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从新冠肺炎到非洲猪瘟(下)——疫苗那些不得不说的事

来源:唐朝 2021-02-20 14:23:37| 查看:

  上一篇“从新冠肺炎到非洲猪瘟(中)——对抗病毒的策略选择”中,我们讨论了“隔离”这个防控传染病简单而有效的方法,但是对于人来说,“隔离”这项措施需要控制社交距离,强制性把人的活动限制在很小的、主要是以家庭为单位的空间里,也暂停了绝大部分的社会生活、生产活动,工厂停工、学校停课和工程停建等,不仅使整个社会面临“坐吃山空”的风险,还会造成社会成本大幅增加。
  
  除了“隔离”,其实还有一种针对性更强、更加主动、社会成本更低且更有效的防控传染病的方法,那就是“疫苗”。最近一段时间,关于疫苗的消息接踵而至,无论是新冠疫苗的获批接种,还是非洲猪瘟疫苗的研究进展,都牵动着全国人民与广大养猪人的心。疫苗是人类医学史上最伟大的医学成就之一,从疫苗诞生到大规模的临床应用,挽救了数以亿计的生命,在人类与畜禽传染病的大规模防控中,为人类健康与六畜兴旺保驾护航,发挥着决定性作用的,主要是疫苗而不是药物。因为药物对付病毒性传染病不仅效果极其有限,且只能被动地针对少数被感染的人群或动物,而疫苗则是主动面向大部分健康人群或动物进行接种,达到主动防止感染、控制疾病传播的目的。

  既然疫苗有如此重要的作用,疫苗研发过程的每一项进展,当然会让笼罩在疾病阴影下的我们,欢欣鼓舞,满怀期待。下面笔者就从浩如烟海的学术资料中,对疫苗的前世今生进行归纳和整理,尽量以通俗易懂的形式,方便大家了解疫苗,以及疫苗如何发挥作用。
  
  疫苗就是用能够激发机体免疫反应、但又比较安全的病原或其抗原,提前训练免疫系统,把“识别”、“标注”、“清除”这一免疫反应过程提前演练一遍,然后保留一部分针对此类微生物的中和抗体,产生免疫记忆。这样一来,当机体再次遇到此类微生物入侵的时候,免疫系统就能快速识别、精准杀灭,在微生物杀死自己之前,提前杀死微生物。世界上大部分疫苗,都是根据这样的原理设计、研发、生产出来的。目前常规使用最广泛的疫苗,主要是减毒活疫苗和灭活疫苗,我们人类与畜禽使用的绝大多数疫苗,都是这两种类型。
  
  减毒活疫苗是指一种致病力减弱但仍具有免疫原性的疫苗,也就是用人工致弱或自然筛选的弱毒株,经培养后制备的疫苗。市场上应用的减毒活疫苗是使用弱化的活病原,疫苗接种宿主后,激发B淋巴细胞产生体液免疫(中和抗体),清除血液中的病原颗粒,阻止病原进入宿主细胞;并且能够进入宿主细胞,激发T淋巴细胞产生细胞免疫,识别、杀灭被病原入侵的宿主细胞,同时杀灭细胞内的病原。减毒活疫苗因为具有与病原最接近的生物学特征,可以激发完整的免疫反应,所以是免疫效果最好的疫苗类型。比如说猪瘟兔化弱毒疫苗、伪狂犬病基因缺失疫苗。
  
  灭活疫苗是大量培养病原,经化学或者物理方法灭活,使用病原灭活后的“尸体”或者碎片做抗原,并且加入能够增强免疫效果的佐剂,刺激训练机体产生免疫力。因为灭活后的病原“尸体”或者碎片,具有与病原相同的外形特征,也能激发B淋巴细胞产生中和抗体,从而具有免疫保护力。但是灭活后的病原,不能进入宿主细胞,因此也就不能激发T淋巴细胞产生细胞免疫。也正是因为灭活后的病原,不能进入宿主细胞,所以灭活疫苗的安全性也是最好的。比如说猪的口蹄疫灭活疫苗、圆环病毒灭活疫苗。

