“太空疫苗”造福人类

沈羡云

人类寿命的延长是与抗生素的产生和疫苗的出现密不可分的，“牛痘”疫苗的出现，使人类的平均寿命从过去不足20岁增加到40岁；“青霉素”等抗菌素的研发，使人类平均寿命突破70岁大关。现在，人们又将目光转向太空，太空制药的发展，将为人类谋取更大的福利，尤其是太空疫苗的研发将拯救千千万万生命，使人类平均寿命再上一个新台阶。

即将诞生的太空疫苗

太空的失重环境令航天员的身体变得越来越弱，但是对于一些微小的细菌却不然，它们在经历了短短的太空之旅后却。“功力大增”。例如，在2006年9月，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机飞行时，一种对人类健康有害的沙门氏茵被带上天。飞行期间，专门由一名航天员负责照看这些细茵。在微重力情况下，航天员推压活塞打开一个密闭空间，使沙门氏茼进入其中，接触到培养基。经过12天的太空飞行后，它们又随航天飞机返回地面。之后，研究人员在亚利桑那州立大学实验室内进行对比研究，并由此得出结论，太空培养的沙。门氏菌比普通沙门氏茼的“毒力”增强了3倍。

沙门氏菌是一种最常见的肠道致病菌，极易引起食物中毒，轻者出现发烧、腹泻和胃痛等症状，重者可能导致死亡，据统计仅美国每年就有4万人死于沙门氏茵的感染，而且目前还没有有效的疫苗来对抗这种细菌。为什么科学家们要在太空进行这样的实验，难道还嫌它的危害性不够，还要增强它的毒性吗?当然不是f科学家的目的是想通过它来生产出一种对抗沙门氏茵的疫苗。要得到这种疫苗必须除去沙门氏茵的毒性，当将这种无毒性的沙门氏茼注射到人体后，就会激发人体内免疫细胞的功能，来更好地对抗它，达到免疫效果。为了制造出沙门氏茵的疫苗，首先要清楚地了解沙门氏茵，要知道引起这种细菌毒性的“闸门”。太空微重力环境培育出毒性更强的沙门氏菌，也就更容易找到沙门氏茼的“死穴”。通过这次飞行，研究者发现了太空飞行引起沙门氏菌的167个基因发生了改变。正是这些基因的变化使它的毒性大增，而且找到了引起毒性大增的“元凶”，原来它是一种称为Hfq的基因调控蛋白，正是在这种蛋白的“调控”下，沙门氏茵的毒性变得更大。这一研究对于加深对传染病茵的认识、促进新型抗生素的开发和研发出有效的太空疫苗都有十分重要的意义。

可是，要真正地研制出一种能够应用到临床的沙门氏菌疫苗可不是件容易的事，上述的实验只是一个开头。美国航空航天局和整个医学界对这项发现十分重视，由美国德克萨斯州奥斯汀市的一家公司牵头，进行了太空沙门氏茵疫苗应用于人类临床治疗的研究。该公司将疫苗研究的基地建在美国宇航局的航天飞机上，迄今为止，他们已经在航天飞机上进行了23次太空实验，其中多数实验是在2009年9月初的“发现号”航天飞机任务中完成的。以后，该公司还计划在美国宇航局剩余的6次航天飞机飞行中继续此类太空实验。预计明年可进行地面人类临床实验，如果这种疫苗能够应用于人类，这将是医学吏上的一个里程碑!

“神舟”4号上的“太空肿瘤疫苗”

肿瘤现在已经成为人类的第二杀手，人们多么希望能够研发出一些抗肿瘤疫苗，通过注射疫苗的方法来防治它，延长人类的寿命呀!但是，迄今为止，还没有效果明显的肿瘤疫苗诞生，主要原因是所选用的肿瘤细胞激活人体免疫细胞的能力不强。为了促使肿瘤细胞发生可遗传的变异，产生“毒力”更强的肿瘤细胞，科学家们在地面采用了放射线照射、药物诱导等方法，但效果不明显。于是，科学家们想到利用太空的特殊环境，他们认为太空的重粒子辐射、微重力和零磁场有可能促使肿瘤细胞出现基因改变，引发肿瘤细胞发生可遗传的变异和增加变异的发生率。

