善战者无赫赫功:脊髓灰质炎疫苗诞生70年

2023-10-01 00:13孙轶飞
百科知识 2023年18期
关键词:脊髓灰质炎罗斯福活疫苗

孙轶飞

脊髓灰质炎,简称脊灰,导致该病的病原体是脊髓灰质炎病毒,简称脊灰病毒。由于该病常侵袭儿童,因此也被称为小儿麻痹症。尽管脊灰病毒感染很常見,但绝大多数人根本没有症状,即使有症状通常也比较轻微。然而,脊髓灰质炎又是一种可怕的传染病,尽管出现严重症状的概率很低,可是一旦发病便会带来非常严重的后果,如呼吸困难、肌肉萎缩、肢体畸形和下肢瘫痪,甚至会导致死亡。

纵观历史,脊髓灰质炎之所以引起了广泛关注,一方面是因为它的后遗症令人印象深刻;另一方面是因为这种疾病曾经让一位大人物终身残疾,这个人就是美国总统富兰克林·罗斯福。

1921年,罗斯福罹患脊髓灰质炎,导致下肢瘫痪。这一年,罗斯福已经39岁,这与之前“脊灰病毒通常感染儿童”的普遍观念完全不同。实际上,罗斯福的经历揭示了脊髓灰质炎的一个特点,即随着科技的进步和卫生条件的改善,脊髓灰质炎的发病率反而上升了。

为什么脊髓灰质炎的发病率会上升呢?脊灰病毒非常顽强,可以在自然环境中存活数月,在冷冻条件下甚至可以保存数年。因此,人类感染脊髓灰质炎的概率非常高,感染后体内也会产生抗体,起到保护作用。新生儿可以通过母乳喂养获得抗体,因此在过去漫长的岁月里,全人类对脊灰病毒都有一定的抵抗力。然而,随着对传染病和微生物的认知水平不断提高,人们开始注重环境卫生,各种消毒液、洗手液逐渐普及。孕妇和新生儿很难从自然界中接触到脊灰病毒,也就无法产生抗体。在面对脊灰病毒时,不具备抵抗力的人显得十分脆弱,罗斯福就是一个活生生的例子。在幼年时期,由于家庭条件优越,罗斯福的生活环境十分清洁,以至于他完全没有产生对脊灰病毒的抵抗力,这使他在39岁的“高龄”因脊髓灰质炎而导致下肢瘫痪。

随着人类卫生观念的进步,脊髓灰质炎渐渐从一种相对温和的传染病变得“张牙舞爪”,发病率逐年升高。伴随着脊髓灰质炎的频繁暴发,这种疾病引起了越来越广泛的社会关注,加上罗斯福总统的大力推动,消灭脊髓灰质炎便成为了20世纪医学界的重要目标。

那么,脊髓灰质炎可以被彻底消灭吗?答案是肯定的。要想彻底消灭一种传染病,需要满足两个条件:第一,该传染病的病原体只感染人类,无法感染其他动物;第二,需要研制有效的疫苗,让世界上每一个人都有能力抵抗病原体的入侵。实际上,同时具备这两个特点的传染病并不多,天花便是其中之一。因此,天花成为了迄今为止唯一一个被彻底消灭的传染病。脊髓灰质炎满足第一个条件,即脊灰病毒在自然状态下只感染人类。如果要彻底消灭脊髓灰质炎,我们还需要有效的疫苗。

误入歧途的脊灰疫苗研究

脊髓灰质炎疫苗(简称脊灰疫苗)的研发曾经历过一段艰难曲折的历程,因为科学家们从一开始就走上了错误的道路。

1901年,洛克菲勒医学研究所在美国纽约成立,第一任所长西蒙·弗莱克斯纳带领团队对脊髓灰质炎展开研究。当时,已经有前辈学者指出脊髓灰质炎是由病毒感染导致的,于是弗莱克斯纳决定利用恒河猴进行实验,开展更为深入的研究。他首先要面对的问题是,脊灰病毒是通过何种途径进入人体的?

