通用疫苗的誘惑力

如果有通用的流感疫苗，就意味著只需一種疫苗即可覆蓋全部流感毒株的免疫。年復(fù)一年大規(guī)模疫情暴發(fā)讓通用流感疫苗的研發(fā)顯得極為迫切。今年上半年，美國蓋茨基金會曾宣布投入1200萬美元，專門用于通用流感疫苗研發(fā)，諸多項目中的佼佼者有機會獲得最高200萬美元的資金支持。

然而一山更比一山高。據(jù)彭博社報道，美國國立衛(wèi)生研究院在2017年一年內(nèi)就斥資超過6000萬美元進(jìn)行通用流感疫苗的研發(fā);美國國家過敏與感染性疾病研究院(NIAID)明年將有1.6億美元用于通用疫苗研究。

“對科學(xué)家和疫苗企業(yè)來說，通用流感疫苗的吸引力‘無窮大’。”北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系副主任王月丹對《中國科學(xué)報》表示。

為何研發(fā)通用疫苗需要不斷“砸錢”?中國科學(xué)院武漢病毒研究所研究員崔宗強告訴記者，通用疫苗的研發(fā)涉及到各種不同的設(shè)計和制備策略，需要進(jìn)行篩選和優(yōu)化，疫苗還需要細(xì)胞、動物和臨床試驗等不同環(huán)節(jié)的驗證，“這些都是非常花錢的”。

活躍的病毒

但數(shù)十年過去，問題依舊沒能解決。疫苗的研發(fā)工作因病毒毒株數(shù)量眾多、易發(fā)生變異而變得十分棘手。

“對流感病毒研究得越多，就越能意識到人類對這種病毒知之甚少。”世界衛(wèi)生組織疫苗研究項目協(xié)調(diào)人、生化學(xué)家Martin Friede表示。

那么要疫苗將每一年流行的流感病毒都包括進(jìn)去有多難呢?流感病毒分為ABCD4種類型，人類多感染的是A型和B型，又稱甲型和乙型。流感病毒的遺傳物質(zhì)是分節(jié)段的RNA，不僅會隨機組合，還容易變異。

甲型流感病毒可按病毒顆粒表面的血凝素抗原(H抗原)和神經(jīng)氨酸酶抗原(N抗原)的各種組合，細(xì)分為更多的亞型。 “如果有一個表位發(fā)生變化，就可能導(dǎo)致已有的免疫記憶或疫苗失效。”一名細(xì)胞生物學(xué)研究者告訴《中國科學(xué)報》。

王月丹表示，目前的季節(jié)性流感疫苗主要是通過H和N抗原等激活機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，抗體具有中和病毒通過H抗原黏附宿主細(xì)胞的功能，從而抑制流感病毒感染細(xì)胞，發(fā)揮預(yù)防作用。

“常變常新”的流感病毒使得季節(jié)性流感疫苗的研制工作也要及時跟上節(jié)奏。研究人員每年都要對上一年的流感疫情進(jìn)行追蹤，以確定新的流感病毒種類。這樣研發(fā)出來的季節(jié)性流感疫苗有效性大約為20%~60%。預(yù)測的病毒種類與實際引發(fā)疫情的種類不符，是季節(jié)性流感疫苗效果不佳的原因之一。

另一個原因則與原始抗原效應(yīng)(OAS)有關(guān)。當(dāng)免疫系統(tǒng)遇到某種毒株后，會產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，但若這種毒株發(fā)生新的變異再次攻擊免疫系統(tǒng)，而免疫系統(tǒng)依然用陳舊的“武器”對抗新的病毒毒株就會產(chǎn)生OAS。

為了更好地了解OAS，NIAID正在對一項新的研究進(jìn)行評估。該研究計劃對嬰兒進(jìn)行長達(dá)7年的追蹤，以觀測其初次患上流感將對后續(xù)的免疫反應(yīng)有何影響。與此同時，來自賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的分子生物學(xué)家Scott Hensley表示，兒童第一次接種的流感疫苗應(yīng)包括多重常見的病毒亞型，這可能是研發(fā)通用疫苗的思路之一，因為這樣的疫苗能夠比季節(jié)性流感疫苗提供更多的保護。

新的制備策略

“研發(fā)通用流感疫苗，可能不得不摒棄現(xiàn)在流感疫苗研發(fā)針對的H抗原和N抗原。”王月丹告訴《中國科學(xué)報》，“因為其免疫學(xué)特性容易突變、多變，所以必須找到所有流感病毒株的共同抗原(例如基質(zhì)蛋白M抗原等)，而且這個抗原還必須能引起人體對流感病毒的保護性免疫，這確實比較難。”

也有不少科學(xué)家在努力加快通用疫苗的面世。《科學(xué)》雜志11月就刊登了一項研究，研究者利用從羊駝身上提取的4種抗體研發(fā)出一種“超級蛋白質(zhì)”，可以讓老鼠抵御數(shù)十種流感病毒達(dá)9個多月之久。

崔宗強表示，有的抗原能抵抗幾種毒株，若能將這些抗原進(jìn)行組合，或許可成為未來廣譜疫苗的制備策略。今年2月，崔宗強與同事成功研制出一種新型廣譜性抗流感病毒黏膜納米疫苗——利用流感病毒保守型抗原M2e，結(jié)合納米技術(shù)制備交叉保護疫苗。經(jīng)該納米疫苗免疫的小鼠，能夠完全抵抗H1N1病毒和H9N2病毒的致死性感染。

今年上半年，以色列疫苗企業(yè)BiondVax宣布將進(jìn)行通用流感疫苗M-001的臨床三期試驗。這種疫苗并不含病毒，但包含了幾乎所有甲型和乙型流感病毒毒株共有的9種抗原，并通過基因工程重組技術(shù)進(jìn)行純化制備。這是世界上首個宣布挺進(jìn)臨床三期試驗的通用型疫苗，預(yù)計試驗結(jié)果將在2020年揭曉。

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