王碧清
如今,在大規(guī)模人群當(dāng)中接種疫苗已經(jīng)被廣泛接受。當(dāng)嬰兒呱呱墜地,會在規(guī)定的時間里先后注射卡介苗、乙肝、脊灰、流腦等疫苗。接種疫苗被認(rèn)為是預(yù)防傳染疾病的有效方式。
何為疫苗?疫苗是將病原微生物(如細(xì)菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預(yù)防傳染病的自動免疫制劑,其主要目的在于預(yù)防疾病。因此,從國際衛(wèi)生組織到每個國家對疫苗應(yīng)用的態(tài)度是:部分疫苗強(qiáng)制使用,部分疫苗推薦使用。
人類的發(fā)展歷史,也是一部與疫病作斗爭的歷史。在世界范圍內(nèi),人類與傳染病經(jīng)歷了多次殊死較量,疫苗無疑是醫(yī)學(xué)發(fā)展當(dāng)中最重要的成果之一。據(jù)世界衛(wèi)生組織表示,接種疫苗每年可以預(yù)防200萬至300萬人口死亡,是目前最經(jīng)濟(jì)有效的健康保障措施之一。
如今,人類的疾病譜已經(jīng)發(fā)生了很大的變化,多數(shù)傳染病已經(jīng)得到了有效的控制,甚至曾經(jīng)在歷史上奪走5億人的疾病“天花”也在1977年被徹底根除,成為疫苗發(fā)展史上的重要一頁。
回溯人類發(fā)展史的源頭,可以發(fā)現(xiàn),人類之于地球的渺小。諾貝爾獎獲得者里德伯格曾把人體稱為“超級生物體”,原因是,我們每個人的身體里,特別是腸道里,生活著大量且多樣的微生物,這種微生物主要是指細(xì)菌。而在這個地球上,真正的主宰者是人類無法肉眼可見的微小生物——細(xì)菌。
地球的歷史始于45億年前,10億年后,海洋里充滿了自由活動的細(xì)胞。在近30億年時間里,細(xì)菌是地球上唯一的生命形式。而微生物的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人肉眼可見的生命形式的總和。
在由美國總統(tǒng)防治耐藥細(xì)菌顧問委員會主席馬丁·布萊澤所著的《消失的微生物》中有一個形象的比喻,來類比人類在歷史長河中的位置:“假如將地球過去37億年的生命史壓縮成24小時,那么,我們的類人祖先將在午夜前47~96秒出現(xiàn),而我們自己——靈長類智人屬則在午夜前2秒登上舞臺。”
對人類而言,我們常常會受到細(xì)菌和病毒等微生物的感染。某些微生物對人體是有益的,例如大腸桿菌能夠加強(qiáng)食物消化,但是大多數(shù)微生物是有害的,有些甚至?xí){生命。
北京大學(xué)醫(yī)學(xué)人文研究院院長張大慶表示,疾病社會史研究為我們揭開了醫(yī)學(xué)史的另一個面目:疾病以超乎想象的方式影響了人類社會的方方面面,病原微生物以難以置信的方式干預(yù)了人類文明的進(jìn)程。比如,微生物以“瘟疫”的姿態(tài),即使是偶爾出現(xiàn),也足以令某個王朝覆滅——其中,1348年至1361年間流行的黑死病是歐洲歷史上最具毀滅性的流行病,也是中世紀(jì)醫(yī)學(xué)史上最大的災(zāi)難。1350年至1400年,歐洲的人均壽命從原本就很短的30歲縮短至20歲。而黑死病只是麻風(fēng)病、結(jié)核病等眾多流行病的代表之一。
相比于人類與疾病之間漫長的戰(zhàn)爭,通過接種疫苗來抵抗疾病對人類的侵?jǐn)_的歷史是短暫的。直到20世紀(jì),在一代代科學(xué)家的努力下,應(yīng)用于大規(guī)模人群的常規(guī)疫苗才被逐漸推廣接受。這個過程艱辛而不易。
從16到20世紀(jì),解剖學(xué)、生理學(xué)、病理解剖學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步,以及19世紀(jì)細(xì)胞學(xué)、細(xì)菌學(xué)方面的建樹,人類對于流行疾病的認(rèn)識有了質(zhì)的飛躍。