经过一番研究,弗莱克斯纳得出了结论:病毒通过鼻腔侵袭嗅神经,然后进入大脑,从大脑进入脊髓,最终损害脊髓的灰质前角,导致一系列症状。事实上,今天的任何一个医生都知道脊髓灰质炎是一种通过消化道传播的疾病,弗莱克斯纳的结论是错误的。然而,在100多年前的洛克菲勒医学研究所,弗莱克斯纳的权威地位无人可以撼动,他的错误结论也成了权威理论。

弗莱克斯纳认为,脊灰病毒侵袭人体的途径只与鼻腔、神经系统有关,与消化系统、血管系统无关。然而,疫苗的作用机制是让人体内产生抗体,并通过血液运输到全身以对抗病毒。因此,根据弗莱克斯纳的结论,脊灰疫苗是毫无价值的,根本不值得研究。结果,脊灰疫苗的研发被硬生生耽搁了30年。

幸运的是,弗莱克斯纳手下有一位勇于质疑权威的科学家—阿尔伯特·萨宾。起初,萨宾在弗莱克斯纳的团队中工作,但受制于这位领导者的权威地位,萨宾无法按照自己的思路开展相关研究。因此,他决定跳槽到辛辛那提大学医学院。

在转至辛辛那提大学医学院后,萨宾前往医院采集了许多样本,他惊奇地发现,消化道才是患者体内脊灰病毒的主要聚集地,而鼻腔中的脊灰病毒数量非常少。与此同时,其他学者也在进行类似的研究。

错过的时光并未完全浪费

研发脊灰疫苗不仅需要聪明的头脑、无数的时间和精力,更需要雄厚的资金支持。那么,谁来提供资金呢?别忘了,在20世纪上半叶,世界上有一位极具社会影响力且对脊髓灰质炎深恶痛绝的人—富兰克林·罗斯福。1933年,经历了11年脊髓灰质炎后遗症的折磨后,下肢瘫痪的罗斯福成为了美国总统。

在接下来的12年里,罗斯福领导美国在第二次世界大战中取得胜利,并连任4届美国总统,成为唯一一位连任超过两届的美国总统。他对整个世界的影响力毋庸置疑。在罗斯福的积极努力下,消灭脊髓灰质炎的工作获得了巨大的推动力。

1938年,罗斯福主持成立了国家小儿麻痹基金会。在他的大力推动下,这个基金会募集了大量资金。基金会的负责人怀揣着社会各界的捐助以及征服脊髓灰质炎的信念,找到了一位名为乔纳斯·索尔克的科学家。最终,他们得出了和萨宾相同的结论,即脊灰病毒侵袭人体的途径是消化道,而不是从鼻腔直达神经系统。弗莱克斯纳的结论是错的!

经过了30多年,科学家们兜兜转转,终于确定了脊灰病毒侵袭人体的真正途径:病毒通过消化道吸收进入血液,最终进入大脑并破坏脊髓功能。既然病毒会进入血液,那么疫苗就能发挥作用。只要疫苗能够发挥作用,彻底消灭脊髓灰质炎就有希望!

1949年11月,索尔克开始了他的实验。他花费了大约两年的时间、120万美元的经费,使用了约1.7万只猴子,最终确定了脊灰病毒有三个亚型。这是一个令人振奋的好消息,因为如果脊灰病毒的亚型过多,疫苗就很难覆盖所有的亚型并发挥作用。索尔克发现脊灰病毒的亚型并不多,这意味研发脊灰疫苗具有可行性。这让基金会深感兴奋,并继续注入资金以支持研发。

