住手!埃博拉
2017-04-10
病毒“明星”的疫苗
2016年12月22日,国际著名医学杂志《柳叶刀》刊登文章公布,中国的陈薇团队研发的重组埃博拉疫苗(rAd5-EBOV)在塞拉利昂开展了500例 II 期临床试验,其数据表明了该疫苗的安全性和有效性,这标志着中国疫苗在境外临床试验取得“零的突破”。
新闻一出,微博上网友们争相转发,惊叹埃博拉终于被科学家制服,中国的科研团队大出风头。医学界的疫苗研究像这样受关注的情况可不多,究其原因,是埃博拉凶悍无比,恶名远扬。
埃博拉病毒于1976年在非洲埃博拉河地区被发现,是一种丝状病毒。它引起的埃博拉出血热致死率高达50%~90%。据统计,仅2014年~2015年,埃博拉就已在西非造成了28 600多例感染,其中至少11 298人死亡。患者先是出现高热、头痛等类似于感冒的症状,之后出现严重的呕吐、腹泻,继而发生凝血功能障碍,鼻腔、口腔出血,皮肤出现出血性水泡,最终死于中风、心肌梗死、低血容量休克或多发性器官衰竭。发病过程看起来仿佛病人的内部器官在不断溶化,十分恐怖。
大概是因为它的高致死率和恐怖的发病症状,埃博拉在影视剧中频频出镜。如《碟中谍2》《12只猴子》等著名的电影,就是围绕一种以埃博拉病毒为蓝本设计的人造病毒展开情节的。《恐怖地带》更是直接以埃博拉的暴发作为基本背景。因此,埃博拉虽然只在非洲传播,却在世界范围内声名赫赫,它的疫苗研究自然也引起了人们的关注。
埃博拉病毒
疫苗大军各有招
那么,针对如此凶残的病毒,科学家是怎么研究出它的疫苗的呢?要知道,疫苗的作用就是让身体的免疫系统认识这些病毒,在真正受到攻击时快速作出反应,驱逐病原体。要实现这个目的,有多种方式。
我们可将少量筛选到的或在实验室中杂交得到的活性很低的病原体,在可控的状态下注射到人体中,让免疫系统认识这些入侵者,这就是减毒活疫苗(live‐attenuated vaccine)。
我们也可将病原体完全灭活后产生的碎片注射到人体内,诱导其产生免疫反应,这就是灭活疫苗(inactivated vaccine)。这种疫苗中的病原体的生物结构已被破坏,较减毒活疫苗有更高的安全性,但诱导免疫的效果变弱了。
不过,免疫系统并不是通过辨认整个病原体来识别它们的,而是利用固定的特征。打个比方,就像对人只认鼻子或只认胳膊。这种病原体上的能够被机体特异性地识别的位置,叫作抗原表位(antigenic determinant)。这些位置可被机体识别,并被机体产生的抗体(antibody)特异性地结合,从而引发免疫反应。利用基因编辑技术,我们可以在实验室中生产这些病原体的抗原表位,并将这些大分子注射到机体中,这样既十分安全,又能让机体产生接近真实的免疫反应,有更好的免疫效果。这种只利用病原体中特定抗原表位制成的疫苗,叫亚单位疫苗或多肽疫苗(subunit vaccine)。
抗体可以特异性地识别抗原并发生反应
有些疾病,例如破伤风、白喉、霍乱等,不是由病原体本身造成的,而是由病原体大量繁殖后产生的代谢产物——内毒素(endotoxin)造成的,对付这些疾病的是类毒素疫苗(toxoid vaccine) 。
此外,还有利用无害微生物将抗原引入人体进行表达的载体疫苗(vector-based vaccine)、仅利用DNA来引入抗原的核酸疫苗(DNA vaccine)等新兴疫苗。
中国这次研发的rAd5-EBOV疫苗是利用较为安全的腺病毒来表达埃博拉病毒中的糖蛋白(glycoprotein)的重组病毒,是一种载体疫苗。糖蛋白是糖基化修饰的蛋白质,常常是抗体识别的抗原表位。将这种重组病毒注射到人体中后,由于它没有埃博拉病毒的基因,因此不会导致埃博拉的病症,但会表达出埃博拉病毒的糖蛋白,从而被免疫系统捕获、识别。这样,在真正接触到能致病的埃博拉病毒时,机体就能快速作出反应,将疾病扼杀在摇篮之中。
临床试验很重要
用于人体的药都需要反复地确认其安全性和有效性。只有在动物实验中证明安全有效的药物,才能进入临床试验。临床试验分为0~IV期。临床0期也叫临床前期,会进行几例人体试验,来了解药物在人体中的吸收、分布、代谢等药理学特征。临床 I 期会进行几十例试验,来检验实验的安全性。如果没有严重的副作用,就会进入临床 II 期,用几百例试验来检验药物的安全性和有效性。之后会进入临床 III 期,用几千例试验来确认药物的安全性和有效性。之后药物就可以获得批准上市了。药品上市后进入临床应用的检测研究,这时称为临床 IV 期。
rAd5-EBOV疫苗于2014年在中国开展了面向中国人群的臨床 I 期试验,2015年又在中国开展了面向在华非洲人的 I 期临床试验。2016年12月22日,发表在《柳叶刀》上的文章标志着该疫苗在非洲开展 II 期临床试验获得成功。该疫苗是目前全球首个利用2014年暴发的埃博拉病毒的基因型制成的,而其他正在研制的疫苗利用的是更早提取的埃博拉病毒的基因型,与目前流行的埃博拉病毒的基因型可能有差异,预防效果也可能降低。此外,该疫苗为冻干粉剂,可在37℃保存3周以上,这对在非洲抗击埃博拉疫情也非常有利。
我国目前与非洲各国关系越来越紧密,商贸往来、人员进出频繁,能够自主研发出埃博拉病毒疫苗并取得临床试验成功,对保证国民的生命和健康安全也具有十分重要的意义。