成功的疫苗是遏制传染性疾病的终极利器。在疫苗出现之前,数亿万计的人口死于流行性疾病,其中累计约有3亿人死于天花,5亿人因脊髓灰质炎致残或致死,而自从1798年疫苗问世后,天花、脊髓灰质炎这些疾病在地球上就销声匿迹了。毫不夸张地说,疫苗是20世纪最伟大的发明,已经多次拯救人类于水火。

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2020年3月中旬,新冠病毒在武汉的大流行势头已被有效阻击,但其在世界范围内的燎原之势已成,大有不走遍七大洲五大洋不罢休之态,因此WHO宣布新冠病毒全球疫情进入全球流行。

新冠病毒流行还会持续多久?明年的寒冬是否还会卷土重来?目前,各种新老药物等流量明星仍然难以回答这个问题,因此人们开始期待疫苗。那么这一次面对新冠疫情,疫苗赶得上拯救世界吗?

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什么是疫苗

天花疫苗是人类历史上第一种疫苗,提到这个疫苗,大家一般会讲一个跟挤奶女工有关的故事(你肯定听过)。18世纪,爱德华·琴纳(Edward Jenner)发现挤奶女工似乎不会得天花,他猜测是牛痘让她们获得了免疫力。为了验证这个理论,琴纳在1796年做了个实验,从挤奶女工手上的痘痂里取了些脓液,接种给一个8岁男孩。男孩后来接种了天花脓液仅有发烧,并没有发病,证明牛痘有用。天花疫苗就此诞生。故事虽然很简单,但直至21世纪的天花疫苗是人类历史上第一种疫苗,提到这个疫苗,大家一般会讲一个跟挤奶女工有关的故事(你肯定听过)。18世纪,爱德华·琴纳(Edward Jenner)发现挤奶女工似乎不会得天花,他猜测是牛痘让她们获得了免疫力。为了验证这个理论,琴纳在1796年做了个实验,从挤奶女工手上的痘痂里取了些脓液,接种给一个8岁男孩。男孩后来接种了天花脓液仅有发烧,并没有发病,证明牛痘有用。天花疫苗就此诞生。故事虽然很简单,但直至21世纪的今天,疫苗,特别是针对新病原体的疫苗研发难度仍然很高,且周期较长。

疫苗最主要的有效成分是抗原。通常可将灭活或者减毒的病毒、有效蛋白成分、合成多肽以及近年来发展DNA疫苗所用的核酸等作为抗原。这些抗原能被人体识别,激活免疫反应,但传染性和毒力减弱又不会引起发病。而免疫系统可以通过这些“演习”,根据特定病毒的特征,产生相应的抗体和记忆细胞,长久地在人体内巡逻防御。当同一类似的病毒入侵人体的时候,免疫系统不需通过烦琐而复杂的免疫反应,就可以直接派出抗体和记忆细胞与病毒进行战斗了,把那些立足未稳,还没能大量生产复制的病毒扼杀在萌芽中,从而保护人体不受伤害。

 

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而如果没有疫苗,人体发现入侵病毒以后,需要靠自己的免疫系统缓慢地去发现和识别病毒,在此期间,病毒就可能已经子子孙孙好几代了。而这一次新冠病毒之所以这么难以消灭,一方面原因就是它很狡猾,隐藏得很深,在我们自身免疫系统发现他的时候,已经泛滥成灾,于是战场扩大,导致严重的肺炎甚至多器官损害。

所以疫苗是让我们的机体 “有计划地”生一场小病,练一场兵,关键时候能避免真正的感染。

疫苗是怎么产生的?

自1月新冠病毒基因序列公布、病毒毒株成功分离后,中、美、俄、澳、英等各国科研团队及生物技术公司,纷纷火力全开,各种研发手段齐上,进行新冠肺炎疫苗研发。比较成熟的是以下5种研发手段(见图1)。

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图1 疫苗的研发手段

 

成熟的疫苗离我们还有多远?

实验室研究出的疫苗,才走出了疫苗研发的第一步,而接下来是进行免疫反应测试和动物保护的测试,放大优化免疫源生产工艺,做好临床前的毒理研究等,这些统称为临床前研究。第二阶段是在临床前研究的基础上,进行临床试验申报,完成I、II、III期临床试验,顺利通过才能最终用于临床。这期间是严格、严酷的优胜劣汰过程,只有最安全有效的产品才能成功用于临床,才能真正的被称为疫苗,而这一过程至少需要六个月到一年的时间(见图2)。

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图2 疫苗研发流程

 

2020年2月25日,Moderna公司研发的MRNA-1273成为首支进入临床试验阶段的新冠病毒疫苗,已经开始I期临床试验,这是一个mRN二阶段是在临床前研究的基础上,进行临床试验申报,完成I、II、III期临床试验,顺利通过才能最终用于临床。这期间是严格、严酷的优胜劣汰过程,只有最安全有效的产品才能成功用于临床,才能真正的被称为疫苗,而这一过程至少需要六个月到一年的时间(见图2)。

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图2 疫苗研发流程

 

2020年2月25日,Moderna公司研发的MRNA-1273成为首支进入临床试验阶段的新冠病毒疫苗,已经开始I期临床试验,这是一个mRNA疫苗,即messengerRNA(信使核糖核酸)疫苗,与传统疫苗不同的是,它的研制不需要病毒或其蛋白质的实际样本,而是通过将编码病毒抗原的mRNA直接导入到人体,使之表达出特定的病毒蛋白,从而引发人体免疫反应,这种疫苗由于不含有病毒的蛋白成分,安全性高。但由于mRNA本身容易被降解,稳定性往往不高,其能否在人体内真正诱导产生抗体,达到保护作用,这才是真正的难题。但按照疫苗正常产生抗体的时间,都需要在免疫接种几个星期,甚至几个月后,实验人员才能检测到人体内是否产生期望出现的抗体以保护机体免受感染。

说到这里,您是否也能够理解了,为什么即使国内外有二十余家机构、企业在研发新冠病毒疫苗,业界仍然认为,新型疫苗要实现大规模量产需要1~1.5年的时间。

我们最希望看见的一种可能,是新冠病毒很快能销声匿迹。但是在世界大流行的背景下,结局难以预料。还好,虽然疫苗研发时间确实长了点,但看在它已拯救世界这么多次、消灭这么多流行性疾病的份上,仍然值得我们十二万分的期待。

第一作者简介

李薇 陆军军医大学第一附属医院主管药师,肾病专业临床药师。

通信作者简介

枉前 陆军军医大学第一附属医院副主任药师。