1632年,荷蘭人安東尼·范·列文虎克出生。這位被譽(yù)為“歷史上第一位微生物學(xué)家”在成年后DIY制作了顯微鏡。事實證明,列文虎克透鏡的解像力大于任何早期的復(fù)合式顯微鏡(現(xiàn)存的一塊透鏡的放大能力可以達(dá)到270倍)。1674年,列文虎克第一次觀察到了微生物。他還描述了各種各樣的細(xì)菌、原生動物門(單細(xì)胞動物),并計算了它們的體積……不過,直到兩個世紀(jì)以后,才進(jìn)入巴斯德時代,列文虎克的發(fā)明也終于有了用武之地。微生物也漸漸走進(jìn)了科學(xué)家的視線。
在過去的歷史長河中,天花是一種可怕且致命的疾病。古代中國、印度和非洲就已經(jīng)出現(xiàn)天花。12世紀(jì),十字軍戰(zhàn)士感染了天花,后將這種疾病帶到歐洲。在肆虐歐洲一個世紀(jì)后,天花在俄羅斯殺死了大約6000萬人。據(jù)《BBC世界史》中一項研究表明,“在超過2000年的歷史中——包括有文字記載的歷史和口述歷史——天花使大量的人死亡、失明和傷殘。根據(jù)具體的傷亡數(shù)字我們不難發(fā)現(xiàn),天花或許是給人類帶來最大痛苦的惡性傳染病”。
17世紀(jì)初,人痘接種預(yù)防天花的方法從中國沿著絲綢之路向西,傳入君士坦丁堡。隨后免疫成功的消息,又傳到了歐洲。
后被稱為“疫苗之父”的英國鄉(xiāng)村醫(yī)生愛德華·詹納(Edward Jenner)在進(jìn)行多年研究后發(fā)現(xiàn):人被患有牛痘的牛感染后,會獲得對天花的免疫力,在此基礎(chǔ)上,他發(fā)明了疫苗接種。1796年5月14日,詹納從感染了牛痘的年輕女?dāng)D奶工身上取下了牛痘皰液,注射到了患者的手臂上,成功為這位患者獲得了免疫力。
由于當(dāng)時很難找到攜帶牛痘病毒的動物,詹納便采取了“從手臂到手臂”的接種方法。詹納在1798年出版專著《探究》,稱此技術(shù)為疫苗接種(Vaccination)。這種疫苗接種法被廣泛傳播并應(yīng)用于世界各地。
不過,這樣的接種方法也有風(fēng)險,倘若供體攜帶其他病毒,也可由此接種過程傳播給其他人。在歷史上也發(fā)生了這樣的悲劇性事件。因此,以動物為供體的疫苗亟待發(fā)明。1810年,那不勒斯的熱納羅·加爾比亞迪嘗試用小母牛培育牛痘病毒,用于疫苗制備,后來該方法流傳至世界各地。
在疫苗發(fā)展初期,則不能不提近代著名化學(xué)家和微生物學(xué)奠基人路易斯·巴斯德。在1854年,他逐步從晶體結(jié)構(gòu)方面的研究轉(zhuǎn)向微生物學(xué)領(lǐng)域。經(jīng)他的研究發(fā)現(xiàn),無論牛奶還是酒變酸,都是因為細(xì)菌數(shù)量的增加和活動的加強(qiáng)所致,并且對以乳酸菌和酵母菌為代表的這種極小的生物研究其生活習(xí)性、營養(yǎng)狀況、繁殖特征等等。而在1857年,巴斯德正式發(fā)表了關(guān)于微生物的第一個成果《關(guān)于乳酸多酵的論文》,此文標(biāo)志著一個新的生物學(xué)分支——微生物學(xué)誕生。
1863年,巴斯德發(fā)明了防止葡萄酒變酸的高溫密閉滅菌法,后稱為“巴斯德滅菌法”(即巴氏消毒法)。在19世紀(jì)60年代末,他進(jìn)一步提出了病菌學(xué)理論,引起了臨床醫(yī)學(xué)家的注意。當(dāng)時的英國醫(yī)生采用巴斯德滅菌法開始對手術(shù)器械和場所消毒滅菌,使得術(shù)后病人的死亡率從45%降至15%。此后的碘酒消毒法、戴消毒手套、口罩均受到巴斯德滅菌法的啟發(fā)。
巴斯德在免疫學(xué)方面也進(jìn)行了大量的探索,終于歷經(jīng)種種實驗后,在1885年,通過狂犬病兔干燥的脊髓成功制成疫苗。狂犬病疫苗的發(fā)明開創(chuàng)了免疫預(yù)防的新時代,巴斯德也被稱為“偉大的學(xué)者,人類的恩人”。
