疫苗的“英雄本色”

王新宇　張文宏

1974年，全球的兒童中只有5%完成了世界衛(wèi)生組織推薦的6種疫苗的接種。此后，通過國際間的多方努力，兒童接受基本疫苗接種的比例超過80%。在過去50年，證據(jù)顯示，疫苗挽救的生命超過了任何其他一項(xiàng)醫(yī)學(xué)產(chǎn)品或手術(shù)。

疫苗的基本設(shè)計(jì)思路

簡單來說，無論是哪種類型的疫苗，其基本的機(jī)制就是要通過自身來觸發(fā)機(jī)體的免疫系統(tǒng)，使其產(chǎn)生獨(dú)特的抵抗力可以抵抗外來特定病原體的入侵。我們知道對于多數(shù)傳染病，一旦感染，康復(fù)后可以在一定時(shí)間內(nèi)不再罹患同樣的疾病。那么怎樣才能夠觸發(fā)機(jī)體的免疫，卻又能夠不得病呢？這就是現(xiàn)代疫苗設(shè)計(jì)遵循的思路。

常見疫苗的類型和特點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)這個過程，不同類型的疫苗模擬病原體的方法就各顯神通了。

滅活疫苗 其本質(zhì)就是病原體本身被物理或化學(xué)方法處理后失去了感染活性，打個不恰當(dāng)?shù)谋确剑簻缁钜呙缇褪遣≡w的“尸體”——長得和病原體一樣卻沒有病原體應(yīng)有的感染和復(fù)制能力。但是滅活疫苗還是具有多數(shù)原有病原體的組分，因此進(jìn)入人體以后還可以被機(jī)體辨識為病原體，產(chǎn)生保護(hù)抗體。

滅活疫苗的缺點(diǎn)在于，由于其本身不能在體內(nèi)復(fù)制，因此接種多少劑量，也就最多使機(jī)體暴露了多少劑量的病原體，并且滅活的過程也可能降低免疫原性。因此，在多數(shù)情況下，需要多次接種，反復(fù)刺激機(jī)體，以產(chǎn)生足夠的抗體。為了進(jìn)一步增強(qiáng)免疫效能，可能還需要在滅活疫苗中添加一種叫做佐劑的東西，幫助增強(qiáng)抗體的產(chǎn)生。

常見的滅活疫苗包括流感滅活疫苗、脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗和狂犬病疫苗等。

減毒活疫苗 這是一類帶有活性的，可以在人體內(nèi)復(fù)制的疫苗。其往往是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)地將原來具有致病性的病原體傳代，經(jīng)過幾十次甚至數(shù)百次的傳代后逐步降低了致病性，直至其毒力降低到不能再致人類出現(xiàn)疾病。接種后可以感染人類的細(xì)胞，并且進(jìn)行復(fù)制，模擬了原來病原體感染的過程。但是由于毒力下降，不能致病，因此當(dāng)人類產(chǎn)生抗體后，也就產(chǎn)生了對原有病原體的抵抗力。由于可以在體內(nèi)自我復(fù)制，因此高效，通常接種一次就可以刺激機(jī)體產(chǎn)生足夠的免疫力。

缺點(diǎn)就是對于免疫缺陷的個體，接種減毒活疫苗后不能產(chǎn)生足夠的抗體，也就不能夠清除低毒力的活疫苗，因此可能會導(dǎo)致持續(xù)感染，并存在低毒力致病的風(fēng)險(xiǎn)。減毒活疫苗還有一個特點(diǎn)是，如果減毒株突然發(fā)生突變，又變回了致病的毒株，那么就有人為感染的風(fēng)險(xiǎn)。

常見的減毒活疫苗包括口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗，風(fēng)疹、麻疹、腮腺炎疫苗，水痘疫苗等。

組分疫苗 滅活疫苗和減毒活疫苗是最為經(jīng)典的兩種疫苗形式。然而近半個世紀(jì)以來，科學(xué)家已經(jīng)不滿足于傳統(tǒng)的滅活疫苗，設(shè)計(jì)出了更新類型的疫苗。這種疫苗含有的并不是完整的被滅活的病原體，而是病原體中可以被機(jī)體辨識的部分。就好比如果知道“保安”（機(jī)體）只認(rèn)人臉來識別是否是入侵者，那么我們就只要復(fù)制這張臉給“保安”看，就可以觸發(fā)警報(bào)。這類疫苗我們統(tǒng)稱為組分疫苗。

組分疫苗的設(shè)計(jì)，首先要對“保安”認(rèn)啥搞得一清二楚，“保安”辨認(rèn)的部分我們稱之為免疫表位。一旦搞清楚了免疫表位，之后的設(shè)計(jì)就各顯神通了。比方說，乙肝疫苗是通過基因工程表達(dá)的乙肝病毒表面抗原的部分片段，也就是說，這部分片段是乙肝病毒的免疫表位所在。再比如，肺炎鏈球菌疫苗和腦膜炎球菌疫苗，就是通過生產(chǎn)工藝，去除了細(xì)菌的菌體，而保留細(xì)菌表面的多糖成分，多糖成分就是這類細(xì)菌的免疫表位所在。