索尔克面临的问题是确定开发哪种类型的疫苗。当时,疫苗主要分为两种类型:“死疫苗”和“活疫苗”。“死疫苗”是通过对病毒进行灭活处理,使其对人体无害,但仍能够诱导人体免疫系统产生抗体,这种疫苗的学名为灭活疫苗。“活疫苗”则是通过培养和繁殖病毒,使其毒性变弱,同样不会对人体造成危害,但能够诱导人体产生抗体,其学名为减毒活疫苗。

从难度上看,直接对病毒进行灭活处理比培养毒力较弱的病毒要简单得多,因此研发灭活疫苗的难度更低,更容易取得成果,这也成为了索尔克的首选。在雄厚资金的支持下,索尔克聘请了几位实力超群的科学家组成团队。他们首先使用猴肾细胞制成培养基,从而能够大规模繁殖病毒;然后,使用福尔马林将繁殖出的脊灰病毒进行灭活处理,成功制备了针对脊髓灰质炎的灭活疫苗。

研发出灭活脊灰疫苗后,索尔克找到了残障儿童之家,在这些孩子身上进行了安全性检测。以今天的视角看,这样的实验在伦理上是不可接受的,完全不符合现代医学伦理观念。然而,在70多年前,这种实验是测试疫苗安全性的常规方法。经过检验,索尔克相信自己已经成功研发了安全性绝对有保障的脊灰疫苗。于是,在1953年1月,他对外公布了这一成果。

在脊灰疫苗的研发过程中,索尔克团队的效率非常高。从1949年11月开始研究脊灰病毒分型,到1953年1月宣布疫苗研发成功,他们只用了三年多。索尔克之所以能够如此顺利,是因为之前耽误的30多年并未完全被浪费。尽管当时脊灰疫苗的研发被搁置,但科学界对该传染病的研究并没有停滞。在这30多年里,很多新技术的出现为脊灰疫苗研发奠定了坚实基础,而索尔克在恰当的时间登场,将一批优秀的科学家聚集在麾下,在前人的研究基础上一举获得了成功。

索尔克非常清楚,他的成就是建立在科学领域深厚积累的基础之上。因此,当记者问及脊灰疫苗的专利权时,索尔克说出了这样一句名言:“这是为了全人类。(脊灰疫苗)没有专利。难道你能为太阳申请专利吗?”

正如索尔克所说,脊灰疫苗所造福的是全人类。自1953年以来的70年间,在全世界200多个国家中,目前只有三个国家尚未彻底消灭脊髓灰质炎。能够取得这样的成就,索尔克研制的疫苗(索尔克疫苗)功不可没。但是,索尔克疫苗并不能独占全部的功劳。

世界另一端的胜利

当索尔克宣布脊灰疫苗研发成功时,萨宾对索尔克疫苗提出了质疑。萨宾认为,虽然在实验室中灭活病毒是可行的,但在批量生产过程中存在安全隐患。如果病毒未被完全灭活,就可能导致脊髓灰质炎的传播。同时,“死疫苗”产生的抗体水平不足,只有使用“活疫苗”才能产生更强有力的保护作用。

萨宾对索尔克的“死疫苗”评价不高,是因为他正在紧锣密鼓地研发“活疫苗”。然而,当他的“活疫苗”(萨宾疫苗)完成研发时,美国早已开始广泛使用索尔克疫苗,萨宾疫苗面临着被打入冷宫的命运。尽管在美国未能找到机会,萨宾疫苗却在世界的另一端取得了巨大成功。

1955年,苏联成立了脊灰病毒研究所,由病毒学家米哈伊尔·丘马科夫担任所长。1956年,丘马科夫到美国访问并拜访了索尔克,希望索尔克能够帮助苏联生产灭活疫苗。然而,美苏两国正处于冷战时期,为了避免麻烦,索尔克拒绝了他的请求。于是,丘马科夫转而拜访了萨宾。当时,萨宾正为自己的疫苗没有用武之地而发愁,因此,丘马科夫的到来让萨宾感到非常高兴。

