人類文明史中不可避免地有了與疾病抗爭的歷史。古代,,中西方都會將疾病與“神意”相連,。到了近現(xiàn)代,我們發(fā)現(xiàn)原來疾病是可以利用疫苗(vaccine)進行預(yù)防的,。
在我國疫苗研究史上,,最初研究的對象是預(yù)防天花的種痘。隨后,,流感疫苗,、乙肝疫苗,、甲肝疫苗也相繼誕生。
各種疫苗的應(yīng)用,,有效控制甚至消滅了天花,、骨髓灰質(zhì)炎、麻疹,、百日咳等重大疾病,。在疫苗研究史上,基因疫苗的出現(xiàn)是一個重大的突破,。1995年,,國產(chǎn)基因工程乙肝疫苗問世,是中國正式批準投放市場的第一種高技術(shù)疫苗,,已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的血源乙肝疫苗,并于2002年開始列入免費的國家免疫計劃,。
繼乙肝疫苗之后,,中國又研制成功了痢疾、霍亂等數(shù)種基因工程疫苗,,并經(jīng)國家批準進入臨床試驗?,F(xiàn)在中國生產(chǎn)的用于預(yù)防傳染病的疫苗已達20余種。
而SARS疫苗研制成功,,則展現(xiàn)了中國在研究疫苗方面的實力,。在一些專家看來,經(jīng)歷了SARS疫苗,、禽流感疫苗的研究,,中國的疫苗研究能力基本上與世界水平齊肩。
隔離病毒的“防火墻”——疫苗,,盡管是隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展而漸入我們的視野,。然而在古人防御疾病的思維里,也有疫苗的影子,。
我國是疫苗研究“先驅(qū)”
中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所的研究員杭長壽長期從事病毒疫苗研制,。他回憶早在4世紀初,東晉葛洪所著《肘后方》中,,就有關(guān)于防治狂犬病的記載,。此外,中國古人還創(chuàng)造了預(yù)防天花的人痘接種法,。當時,,古代中國人以接種天花病患的膿液來預(yù)防自然發(fā)生的嚴重天花疾病。據(jù)記載,,在明代隆慶年間(1567-1572),,人痘已經(jīng)廣泛使用,,并先后傳到俄國、日本,、朝鮮以及英國等國家,。
“種痘最早就是由中國發(fā)明的。這種方法在十八世紀初期引進歐洲,。在歐洲疫苗研制史上值得稱道的是英國醫(yī)生金納(Edward Jenner)”,,杭長壽介紹,當年金納偶然發(fā)現(xiàn)一位感染了牛痘的年輕擠奶農(nóng)婦,,她從自己手上挑取了痘苗接種到一名8歲男孩的手臂上,。經(jīng)過幾個月的嚴密觀察,金納發(fā)現(xiàn)小男孩獲得了免疫保護,,一直沒有感染天花,。
這一思路與中國種人痘的相仿。只是,,人痘中天花病毒的毒力并未減低,,因而接種人痘的危險性較大,健康人反而會因為接種了人痘而患上天花,,甚至死亡,。
1796年,金納進行了第一個預(yù)防天花人體實驗的科學(xué)研究,,臨床研究證明預(yù)先接種牛痘病毒,,再以具毒性之病毒攻擊確實可以預(yù)防天花。而另一位被稱為“疫苗之父”的巴斯德更是史無前例地用物理,、化學(xué)和微生物傳代等方法有目的地來處理病原微生物,,使其失去毒力或減低毒力,并用此作為疫苗給人接種而達到預(yù)防目的,。
由此,,疫苗學(xué)與免疫學(xué)也載入現(xiàn)代科學(xué)行列。
第一個SARS疫苗誕生
解放前后我國的研究人員行進在乙腦流行疫苗的研制中,。隨后,,出血熱、狂犬病,,中國在疫苗研究上攻克了一個個難關(guān),。2003年SARS襲來時,中國的疫苗研究專家又轉(zhuǎn)戰(zhàn)到SARS疫苗研制上,。國家緊急成立非典滅活疫苗攻關(guān)組,。