  随着新冠肺炎疫情在全球的突然暴发,造成了大量的人员伤亡,点燃了各国科研机构对于新冠病毒疫苗研发的空前热情,大家都在争分夺秒地尝试疫苗研发的各种技术,极大地推动了新冠病毒疫苗的研发进程。其中就涌现出了病毒载体疫苗、mRNA疫苗这样研发周期更短,生产成本更低的疫苗类型,并且在已披露的临床测试资料中,显示出了优异的免疫效果。病毒载体疫苗与mRNA疫苗,本质上都是在实验室里培养编码新冠病毒表面刺突蛋白(S蛋白)的“信使RNA”,让这种“信使RNA”进入人体细胞,指挥人体细胞生产新冠病毒特征性的刺突蛋白(S蛋白),用刺突蛋白(S蛋白)做抗原,刺激免疫系统产生免疫反应。两者的区别在于,mRNA疫苗,是直接注射编码刺突蛋白(S蛋白)的“信使RNA”进入人体,然后进入人体细胞;而病毒载体疫苗,是用腺病毒或者弱化流感病毒作为载体,携带编码刺突蛋白(S蛋白)的“信使RNA”进入人体细胞。这两种技术路线研发的疫苗,尽管还有必要的实验数据需要完善,还有一定的不确定性风险需要面对,但是这两种类型疫苗的研发,既不需要像弱毒疫苗那样,动辄花费五年、十年甚至更长的时间去培养弱化病原,也可以绕开培养大量病毒颗粒制造灭活疫苗的产能瓶颈,同样值得期待。
  
  与此同时,密集报道、呼之欲出的非洲猪瘟疫苗研发的前景却难言乐观。因为目前世界上所有疫苗,大都是建立在自然感染能产生具有实质性保护力的中和抗体基础上的,这是疫苗对抗病原的底层逻辑。而像艾滋病病毒、非洲猪瘟病毒这类感染只能产生无效抗体,或抗体的作用效果有限的特殊情况,还需要科技的进步与医学的突破,才能开发出相应的疫苗。疫苗与药物的显著区别在于,药物可以直接杀死病原体,疫苗并不能直接杀死病原体,而是激活和强化宿主的免疫反应,靠免疫系统来清除病原。而像非洲猪瘟“原汁原味”的病毒感染只能产生浓度极低、不具有实际杀灭效果的中和抗体。既然免疫系统做不到的,疫苗同样也做不到,毕竟疫苗并不能赋予免疫系统超能力,只是提高了其识别与杀灭病毒的效率。既然杀死病毒的不是疫苗,而是免疫系统;既然非洲猪瘟病毒感染的康复猪,都无法产生具有实质性保护力的中和抗体,那么非洲猪瘟疫苗的研发前景,自然要画上一个巨大的问号,一款有效的非洲猪瘟疫苗,依然在远方等着我们。

  最后还要强调疫苗的安全性。
  
  疫苗研发中,安全性是最重要的,因为药物是给少数患者使用治疗疾病的,而疫苗则是给绝大多数健康人群接种,防止疾病流行的。疫苗研发过程中,任何安全性风险的微小概率,都会在现实中带来巨大的伤亡。所以无论技术路线选择的多么正确、技术思路论证的多么严谨、生产工艺设计的多么完美;都需要在疫苗的研发过程中,坚持以实事求是的科学态度,遵循科学规律,不能因为现实的迫切需求,就把疫苗研发中最消耗时间和资源的临床测试忽略掉。任何一款忽略与绕过临床实践检验的疫苗产品,都有可能带来巨大的灾难和难以挽回的损失。
  
  尽管在疫苗研发中,会有诸多难题横亘在不断探索的道路上,笔者依然对中国的科技发展充满信心,因为在这片土地上,从来都不缺乏智慧、创新和奇迹,相信总有一天我们可以攻克这些难题,为人畜安康保驾护航。
  
  专家点评
  
  疫苗是医学史上一项伟大成就,从其诞生的第一天起,就开启了人类对抗传染病的崭新篇章。作为传染病群体防控的主要手段,疫苗巧妙利用了免疫系统的特点,精准挖掘依靠机体自身对抗传染病的思维方式,得到系统研究与广泛运用。本文着重介绍了疫苗与免疫系统的关系以及不同技术路线疫苗的工作原理与技术差异,还从疫苗研发的底层逻辑上阐述了非洲猪瘟疫苗近期内难以突破的根本原因。总体来说,尽管面临着前所未有的技术难题,面临着迫切的社会需求,各国科研机构在巨大的疫情压力面前,在守住安全底线的前提下,充分发掘了全球技术储备,在较短时间内取得新冠疫苗的研发成功。同时我们也相信,深入揭示非洲猪瘟病毒的结构特征与生物学特性以后,在非洲猪瘟疫苗研发上,我们也一定能够找到合适的技术路线,克服前所未有的技术障碍,取得全新的突破。

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