疫苗

2020-11-16 09:42谭昭麟
食品与健康 2020年11期
关键词:毒力狂犬活疫苗

谭昭麟

在2020年中国国际服务贸易交易会上,两款国产新冠肺炎灭活疫苗惊艳亮相,吸引了公众的广泛关注。据报道,国产新冠肺炎疫苗预计今年年底可以上市,届时将对我国疫情防控发挥重要作用。

疫苗于人类而言,是保卫自身健康,应对病毒侵染的盾牌和利剑。如早已灭绝的天花病毒、几近灭绝的脊髓灰质炎病毒野毒株,都是因为疫苗的出现而销声匿迹。而没有疫苗的传染病,相对来说难以防控,如艾滋病毒、诺如病毒。那么,为什么疫苗对于传染病的防控能起到至关重要的作用呢?

应对传染病的三大手段

在预防医学领域,应对传染性疾病有三大传统手段:控制传染源、切断传播途径和保护易感人群。

控制传染源,是指对传染病的来源(包括人或动物)进行控制和隔离。

切断传播途径,是指通过不同措施将病毒从传染源到易感人群的过程进行阻断。如对呼吸道传染病,可以进行空气消毒、戴口罩等方式阻断飞沫传播;对肠道传染病,通过注意饮食卫生、勤洗手等方式切断粪口传播途径;对虫媒传染病进行虫媒消杀等。

保护易感人群,是指提高人群的免疫力,降低人群的易感性。其中最有效的手段就是接种疫苗,提高人群对该传染病的抗体水平,从而减少人群易感性。

从短期来看,控制传染源和切断传播途径无疑是疫情防控最迅速、最有效的手段。但从长期来看,保护易感人群,为其接种疫苗,才是疫情防控最有效、最经济的手段。这是因为,一旦某种传染病的易感宿主大量减少,该传染病就不易发生大规模传播,流行也就自然终止,不需要通过隔离、消杀等方式消耗更多的公共卫生资源,造成社会负担。可以说,对于抵御传染性疾病来说,疫苗既是盾牌也是利剑。

现代疫苗,黑暗中的一道曙光

疫苗是近代的发明,但这并不意味着古代人就没有免疫预防的概念。在人类与传染病斗智斗勇的过程中,我国古代中医早已总结出一些预防传染病的思想和经验。如东晋葛洪在《肘后备急方》中记载:“疗狂犬咬人方,乃杀所咬犬,取脑傅之,后不复发。”人们把“疯狗”的脑浆敷在被咬者的伤口处,用来预防被咬者“发疯”(患狂犬病)。

现代意义上的第一支安全疫苗,是英国乡村医生琴纳在18世纪末发明的牛痘苗。1796年5月14日,琴纳把青年挤奶女工手上感染的牛痘疱液,接种到一名8岁男孩的左臂上。7周后,琴纳又在男孩的右臂上进行了天花疱液接种。结果,男孩并未产生任何天花症状,从而证实牛痘可以预防天花。人类历史上的第一支安全疫苗诞生了。牛痘疫苗的意义,不仅在于人类终于战胜了天花这一曾夺走无数人生命的烈性传染病,更在于人类终于找到了对付传染性疾病的杀手锏——疫苗。

减毒活疫苗,

微生物学巨星闪耀

1880年,法国发生鸡霍乱疫情。微生物学界的科学巨星巴斯德在研究鸡霍乱弧菌的过程中发现,在人工培养基上培养两周的细菌因完成“传代”(让病毒繁殖到下一代),其毒力会减弱。

用这种减毒的活菌给鸡注射,不会使鸡得病,而且接种疫苗的鸡以后也不会再感染霍乱。其原因是,毒力减弱的鸡霍乱弧菌仍然具有免疫原性,使鸡产生了针对鸡霍亂的免疫力。这种通过连续传代,或者以物理、化学方式处理使菌毒株毒力减弱而制成的疫苗,就是减毒活疫苗。

1881年,巴斯德用相同的原理发明了炭疽疫苗。1882年,巴斯德开始研制狂犬疫苗。他以兔子作为培养基进行狂犬病毒传代,并通过干燥法降低狂犬病毒毒力,制成狂犬减毒活疫苗。1885年,巴斯德为一个被狂犬咬伤的9岁男孩注射了人类第一支狂犬疫苗。一个月之后,小男孩奇迹般地痊愈了。