杭長壽指出研制SARS疫苗的方法基本上與其他疫苗研制相同。SARS恢復(fù)期病人血清可以作為被動免疫的治療制劑,,臨床上很有效,。這表明只要使機體獲得體液免疫中和抗體,,就有可能使其免受SARS病毒的侵襲。進而,,SARS病毒在離體細胞中很易培養(yǎng)繁殖,,其毒力滴度很高,制成的疫苗較易產(chǎn)生中和抗體,,免疫效果會很好,。
北京科興生物公司疫苗研究專家尹衛(wèi)東“領(lǐng)命”成為非典滅活疫苗攻關(guān)組課題負責(zé)人。此前,,尹衛(wèi)東有著甲肝疫苗研制的經(jīng)歷,。他是國內(nèi)第一個分離出甲肝毒株TZ84、第一個開發(fā)出甲肝診斷試劑,、第一個自主研發(fā)出甲肝滅活疫苗的人,。
那時擺在所有SARS疫苗研制者面前的首要問題是,必須確定是哪種病毒引起的,。正如杭長壽所指的“確定是否因病毒引起的,,這幾乎是任何疫苗研制過程的第一步。”
研究人員根據(jù)三個方面的原理希望能盡快確定病毒原因,。“從病原學(xué)考慮,,要研究它的理化性,、遺傳性,、大小、形態(tài)等等,。從臨床學(xué)上來講,,要確定感染途徑、潛伏期,、發(fā)病的表現(xiàn),,比如SARS的表現(xiàn)就包括發(fā)燒、肺部水腫,,還有愈后的情況,。從流行病學(xué)來看,要了解傳播流行的規(guī)律,,傳染源,,易感人群,易感的時間,、地區(qū),。但在SARS疫苗研制過程中,所有這些都沒辦法確定,。”尹衛(wèi)東擺出了當時他們所面臨的重重科研難關(guān),。
最終第一個SARS滅活疫苗研制成功了,,2004年3月,在“SARS疫苗研究與開發(fā)國際研討會”上,,世界衛(wèi)生組織專家對我國在SARS疫苗研究與開發(fā)方面的進展給予高度評價,。
不過,盡管SARS滅活疫苗研制成功了,,但這場戰(zhàn)役并未結(jié)束,。在滅活疫苗后,中山大學(xué)疫苗研究所還在做基因疫苗,。目前,,中山大學(xué)疫苗研究所的SARS基因疫苗已通過了對猴子和果子貍等高等動物的試驗,正準備向藥監(jiān)部門申請臨床試驗,。這有可能是世界上第一個SARS的基因疫苗,。
疫苗研究也要更新?lián)Q代
疫苗研制最關(guān)鍵的是安全性和有效性。“疫苗要真正有利于我們的健康必須經(jīng)有關(guān)方面上百項的考核,,以確保其安全性和有效性,,”杭長壽指出一般來說一種疫苗要經(jīng)過三代的檢測。只是,,疫苗研制出來了,,并不意味著就可以一勞永逸。
類似出血熱疫苗,,杭長壽研制的已經(jīng)是第三代了,,現(xiàn)在正等著國家有關(guān)方面最后批準。“更新的原因有很多種,,類似同一疾病也可能會因不同的病毒引起,,病毒的變異也是疫苗研究中必須要考慮的問題。”
同時,,除滅活疫苗外,,一些研究組也在從事基因疫苗的研制工作。杭長壽此前于上世紀90年代便開始了基因工程的研制,,后雖轉(zhuǎn)到滅活疫苗的研制上,,但他卻認為基因疫苗是國際上疫苗研制的一個主流,類似禽流感等的疫苗研究都在尋求從這一突破口突破,。
“通過DNA手段研制,,是疫苗研制中一個新的途徑。畢竟基因組合的方式是不同的,,探清病毒的這些狀況,,就可以研制出有效的疫苗。”杭長壽指出目前我們的疫苗研究已從傳統(tǒng)疫苗發(fā)展更新到新型疫苗,。滅活疫苗,、減毒活疫苗屬于前者,,基因疫苗則歸入新型疫苗的隊伍中。
科普走廊
疫苗析疑Q&A
Q:注射疫苗可以一勞永逸嗎,?
