个新方法去接受审查,那FDA还是会让你从头开始”。

由于法律上的强制性要求,FDA在审批新药时必须非常谨慎,而制药公司又喜欢固守已经“足够好”的产品,因此很多人都怀疑,一种通用流感疫苗到底能不能面市。越来越多的人认为,一种新的合作模式也许能兼顾各方利益——比如制药公司负责创新,政府负责资金。2012年,由FDA和NIH主办的政府—行业联合大会得出结论认为,这种合作带来的前景最佳。“科学技术的发展可以很迅速,但我们得知道下一步该怎么走,”苏巴拉奥说。

考虑到流感病毒的变异之快,一种新型病毒从动物转移到人类之迅速,科学家们最好快些解决这个问题。

UUID: 6572cdc1-070b-46ff-8a20-84751725b4a7

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/环球科学公众号-pdf2txt/2014-2015/2014-01-22_永不过时的流感疫苗2014年2月号.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0066 元