坚持用生命换来的卫生习惯(中)

2020-10-13 07:20李忠东
生命与灾害 2020年8期
关键词:牛痘天花活疫苗

李忠东

每当提及对地球生命的威胁时,我们总是想到核战争或小行星之类的东西。这可能是因为这些事件听起来比单纯的疾病更具破坏力和致命性,更不用说今天的医疗保健比以前进步了很多。然而面对扩散至全球的新冠病毒,我们不由得开始反思:这场瘟疫对于人类来说意味着什么?该如何应付这样的灾难?在与新冠肺炎疫情的斗争中,人类到底能发挥多少作用?

在人类文明之前,地球上至少发生过五次生命大灭绝,其中包括小行星撞击、超级火山喷发和板块漂移等,每一次都有75%以上的物种灭绝,但病毒、细菌这些微生物却总能安然度过。在社会各个不同的发展阶段,人类一直饱受传染病的困扰,不过从未放弃过抗争的勇气。可以说,人类发展史就是一部与传染病做斗争的历史,在一次次与瘟疫抗争中总结出更多的经验。

我们不知道还需要多久才能真正战胜新冠病毒,也不知道下一个传染病会在什么时候暴发,但我们依然会坚持那些用生命换来的让人远离传染病的卫生习惯。下面让我们沿着历史的轨迹,读一读有关戴口罩、喝开水、接种疫苗和勤洗手的故事,或许能从中获得某些启示。

人类史上最重大的发现

疫苗是为了预防和控制传染病的发生和流行,而用于人体预防接种的疫苗类预防性生物制品。生物制品指用微生物或其毒素、酶,人或动物的血清,细胞等,所制备的供预防、诊断和治疗用的制剂。预防接种用的生物制品包括疫苗、菌苗和类毒素。其中,由细菌制成的为菌苗,由病毒、立克次体、螺旋体制成的为疫苗,有时两者统称为疫苗。疫苗分为活疫苗和死疫苗两种:常用的活疫苗有卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗、鼠疫菌苗等;常用的死疫苗有百日咳菌苗、伤寒菌苗、流脑菌苗、霍乱菌苗等。免疫接种每年能避免200万~300万例因白喉、破伤风、百日咳和麻疹导致的死亡,全球疫苗接种覆盖率(全球获得推荐疫苗的儿童所占的比例)在过去几年中一直保持稳定。

疫苗是把病原微生物和它的代谢产物经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法,制成的用于预防传染病的自动免疫制剂,疫苗保留了病原菌刺激人体或者动物体免疫系统的特性。当人体或者动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等。当人体或者动物体再次接触到这种病原菌时,体内的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

疫苗研发的大体流程和周期包括两个阶段:第一个阶段是疫苗前期研发过程,包括获得免疫原(获得活病毒、分离相关亚单位、通过基因重组技术获得重组蛋白或者合成相关的DNA(RNA))、免疫反应测试、动物保护测试、免疫原生产工艺(放大)优化、临床前毒理研究等环节。第二个阶段是疫苗研发及注册过程,包括临床前研究、申报临床、开展临床试验,最后才能实现疫苗上市。

不同疫苗的生产时间各不相同,有的疫苗可能需要22个月才能生产出一个批次。疫苗的开发是一个漫长而复杂的过程,且成本很高。接种疫苗是预防和控制传染病最经济、有效的公共卫生干预措施,对于家庭来说,也是减少成员发病、减少医疗费用的有效手段。接种疫苗被称为人类控制传染病最有效的手段,通过疫苗的接种能有效地控制脊髓灰质炎、狂犬病、乙肝等传染病的传播。但部分病毒因存在一定变异性等原因,需要每年打,比如流感。

在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产损失的疫情。而在预防和消除这些疫症的过程中,疫苗发挥着十分关键的作用,被评为人类历史上最重大的发现之一,在人类发展史上具有里程碑意义。从某种意义上来说,人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史,控制传染性疾病最主要的手段就是预防,而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。事实证明,威胁人类几百年的天花病毒在牛痘疫苗出现后便被彻底消灭了,迎来了人类用疫苗战胜病毒的第一个胜利,也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。此后200年间疫苗家族不断扩大发展,目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种。根据技术特点分为传统疫苗和新型疫苗,前者主要包括减毒活疫苗和灭活疫苗,后者则以基因疫苗为主。

接种牛痘消灭天花

天花是人类历史上发病率最高、死亡人数最多的烈性传染病,由感染痘病毒引起,患者在痊愈后脸上会留有麻子,“天花”由此得名。在 16~18世纪,欧洲和亚洲每年分别有 50 万人和80 万人死于天花感染。18 世纪,欧洲有 1.5 亿人因天花感染丧生,而在 20 世纪,这一数字更是高达 3 亿人。直到英国人爱德华•琴纳通过严谨思考和大胆探索,终于发现人通过接种牛痘可以获得天花免疫能力这一规律,发明了低风险、高效率的牛痘接种技术,天花肆虐的情况才得到根本改善。20 世纪末,随着牛痘疫苗的大规模推广,世界卫生组织在 1980年宣布,天花在世界范围内已经灭绝,成为人类历史上第一个被完全消灭的病毒。

提到牛痘疫苗,大家肯定听过一个与挤奶女工有关的故事。琴纳发现挤奶女工似乎不会得天花,就猜测也许是牛痘让她们获得了免疫力。为了验证这个理论,琴纳在1796年做了个实验,从挤奶女工手上的痘痂里取了些脓液,接种给一个8岁男孩,后来什么事也没有。这证明牛痘对于预防天花感染十分有效,人类历史上第一个疫苗由此诞生。