A:疫苗的種類不同,,注射要求也不同,有些疫苗注射是一勞永逸的,,一生只要注射一次就可終生抵抗對應(yīng)病毒的侵襲,,但是有些疫苗卻要隔幾年注射一次。不過如果某些人得過某種疾病,,便不需注射疫苗同樣對病毒有抵抗能力,。例如患過風(fēng)疹的人就不再需要注射風(fēng)疹疫苗,這是因為他們的身體中已經(jīng)有了對抗這種病毒的抗體,。
Q:疫苗是怎樣工作的,?
A:上述的抗體來自何處呢?原來我們?nèi)梭w中含有一種B細胞,,能夠辨認特殊的入侵病毒,,進而轉(zhuǎn)變成血漿細胞,不斷克隆自己并產(chǎn)生大量的抗體,,將病毒殺死,。此后B細胞繼續(xù)克隆自己只是不再產(chǎn)生抗體,這些細胞繼續(xù)留在人體中,,一旦同樣病毒第二次入侵,,會立刻被消滅掉,不產(chǎn)生絲毫病變,。所以一旦某人患過此種疾病自然便有了相應(yīng)抗體,,無需注射疫苗,。但人體的這種自發(fā)抵抗作用只能發(fā)生在受過一次侵襲后,,而世間的病毒種類如此繁多,而且嚴重程度也有很大差別,,如何才能使人體在第一次受侵襲時就能分泌這種抗體呢,?只能求助于疫苗,一定意義上,,疫苗也是一種病毒,,只是經(jīng)過處理,沒有那么強的病變效應(yīng),。用它來激發(fā)B細胞的復(fù)制,,抵抗真正的同類病毒的襲擊。
Q:所有的病毒都有對應(yīng)的疫苗嗎,?
A:不是的,。流感病毒就是最好的例子,,它不但繁殖速度高,變體數(shù)目更是多的驚人,,將所有變體的疫苗全部注射一次是不可能的,,所以每次你感冒都是感染了新的流感病毒。
制備疫苗三途徑
疫苗保留了病毒的抗原性卻去除了其致命的毒性,。制備疫苗有幾種方法:
滅活疫苗
將病毒殺死,,使其無傳染能力,但它的外形與結(jié)構(gòu)仍能讓機體激發(fā)起抗病毒的免疫反應(yīng),,以殺滅活病毒,。
減毒活疫苗
病毒是活的,但已無毒力,,進入人體后像輕型的自然感染一樣,,激發(fā)體液與細胞免疫。
基因重組抗原疫苗
基因工程可以將病毒核酸進行任意切割,,切下關(guān)鍵性的基因片斷加以修飾改造成抗原疫苗,。
圖解滅活疫苗
研制過程
1.研究滅活疫苗首先要鑒定病原,找到病毒,,并在實驗室里培養(yǎng)出大量的病毒,。
2.提純后再通過化學(xué)方法滅活,也就是“殺死”它們,,做成滅活疫苗,。
3.然后將滅活疫苗(死的病毒)輸入動物體內(nèi)做免疫實驗,判斷疫苗的安全性,;
4.如果安全性沒有問題,還得做效力實驗,,即把活的病毒輸入已注射疫苗的動物體內(nèi),,如果動物沒有生病或死亡,則說明產(chǎn)生了抗體并起到了作用,。
5.動物實驗還包括各種毒副作用實驗,,實驗成功后才能考慮在臨床上使用。
人物訪談
尹衛(wèi)東,,是當年奮戰(zhàn)在非典滅活疫苗攻關(guān)組中的課題負責(zé)人,。而今,他又轉(zhuǎn)戰(zhàn)研制禽流感疫苗,。尹衛(wèi)東指出,,當前疫苗研究有四大趨勢,而這四大趨勢恰恰反映出疫苗研究已步入下一發(fā)展階段。
疫苗研制具有放大社會效益
對話非典滅活疫苗攻關(guān)組課題負責(zé)人,、北京科興生物公司疫苗研究專家尹衛(wèi)東
社會效益遠大于科研價值
記者:你有20多年的疫苗研究經(jīng)驗,,你認為疫苗研究的意義是什么?