巴斯德不僅用疫苗成功地?fù)尵攘烁鞯氐幕颊?,善心捐款也蜂擁而至,最終在法國科學(xué)院的提議下,成立了世界著名的巴斯德研究所。
1887年創(chuàng)立的巴斯德研究所吸引和培養(yǎng)了一大批馳名世界的學(xué)者,其中8位獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎。巴斯德研究所在傳染病疫苗領(lǐng)域如治療白喉的白喉桿菌抗毒素、預(yù)防結(jié)核桿菌感染的卡介苗、抗黃熱病疫苗、小兒麻痹癥疫苗等一直處于領(lǐng)先地位。
探秘醫(yī)學(xué)的道路上,從來不乏勇于犧牲的先驅(qū)者,以及站在巨人肩膀上開拓進(jìn)取的革新者。
在19世紀(jì)末,在科學(xué)家們的努力下,微生物們被劃分為兩大陣營:細(xì)菌和病毒。
細(xì)菌能夠在光學(xué)顯微鏡下被觀察到,并可以通過某種細(xì)菌培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。而病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。其體積非常之小,直到1940年電子顯微鏡的發(fā)明,才讓人類可以觀測到。
由于病毒的培養(yǎng)非常困難,導(dǎo)致病毒學(xué)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于細(xì)菌學(xué),尤其在疫苗應(yīng)用方面。至20世紀(jì)30年代,人類還只有兩種抗病毒疫苗可以使用:天花疫苗和狂犬疫苗。
而細(xì)菌疫苗的數(shù)量則非常多,比如傷寒疫苗(1896年)、霍亂疫苗(1896年)、鼠疫疫苗(1897年)、白喉疫苗(1923年)、破傷風(fēng)疫苗(1927年)、結(jié)核病疫苗(1927年)、百日咳疫苗(1926年)。
1900年至1950年,在活體動物上制備出的病毒性疫苗非常稀有,直到20世紀(jì)50年代的細(xì)胞培養(yǎng)促進(jìn)了病毒學(xué)的跨越式發(fā)展。細(xì)胞培養(yǎng)是研究病毒與研制疫苗的基礎(chǔ)技術(shù)。動物作為病毒宿主,一直是疫苗制備離不開的“培養(yǎng)皿”。直到20世紀(jì)中葉,細(xì)胞培養(yǎng)才部分取代了動物的角色。最早應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的是脊髓灰質(zhì)炎疫苗(預(yù)防小兒麻痹癥)。
脊髓灰質(zhì)炎是一種幾乎專門攻擊兒童的疾病,超過80%的病例出現(xiàn)在5歲以下的兒童身上。其致病因子是一種腸道病毒,這種病毒在人體外可以存活長達(dá)60天。
1955年,第一種有效的脊髓灰質(zhì)炎疫苗“喬納斯·索爾克”(Jonas Salk)疫苗開始得到推行。這種疫苗是從被滅活的脊髓灰質(zhì)炎病毒中提取的,推廣前經(jīng)過了人類歷史上最大規(guī)模的臨床試驗。5年后,艾伯特·薩賓(Albert Sabin)發(fā)布了一項新研究成果——口服劑疫苗。1988年,世界衛(wèi)生組織啟動了在全世界范圍內(nèi)滅除脊髓灰質(zhì)炎的戰(zhàn)役。1997年的一周之內(nèi),中國、印度、不丹、孟加拉國、泰國、越南和緬甸的2.5億兒童同時接種了疫苗。通過全世界大范圍的不懈努力,世界衛(wèi)生組織的這項計劃已經(jīng)將世界范圍內(nèi)脊髓灰質(zhì)炎的病例減少到不足過去的1%。
經(jīng)過統(tǒng)計,人類傳染病有80%是由病毒引起的,像肝炎、流行性乙型腦炎、脊髓灰質(zhì)炎、艾滋病等甚至流感,這些人類常見病都是因為病毒張狂肆虐所造成的。
隨著分子生物技術(shù)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展,疫苗研制的理論依據(jù)和技術(shù)水平不斷提升,傳統(tǒng)經(jīng)典疫苗不斷升級,重組疫苗、核酸疫苗等新型疫苗不斷問世。
