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流感疫苗有“两难”,急需基础科学加码

2019-11-25 16:50:09 来源:科技日报

伴随着冷空气的降临,秋冬交替时节的流感流行季要来了。有数据表明,每年的流感季节性流行在全球范围可导致300万—500万重症病例,29万—65万相关死亡案例,仅我国在2018年就有70余万例流感感染患者。中国疾病预防控制中心联合国内外相关单位、机构共同倡议,将每年11月1日设立为“世界流感日”,呼吁全球“狙击”流感。今年11月1日,是第二个“世界流感日”。

“迎击流感要做好两件事:一是做好检测和监测,二是做好基础科学探索。”近日,中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福表示,对抗流感目前仍有“源头”和“瓶颈”两个问题亟待解决,需要基础研究加码。

病毒72变,难有通用疫苗

“天花疫苗打一针管一辈子,人类彻底消灭了天花。小儿麻痹症在脊髓灰质炎病毒疫苗形成免疫屏障之后被消灭。”高福说,但是至今人类仍没有找到流感病毒的“七寸”,对其实施一次性致命打击。

蔡依林的《看我72变》最适合形容流感病毒——流感病毒的特征是分阶段基因组,有多个片断,加上流感病毒还有基因本身的突变,使得病毒基因组变化非常之快。而每年的流感疫苗接种也被形象地形容为“押题”。

仅仅在甲型流感病毒(感染人的流感病毒有甲乙丙三型)中,根据病毒表面结构蛋白血凝素(H)和神经氨酸酶(N)抗原性的差异,又分为不同亚型,如H1N1、H1N2、H2N2……目前侵袭人类的流感病毒主要是“H1N1、H2N2、H3N2”3种类型。

让问题更加严重的是,原本不在人之间传播的病毒(例如禽流感病毒),在与感染人的病毒“碰撞”之后,很可能获得感染人的能力。“历史上,如1957年、1968年的两次流感大流行,主要是禽流感病毒跟人流感的病毒通过基因的重排形成了新的病毒而引起的。”中国工程院院士、中国农业大学动物医学院院长沈建忠警告,这表明,流行的禽流感病毒如果获得了有效的人跟人传播能力,还是有可能会引起流感的大暴发。

面对流感病毒的高变化能力,通过基础研究,参透病毒变化、解析病毒与人体免疫系统的相互作用,对于通用疫苗的研发至关重要。高福在其《流感病毒,躲也躲不过的敌人》一书中讲到,建立动物模型、建立监测系统、建立免疫标准、建立预测体系,推动流感病毒通用疫苗的研制,例如,摸透人在一生中的流感或接种免疫的机体变化,建立个体群组的流行病学和免疫反应监测系统,以便验证优化疫苗设计;建立资源和信息大数据分析系统,提升流感预测和疫苗设计能力等。

鸡胚问题,绕不开的硬核之困

“流感疫苗的生产面临很多困难,一个‘硬核’困难是要从患者中分离病毒在鸡胚中培养。”高福说。目前几乎所有的流感疫苗都是由鸡胚培养产生,成为现有流感疫苗制备工艺的“瓶颈”。

疫苗的生产过程需要先将由世界卫生组织鉴定的毒株放入宿主中生长,在鸡胚中复制,获得大量的病毒。获得病毒原液后,加入灭活剂,去除病毒的致病力,保留刺激人体产生抗体的部分,纯化后生产。

鸡胚中的复制应该保持高度的一致性。“但在鸡胚中扩增病毒有可能发生变化,最典型的是H3N2,一旦鸡胚适应病毒,其产生的疫苗就会发生变化,造成在实际应用中不管用或效率很差。”高福说,这一问题始终没有科学的解决办法,难以找到更优良的替代物,现在中国在加强这方面的工作,包括通过加强农业系统在内的交叉学科的深度研究,来增强生产对于流感病毒疫苗能力的稳定性。

基础研究还将提供“曲线救国”的解决方式。例如,国外研究者还设计搭建疫苗构建系统,通过工程化的细菌载体,将DNA疫苗高效传递到宿主细胞中,DNA疫苗可以在宿主细胞内编码表达疫苗抗原蛋白质,诱导人体产生特异性抗体和免疫反应,绕开鸡胚生产的环节。

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