尹衛(wèi)東:天花,、小兒麻痹,、麻疹這些病,都曾經(jīng)很流行,。天花,,在當時很嚴重,但是研制出疫苗之后,,人們只要種痘就不會得天花了,。小兒麻痹,那時的發(fā)病率很高,,但是現(xiàn)在呢,?幾乎沒有小兒麻痹癥患者了。為什么,?就是因為疫苗研制出來了,。
對于非典的最佳控制手段也是疫苗。當疫苗研制的消息發(fā)出后,,人們就會想:國家在研制疫苗呢,不用恐慌了,,這個傳染病可以控制了,。
還有,當非典發(fā)生時,,人的機能,、社會的機能都處于喪失的邊緣,這很危險,。而當疫苗研制出來或是疾病得到控制以后,,人的機能、社會的機能就會得到恢復(fù),。這種放大的社會效益要遠大于科研價值,。
最大難關(guān)是確保人員安全
記者:作為SARS疫苗課題負責(zé)人,,你帶著你的團隊研制出了滅活疫苗,,哪些前人的工作為你們做了鋪墊呢?
尹衛(wèi)東:當然很多了,。當時國內(nèi)已經(jīng)有滅活疫苗制造的豐富經(jīng)驗和成熟的工藝流程,,這些都為我們研制SARS疫苗做了鋪墊。另外,,我們國家很早就開始的863,、973工程中就有許多疫苗研制的成功先例,,像乙肝疫苗、甲肝疫苗的成功研制,。
在我們研制SARS疫苗的時候,,測序這道工序是由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的李寧教授做的,李寧教授是克隆專家,,主要克隆牛,。以前對于序列只是做基本的序列分析,但是我們在做SARS疫苗的時候,,做了全氨基酸的序列分析,。這個分析是由沈巖院士的學(xué)生來做的。通過這個序列分析可以確定它是不是病毒,,它的有形成分是什么,。
記者:那當時研制SARS疫苗的最大難關(guān)是什么?
尹衛(wèi)東:研制SARS疫苗必須有P3實驗室,,這是為了保證操作人員和外環(huán)境人員的安全,。而這就是最大的難關(guān)了,但我們在研制的時候都是在P3實驗室里進行的,。
國家應(yīng)加大疫苗研制投入
記者:在疫苗研究方面,,國際上有什么最新的趨勢嗎?
尹衛(wèi)東:要說趨勢,,我覺得第一就是對疫苗的品質(zhì)要求更嚴格了,,這應(yīng)該算是最重要的一個趨勢。
第二就是要能研制可以同時預(yù)防幾種傳染病的聯(lián)合疫苗,,這種疫苗要既可以預(yù)防甲肝,、又可以預(yù)防乙肝、還可以預(yù)防其他傳染病,。
第三就是非傳染病疫苗研制得比較多,,比如癌癥疫苗的研制。另外就是新發(fā)疫苗比較多,,像SARS疫苗,、禽流感疫苗就都是新發(fā)疫苗。
記者:那么,,您覺得我們國家在疫苗研制方面有什么瓶頸,?或者說還有哪些方面需要突破?
尹衛(wèi)東:這個呢,,要我說就是國家應(yīng)該加大對疫苗研制的投入,。據(jù)我所知,當非典流行的時候,美國給了兩個公司很多撥款,,一個是800萬美元,,一個是700萬美元。而且在歐美的發(fā)達國家,,每年都要撥出很多錢給小孩子打疫苗,。預(yù)防疾病,保護小孩子的健康,。