萨宾不厌其烦地向丘马科夫解释,与索尔克疫苗相比,他研制的疫苗有更大的优势。索尔克疫苗需要通过注射进行接种,因此必须安排有经验的专业医护人员参与接种。此外,索尔克疫苗需要接种三次,成本比较高。萨宾疫苗是一种减毒活疫苗,其中的有效成分是毒性减弱的脊灰病毒。由于脊灰病毒通过消化道传播,萨宾疫苗只需口服就可以发挥作用,接种过程简单且经济实惠。萨宾还将疫苗的有效成分溶入糖浆中,使其口感更好。

听过萨宾的介绍,丘马科夫立刻意识到萨宾疫苗的优势。对苏联的国情而言,萨宾疫苗的低成本是无法拒绝的条件。因此,丘马科夫不仅成为了萨宾疫苗的坚定支持者,还邀请萨宾到苏联宣传减毒活疫苗的优势,并在苏联大力推广萨宾疫苗。

1959年,苏联研究人员完成了针对萨宾疫苗的大规模的临床试验,并取得了成功。随后,苏联展现出了美国所不具备的超强动员能力。1959年12月,苏联已经为2个月到20岁的大约7700万人接种了萨宾疫苗,这一举措使苏联成为世界上最早消灭脊髓灰质炎的国家。

那么,在索尔克疫苗与萨宾疫苗之间,中国做出了怎样的选择呢?

“糖丸爷爷”的答案

在丘马科夫和萨宾携手推动苏联消灭脊髓灰质炎时,恰好中国派出了一批留学生,其中就包括一位来自浙江宁波的青年—顾方舟。抵达苏联后,顾方舟师从丘马科夫,师生关系甚是融洽。在跟随导师学习的过程中,顾方舟意识到萨宾疫苗同样适合中国的国情。在获得丘马科夫的同意后,顾方舟将萨宾疫苗的原材料带回了中国。

在萨宾疫苗的基础上,顾方舟成功制备了符合我国国情的脊灰疫苗,并将其制成了糖丸形式。这不仅让儿童更容易接受,而且便于储藏和运输。因此,顾方舟被大家亲切地称为“糖丸爷爷”。在顾方舟和广大公共卫生工作者的共同努力下,我国于2000年成功实现了消灭脊髓灰质炎的目标。

当然,我们需要意识到,如今交通的便利程度、世界各地居民交流的频度超过历史上任何一个时代。只要脊髓灰质炎在全世界范围内尚未被彻底消灭,我们就不能放松对它的警惕。

灭活疫苗和减毒活疫苗各有优缺点,在新的历史时期,我国也对脊灰疫苗的接种方案进行了调整。自2016年5月1日起,我国的脊灰疫苗免疫程序调整为:适龄儿童第1剂接种灭活疫苗,第2、3、4剂接种减毒活疫苗。为了确保我国脊灰疫苗接种工作的顺利开展,国家卫生健康委员会、财政部、工业和信息化部、国家药监局于2020年联合发布了《关于国家免疫规划脊髓灰质炎疫苗和含麻疹成分疫苗免疫程序调整相关工作的通知》,为疫苗接种提供了充分的保障。

脊灰疫苗可谓“善战者无赫赫功”。因为它的存在,脊髓灰质炎带来的生离死别与惊心动魄已经淡出了我们的视野,也让大多数人忘记了这种疾病的可怕之处。不过,在2023年,在第一种脊灰疫苗问世70周年之际,当我们再次回望脊灰疫苗背后那段精彩而曲折的历史时,依然禁不住为之喟叹。虽然那些为发明、普及脊灰疫苗而忘我工作、无私奉献的科学家们都已經远去,但他们留下的遗产依然守护着全人类的健康。今天,科学家们已经确知脊髓灰质炎是可以被彻底消灭的传染病,期待未来的某一天,我们能大声宣布:“永别了,脊髓灰质炎!”

【责任编辑】张小萌

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