1907年,受巴斯德的启发,法国细菌学家卡麦尔和介林开展了一项马拉松式的实验。他们将一株有毒的牛分枝杆菌在马铃薯培养基上进行连续培养,每3周完成1次传代。实验历时13年,病毒连续传代231次,其毒力终于发生变异,“生产”出一株对人无致病性,而仍保持良好免疫原性的疫苗株——卡介苗。至今,卡介苗仍是新生儿接种的第一支疫苗——预防结核病。

灭活疫苗,传统疫苗大发展

与人痘、牛痘一样,减毒活疫苗也是活苗。活苗的优点是保留了疫苗株的繁殖力和免疫原性,其“毒性”更接近自然状态,人们只需接种一次,即可产生持久免疫力。但是减毒活疫苗的缺点也同样突出:稳定性差,保存运输条件高,还存在毒力残留、毒力回复现象,对免疫缺陷个体可能产生严重后果。那么,有没有更好的疫苗呢?

20世纪上半叶,美国发生小儿麻痹症大流行,美国总统富兰克林·罗斯福也感染致病。后来,罗斯福总统创立国家小儿麻痹症基金会,支持脊髓灰质炎疫苗的研制。20世纪50年代,在基金会的资助下,美国科学家索尔克利用Vero细胞培养脊髓灰质炎病毒,通过对其灭活、提纯,制成脊髓灰质炎灭活疫苗。灭活疫苗是通过物理或化学方法将活的菌毒株灭活,使其彻底丧失毒力和繁殖力,但仍保留其免疫原性而制成的疫苗。因此,灭活疫苗是死苗。

与减毒活疫苗相比,灭活疫苗产生的免疫力稍差——人们往往需要接种两到三次,甚至多次才能形成持久的免疫效力。但是,灭活疫苗的安全性更高,不会出现毒力返祖,也更方便运输和保存。在减毒活疫苗和灭活疫苗的协同作战之下,2000年,我国宣布成功消灭本土脊髓灰质炎野毒株。

新型疫苗,

疫苗进入全新时代

目前,人类已经开发出鼠疫、霍乱、炭疽、狂犬、白喉、破伤风、百日咳、结核等几十种疫苗。然而,还有大量疫苗,由于传统技术手段的局限性,无法研制成功。另外,一些传统疫苗的缺陷也亟待改善。20世纪70年代以来,随着分子生物学和基因工程的兴起,许多新型疫苗应运而生,这些新型疫苗主要包括:

|亚|单|位|疫|苗|

亚单位疫苗是将病毒、细菌的主要免疫原性成分——表面抗原蛋白提取出来,制成的一种组分疫苗。由于亚单位疫苗不含菌毒株,只含有几种主要表面抗原,因而能减少疫苗的副反应或疫苗导致的相关疾病。

|基|因|重|组|疫|苗|

基因重组疫苗是利用DNA重组技术,将病原体的表面抗原基因克隆到酵母菌、哺乳动物细胞或牛痘苗病毒中,再经过高效表达、灭活、纯化制成的疫苗。基因重组疫苗的优点是可以通过发酵工程大量制备,成本较低,安全性较高。其代表产品是重组乙肝疫苗。

我国人群中携带乙肝病毒的人群比例约为10%,每年因乙肝感染而造成的经济损失高达九千亿元。制备传统血源疫苗需要乙肝表面抗原携带者供血,对接种者和献血者都不安全,生产成本高。而重组乙肝疫苗排除了血源疫苗中可能存在的其它病毒感染,成本也低。目前,我国已经完成了重组乙肝疫苗对血源疫苗的替代。

|腺|病|毒|载|体|疫|苗|

腺病毒载体疫苗是将病原体的抗原基因重组到对人体无害的腺病毒中,以腺病毒作为载体将其注射进人体内,诱导机体产生免疫应答。腺病毒载体疫苗属于活苗,它既具有减毒活疫苗的强大免疫原性,又具有基因重组疫苗的精准性和安全性。

|核|酸|疫|苗|

核酸疫苗是将抗原基因克隆到质粒载体上,注射进入宿主体内,利用宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导机体产生对该抗原蛋白的免疫应答。核酸疫苗分为DNA疫苗和RNA疫苗两种,其优点是制备工艺简单、成本低、安全性高,人体一次接种即可产生持久免疫力。

从牛痘到新冠肺炎疫苗,疫苗发展的两百年,正是人类不懈努力,应对重大传染性疾病挑战的两百年。未来,作为预防医学应对传染病的经典手段,疫苗仍将发挥重要作用,为人类健康筑起一道绿色长城。

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