重組基因疫苗誕生于1972年美國斯坦福大學(xué),后在全球普及,開辟了疫苗研究的全新途徑。基因工程疫苗則是通過DNA重組生物技術(shù),把天然的或人工合成的遺傳物質(zhì)定向插入細(xì)菌或哺乳動物細(xì)胞中,使之充分表達(dá),利用表達(dá)的抗原產(chǎn)物或重組體本身制成的疫苗。
核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,該種疫苗既可以作為細(xì)菌、病毒或寄生蟲病的預(yù)防性疫苗,又可用于非感染性疾病和一些復(fù)雜疾病的治療,它的出現(xiàn)促進(jìn)了免疫學(xué)的發(fā)展,具有廣泛的應(yīng)用前景。
我國對于傳染病的認(rèn)識,也有著不易而曲折的過程。據(jù)文字記載疫病,早在商朝,甲骨文中就有“疾年”一說。歷史當(dāng)中,戰(zhàn)亂時,易有疫病。比如東漢末年流行的疫病。而在魏晉南北朝時期,是我國歷史上第一個疫病高發(fā)期。唐宋元均有疫病時期,至明清,疫病的流傳達(dá)到高峰。
歷代政府也會采取有效的救災(zāi)措施,免除農(nóng)民稅負(fù)、編纂頒行文字刻在木板石條上,等等。早在夏商周時期,隔斷傳染源以防止疫病繼續(xù)擴(kuò)大的思想已經(jīng)產(chǎn)生。在秦漢時期,對凡是感染疫病的人,會有一套檢查和隔離措施。云夢秦簡《封診式》當(dāng)中講述了隔離醫(yī)治的流程,并對麻風(fēng)病的診斷有一套報告、鑒定、隔離的完整制度,并建立起了傳染病的隔離醫(yī)院。中國的古代也非常重視環(huán)境衛(wèi)生,甲骨卜辭中表明,當(dāng)時已經(jīng)實行人畜分居,盡量減少動物身上的疫病傳給人類。
據(jù)相關(guān)史料記載,我國是最早使用人工免疫方法預(yù)防傳染病的國家。公元10世紀(jì)時,唐宋時代可以接種人痘預(yù)防天花。據(jù)1727年俞茂鯤《痘科金鏡賦集解》記載,明隆慶年間(1567年~1572年)安徽太平縣首創(chuàng)種痘法。
到清代初期,人痘接種已廣泛使用,并逐步推廣至俄羅斯、意大利、希臘、英國、土耳其等國,后又傳至其他大洲?!胺N人痘”,這一方法后來在英國醫(yī)生的探索下,改為“種牛痘”,并于1805年傳入中國。
1919年3月,北洋政府成立中央防疫處,它是我國歷史上第一個國家衛(wèi)生防疫和血清疫苗生產(chǎn)研究專門機(jī)構(gòu)。中國卡介苗的接種始于1933年,由王良醫(yī)生從法國引入,他在重慶建立起中國第一個卡介苗實驗室,開啟了中國研究培育卡介苗的先河。
新中國成立后,在接收原民國中央防疫處和西北防疫處的基礎(chǔ)上,中央政府?dāng)U建和新組建了衛(wèi)生部六大生物制品研究所,分別是:長春生物制品研究所、北京生物制品研究所、蘭州生物制品研究所、成都生物制品研究所、武漢生物制品研究所和上海生物制品研究所。
1950年,政務(wù)院發(fā)出《關(guān)于發(fā)動秋季種痘運(yùn)動的指示》,要求在全國施行免費(fèi)接種牛痘;1959年,昆明成立了中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所,主要研究生產(chǎn)脊髓灰質(zhì)炎疫苗;1961年在全國范圍內(nèi)消滅了天花。1962年,衛(wèi)生部發(fā)布《種痘辦法》,1963年發(fā)布《預(yù)防接種工作實施辦法》,在廣大城市對免疫對象按免疫程序進(jìn)行四種疫苗(卡介苗、脊灰糖丸、百白破、麻疹)的適時接種,在農(nóng)村則主要開展冬春季的突擊接種。
從1978年起,我國的預(yù)防接種工作進(jìn)入將世界衛(wèi)生組織(WHO)的擴(kuò)大免疫規(guī)劃(EPI)與我國預(yù)防接種工作相結(jié)合并迅猛發(fā)展的兒童計劃免疫時期。