我国对“肿瘤疫苗”的研究一直很重视，最突出地表现在利用我国仅有的几次“神舟”号飞船发射，进行了“太空肿瘤疫苗”的研究。在“神舟”4号上，由中日友好医院临床医学研究所负责的“太空诱变肿瘤细胞制备瘤苗的实验研究”是我国首次系统地、较大规模地进行太空肿瘤细胞的研究。为了进行这项实验，科研人员首先建立了保证肿瘤细胞在太空环境中的生存系统，并通过地面大量的研究，确定了常温、无源的简单搭载方法和搭裁的肿瘤细胞系。

2003年，3株肿瘤细胞系随着“神舟”4号上天了!它们在太空“遨游”了7天后返回地面。研究人员获得了大约4000个细胞株，他们对搭载细胞的生长、形态、细胞周期、黏附力及细胞因子表迷等方面进行了精确的测定和分析，结果发现经过太空遨游的肿瘤细胞发生了四大变化：细胞生长变慢了、细胞增殖周期改变了、出现多种细胞形态、细胞对血管内皮细胞的黏附性减弱了，但经过2～3次传代后粘附力明显增强。这些变化意味着细胞的遗传性状发生了改变。

现在，研究人员正在对那些出现变异的肿瘤细胞株进行筛选，企图从中选出有希望成为肿瘤疫苗的细胞再次进行太空搭载实验，以便增强这些细胞的抗原性，为“太空肿瘤疫苗”的制备打下更好的基础。同时，他们建立太空肿瘤细胞库，面向全国寻求合作伙伴，进行太空肿瘤细胞的药敏、放射敏感性、基因表达及蛋白表达等多方面的深入研究，为肿瘤的发生、发展的研究提供有用的线索。虽然到目前为止还没有确定究竟是细胞的什么基因导致细胞的变化，但太空诱变肿瘤细胞实验取得的初步成果表明，他们在制备新型“太空肿瘤疫苗”的道路上迈出了可喜的第一步。

“神舟”7号上的高级抗原

人体的免疫系统是保卫人体健康最重要的一个系统，人类80％的疾病都与免疫系统功能低下有关，因此免疫低下是万病之源。一般情况下，人体免疫系统中的很大一部分免疫细胞是处于休眠状态。只有在抗原的刺激下，它们才能被激活，执行免疫功能。依据激活免疫细胞能力的大小，可以分为普通抗原和超级抗原，超级抗原在免疫应答中只需要极微小的量，就能以普通抗原2000～50000倍的速度快速激活体内的免疫细胞(T细胞、NK细胞、LAK细胞和巨噬细胞)，并诱导产生多种内源性细胞因子和细胞毒来治疗癌症、艾滋病等多种免疫性疾病j因此，为了防治这些疾病，世界各国都在寻找可以应用到临床的超级抗原。

目前，国际上公认的超级抗原物质来源于金黄色葡萄球菌肠毒素，这是一种毒性强烈、能导致人体中毒的物质，但是如果除去其毒性，将是一个十分好的超级抗原。目前国外对超抗原研究只达到二期临床试验阶段，还没有正式的药物生产出来。最近，我国沈阳国家高新技术产业开发区的协合集团，在世界上第一个将超级抗原抗癌生物制剂研发成功，并投入临床应用。为了进一步开发新产品，2008年9月25日，沈阳协舍集团将他们的生物技术成果——超级抗原4个生物茵种搭载到“神舟”7号上，这是此次“神舟”7号搭载的唯一生物菌种。这4个茵种经过空间诱变育种后，中国科学院、中国工程院将组织生物、医学、微生物专家，对菌种进行研究，培育新品种，有可能一些新的“太空疫苗”将在中国产生。

太空疫苗的出现不仅造福于地球上生活的人们，而且对于人类的长期太空飞行和星际探险也有不可磨灭的贡献。长期的太空飞行使航天员的免疫系统变得更弱，狭小的生活环境、太空的强辐射和心理状态变差又增加了生病机会，“太空疫苗”的出现，无疑对于保证航天员飞行中的健康起十分巨大的作用。