但是,利兹大学的退休教授亚瑟•波约斯顿坚持认为,英国乡村外科医生约翰•费斯特才是最早发现牛痘和天花关系的人。其实,早已有人通过给人接种天花病人脓物来预防得病。这种做法虽然能获得有效的免疫力,但也很危险,弄不好会死人。费斯特采用一种比较温和可控的改良接种方法,把一些农民集中起来接种,出现症状以后及时护理,以提高存活率。他发现,相当一部分人本身就对天花有抵抗力,即便是反复接种也没有出现任何症状,而他们并没有得过天花。其中有一个人提到,自己虽然没得过天花,但刚刚得过严重的牛痘,不知是不是巧合。费斯特又问了其他人,果然那些反复接种之后没有症状的人都得过牛痘。

那时候没有什么学术期刊,费斯特就在格洛斯特郡的索恩伯里镇的小医学社团里给同行们介绍了自己的新发现。巧合的是,19岁的琴纳当时恰恰在11千米以外的另一个镇子跟着外科祖师爷约翰•亨特学做手术。费斯特所在的医学社团一共8个人,其中拉德洛兄弟正是琴纳的雇主。琴纳的传记里也写到,自己是在这一年知道了牛痘的事,比后来做实验早了将近30年。

费斯特或者其他医生当然想到用牛痘接种来替代天花脓液接种,但凭借多年行医经验,他认为这样做并不值得。当时的接种办法已经能把死亡率控制在1/500以下,引发的症状也很轻微,而如果得了牛痘,患者身上却有可能长出又大又疼的溃疡。再者牛痘接种有时会失败,起不到保护作用。

5年之后琴纳完成学业,也加入了费斯特所在的医学社团。他花了25年的时间,想搞清楚牛痘到底为何就不好用。原来有三种病会让牛长溃疡,但其中只有一种是由牛痘病毒引起的,其他两种是细菌感染。琴纳花了很多精力去把真牛痘的外观和另外两种病区分开,证明接种了正确的牛痘可以起到预防天花的作用,而且症状要比天然牛痘轻得多。虽然牛痘的秘密不是琴纳发现的,但他确实对牛痘疫苗诞生起到关键作用,功不可没。挤奶女工的故事第一次出现是在琴纳的传记里,那时他已经去世13年了。

新冠疫苗加快研发

新冠肺炎疫情发生后,全球展开了一场和病毒赛跑的疫苗研发竞赛。2020年4月13日,一个由全球120多名科学家、医生、资助者和生产商组成的专家组发表公开宣言,承诺在世界卫生组织协调下,共同努力加快新冠疫苗的研发。据统计,全世界目前正在攻关的疫苗有上百款,研发速度不断打破纪录,目前已有多款疫苗进入临床试验阶段。英国牛津大学研发的新冠疫苗已于4月进入临床试验阶段。如果一切顺利,今年年底就能从Ⅲ期临床试验中获得疫苗有效性的结果。美国生物技术公司Moderna 5月7日宣布,他们研发的核酸疫苗Ⅱ期临床试验已获得美国食品药品监督管理局的批准。

目前世界上新冠肺炎疫苗开发思路多样,包括灭活疫苗、减毒活疫苗、载体疫苗(复制性或非复制性)、病毒样颗粒、蛋白亚单位疫苗,以及比较新型的基因疫苗(DNA或RNA)等几个主要门类。单从立项来看,数量最多的是蛋白亚单位疫苗,约占总数1/3。据不完全统计,全世界新冠疫苗立项超过了130个,其中8个进入临床试验阶段。

中国目前处于领先地位,进入临床试验阶段的有3款灭活疫苗、1款腺病毒载体疫苗,意味着疫苗趋近上市应用。中国疾控中心主任高福表示,中国处于新冠疫苗研发的前沿,在9月可能有新冠疫苗投入紧急使用,如再发生疫情时用于医护人员,预计明年年初可以用于健康人群。我国5条技术路线正同步开展,覆盖全球在研新冠疫苗的主要类型,以提高疫苗研发成功率。其中由中国生物(2款)和科兴中维生物(1款)研发的灭活疫苗均于4月启动临床试验。科兴中维生物表示,7月进入灭活疫苗试生产阶段。灭活疫苗是把免疫原性强的病原体用物理或化学的方法杀死所制得的疫苗。这一方法具有制备简单、快速、安全性高等优点,是应对急性疾病传播的通用方法。

其他4条技术路线均围绕S刺突蛋白做文章。S刺突蛋白是新冠病毒表面的一种蛋白,科学研究表明,新冠病毒感染人体细胞的关键在于病毒的S刺突蛋白与人体ACE2蛋白的结合。形象地说,是S刺突蛋白“劫持”了人体负责控制血压的ACE2蛋白,通过与它的结合入侵人体。另一款进入临床试验的腺病毒载体疫苗由军事科学院军事医学研究院陈薇院士团队研发,已于4月12日进入Ⅱ期临床试验,这也是全球首款进入Ⅱ期人体临床试验的新冠疫苗。该疫苗技术原理是将新冠病毒的S刺突蛋白基因放入无毒的腺病毒中,通过二者“融合”,刺激人体产生免疫力。这种方法具有安全、高效、不良反应少等优点。

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