在20世紀(jì)八九十年代,我國政府對小兒麻痹癥的預(yù)防非常重視。1993年,國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)生部關(guān)于開展強(qiáng)化免疫活動消滅脊髓灰質(zhì)炎報告,黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人親自參與強(qiáng)化免疫活動,給孩子們喂“糖丸”(全稱為脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗)。
我國國產(chǎn)乙肝疫苗是1975年研制出來的,隨后引入了國外新技術(shù),在上世紀(jì)90年代生產(chǎn)出了第一批重組乙肝疫苗。我國國內(nèi)疫苗企業(yè)新一代疫苗的研發(fā)普遍開始于2000年以后,在研項目逐步進(jìn)入市場,國產(chǎn)苗品種日趨豐富。
2009年以來,甲型H1N1流感在全球廣泛流行,為有效應(yīng)對疫情,我國科學(xué)家在全球率先研制成功甲型H1N1流感疫苗,并使我國成為第一個應(yīng)用該疫苗的國家。
改革開放40余年以來,我國疫苗產(chǎn)業(yè)和預(yù)防接種事業(yè)取得了長足發(fā)展,不僅成為全球最大的疫苗生產(chǎn)國,更獲得了世界衛(wèi)生組織對疫苗監(jiān)管體系的認(rèn)可。國產(chǎn)腸道病毒71型滅活疫苗(EV71疫苗)、重組戊型肝炎疫苗均為全球首創(chuàng)。中國制造的疫苗在不斷走向世界的同時,中國也成為促進(jìn)全球健康安全發(fā)展的重要支持力量。
幾百年來,疫苗的發(fā)展經(jīng)歷了多次變革,從最初的鼠疫疫苗這類減毒疫苗(使病原微生物失去致病性、利用剩余毒力研制而成),到運(yùn)用物理、化學(xué)方法殺死病原微生物,僅保留免疫原性的諸如傷寒疫苗、霍亂疫苗這類滅活疫苗,再到可以運(yùn)用DNA重組技術(shù)將病原微生物的毒力基因刪除,或?qū)⒉≡⑸锏目乖虿迦爰?xì)胞所得到的基因工程疫苗,以及可以預(yù)防和治療疾病的一些核酸疫苗,無可否認(rèn)的是,人類在疫苗發(fā)展史上不斷取得嶄新的突破。
不過,疫苗應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。比如目前并未實現(xiàn)全覆蓋的部分傳染病的威脅;新型傳染病的層出不窮和傳統(tǒng)傳染病變異等等。在人類交往日趨頻繁的今天,新型病毒的出現(xiàn)都為防疫帶來新挑戰(zhàn)。
近期,新型冠狀病毒正在肆虐。過往的SA R S冠狀病毒、中東呼吸綜合征MERS冠狀病毒中不乏野生動物的身影。在《血疫:埃博拉的故事》里有這樣的警言:“艾滋病、埃博拉和其他雨林病原體的顯現(xiàn),無疑是熱帶生物圈遭到破壞的自然結(jié)果?!蔽磥恚覀儾粌H要研究更多更加安全有效的疫苗投入市場,更要稟懷對自然、對地球的敬畏之心。
(資料來源:中國社會科學(xué)網(wǎng)、《新民周刊》《中西食物藥物使用》、《疫苗的史詩》、《藥物的發(fā)現(xiàn)》、《病毒星球》、《中國抗疫簡史》、北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會官網(wǎng)等)
1796年,史上第一劑疫苗誕生,本質(zhì)為牛痘疫苗,用以對抗天花。
1882年,首支抗狂犬病疫苗誕生。
1921年,首支抗結(jié)核病疫苗(卡介苗)誕生。
1926年,首支抗百日咳疫苗誕生。
1952年,首支抗小兒麻痹疫苗誕生。
1974年,首支抗水痘疫苗誕生。
1981年,首支抗乙型肝炎疫苗誕生。
1992年,首支抗甲型肝炎疫苗誕生。
2006年,世界第一支HPV疫苗(抗子宮頸癌)在美國和歐洲獲準(zhǔn)上市。
2009年,中國宣布成功研發(fā)出口服重組幽門螺桿菌疫苗。