組分疫苗的特點(diǎn)是本身就是合成出來的片段，因此不會具有任何感染性和致病性，非常安全。

在這些技術(shù)獲得突破的基礎(chǔ)上，科學(xué)家們?yōu)榱耸菇臃N的效率更高，便將不同的疫苗組合在一起。例如麻腮風(fēng)疫苗，可以同時(shí)抵抗麻疹、腮腺炎和風(fēng)疹病毒，而百白破疫苗可以同時(shí)抵抗百日咳、白喉和破傷風(fēng)三種細(xì)菌。組分疫苗提高了接種效率，減少了需要接種的次數(shù)，受到大家歡迎。

新型疫苗的特點(diǎn)

近年來，隨著分子生物技術(shù)的進(jìn)展，核酸疫苗已經(jīng)逐漸成為新的發(fā)展方向。核酸疫苗包括DNA疫苗、mRNA疫苗和載體疫苗等。這類疫苗的特點(diǎn)是接種進(jìn)入人體的既不是原有滅活的病原體，也不是減毒的病原體，更不是蛋白質(zhì)或多糖等組分，而是核酸（RNA）或脫氧核糖核酸（DNA）。RNA和DNA本身一般不引起免疫反應(yīng)，需要依靠人體體細(xì)胞作為生產(chǎn)車間，將其攜帶的信息翻譯出需要的抗原物質(zhì)，以刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體。打個比方，核酸疫苗就好比只是發(fā)送了一本詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙給人體，生產(chǎn)抗原的車間就是在人體自身的細(xì)胞里，生產(chǎn)原料也是人體的細(xì)胞提供的。

這類疫苗的優(yōu)點(diǎn)是如果一旦發(fā)生病毒變異，或者出現(xiàn)了新的病毒，疫苗只要進(jìn)行很小的改動便能繼續(xù)生產(chǎn)。核酸疫苗制造的難度也就是在于，這張?jiān)O(shè)計(jì)圖通過何種手段運(yùn)送進(jìn)入體內(nèi)的細(xì)胞，并且要被人體細(xì)胞接受和愿意按照你給的圖紙來生產(chǎn);同時(shí)，生產(chǎn)的量又能恰到好處。而這些問題正逐漸被科學(xué)家們攻克。

以腺病毒載體疫苗為例。我們已經(jīng)有了生產(chǎn)圖紙，但是沒辦法直接送進(jìn)細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)，這時(shí)需要想辦法，靠人幫忙帶進(jìn)去。腺病毒本身是一種可以引起人類呼吸道疾病的常見病毒，感染性非常強(qiáng)，因此可以理解為是個具有穿墻術(shù)、輕易進(jìn)入細(xì)胞的“大壞蛋”，但經(jīng)過科學(xué)家的改造去除了部分基因后，其就變得不再致病，并且在體內(nèi)也不能夠再復(fù)制。也就是說，腺病毒被改造后成為了腺病毒載體，但已經(jīng)不是原來作惡多端的“壞蛋”了。但腺病毒載體還保留了其容易進(jìn)入人體細(xì)胞的特點(diǎn)——穿墻術(shù)。而科學(xué)家正是看中了這個特點(diǎn)，想要讓它進(jìn)入人體細(xì)胞的時(shí)候，帶點(diǎn)東西進(jìn)去。而帶進(jìn)去的東西就是疫苗蛋白的生產(chǎn)圖紙，這份圖紙一旦成功進(jìn)入人體細(xì)胞，就可以被用來生產(chǎn)激發(fā)免疫反應(yīng)所需要的抗原成分。由于這份生產(chǎn)圖紙是一次性的，因此生產(chǎn)一次完成后就會停止，并不會無限制地生產(chǎn)下去。就是說，腺病毒載體疫苗從理論上來說是非常安全的。

新冠病毒疫苗的未來

新冠病毒疫苗接種推進(jìn)速度決定人類與新冠疫情對決的未來。疫苗接種速度越快，就越能有效控制疫情，否則疾病防控的速度難以跟上病毒變異的速度。

病毒變異是自然規(guī)律，從目前來看，雖然變異不斷在發(fā)生，但還沒有超出人類掌控的范圍。根據(jù)進(jìn)化的基本原理，病毒感染人群后可能會發(fā)生變異，自然會篩選出那些傳染力強(qiáng)的突變毒株，以便更利于在人群中傳播。新冠病毒作為一種RNA病毒，復(fù)制過程中發(fā)生突變的概率還是比較高的，而當(dāng)突變積累到一定程度時(shí)，就可能會影響疫苗的保護(hù)力。對此，一方面包括我國在內(nèi)的多國科研機(jī)構(gòu)在密切監(jiān)測，并且積極開展新一代疫苗研發(fā)以應(yīng)對新突變。另一方面，民眾應(yīng)加快接種疫苗，盡早構(gòu)建起群體免疫屏障。只有感染的人數(shù)明顯下降了，才可能降低病毒變異的速度，最終遏制疫情的流行。

全球能否重新開放取決于新冠病毒疫苗的可及性與公平性以及推廣的速度。全球達(dá)成共識，支持世衛(wèi)組織推動疫苗的全球接種將成為能否盡早結(jié)束大流行的關(guān)鍵點(diǎn)。

（編輯 劉洋）