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《疫苗的史诗》:抗病毒疫苗的发明与制备:世卫组织顾问的现场直击
铛铛铃2025-09-20【科普】592人已围观
简介
今天为你解读的这本书叫《疫苗的史诗》,副标题是从天花之猖到疫苗之殇。
疫苗接种是很多人童年难忘的记忆,从肌肉注射到口服糖丸,从我们一出生起,疫苗就保护着我们免受各种疾病的侵扰。疫苗是怎样保护人体的?它是万能的吗?又是绝对安全的吗?关于疫苗的传闻,哪些是真,哪些是假?今天的这本《疫苗的史诗》将告诉你答案。
本书的作者让·弗朗索瓦·萨吕佐,是法国著名的病毒学专家,曾供职于法国巴斯德研究所,该研究所致力于传染病防治的相关研究。萨吕佐后来加入全球最大的人用疫苗生产公司——赛诺菲·巴斯德公司,主持病毒疫苗的生产。他现在是世界卫生组织顾问,负责向新兴国家传播疫苗研发技术。他的这本《疫苗的史诗》,通过聚焦疫苗中最重要的一类——病毒疫苗,让我们对疫苗的前世今生有一个全面的认识。
接下来,我将用三个问题为你讲解全书的主要内容。第一,现代病毒疫苗是怎么被研发的,它有哪些特点?第二,哪些因素会影响疫苗的研发和使用效果?第三,接种疫苗安不安全?
好,首先我们来讲本书的第一个问题,现代病毒疫苗是怎么被研发的,它有哪些特点?前面提到,本书的作者曾供职于法国巴斯德研究所,关于疫苗研制与推广的故事,我们就从这座研究所的创始人路易·巴斯德讲起。现代病毒疫苗的研制与推广,巴斯德功不可没。
巴斯德是19世纪法国著名的微生物学家,也是巴氏杀菌法的发明者,被称为微生物学之父。在19世纪中叶,他率先提出微生物是大量人类疾病的元凶,能导致疾病的微生物主要分为细菌和病毒两类。在巴斯德的那个年代,科学家已经利用光学显微镜观察到了细菌,但病毒太小了,通常是纳米级的,普通的光学显微镜根本看不到。不过,在把患病动物的唾液注射给健康的动物后,科学家们发现后者也染病了,于是推断有这样一种极微小的病原体存在,并把它命名为病毒。
1880年,已经58岁的巴斯德开始了对狂犬病毒的研究,希望能成为攻克病毒的突破口。比起霍乱、梅毒等肆虐的疾病,狂犬病在当时的法国发病率不算高,但一旦发病,人就没救了,死亡率几乎是百分之百。巴斯德小时候曾目睹一头得了狂犬病的狼横冲直撞、到处撕咬人畜的惨烈景象,那些被咬伤的人,只能用烧得通红的烙铁烫着伤口,一些人在极端的痛苦中死去。
在巴斯德之前,另一位法国医生盖尔已经针对狂犬病展开了研究。盖尔发现,将得了狂犬病的疯狗唾液通过静脉注射给兔子、绵羊等动物,其中一些动物会很快发病死亡,另一些不但能活下来,还再也不会得狂犬病了。盖尔认为这些动物获得了对狂犬病的免疫力。巴斯德进一步发展了盖尔的研究。狂犬病发病时,病毒是通过延髓进入并攻击脑部。延髓连接大脑和脊髓,因此延髓的狂犬病毒最多。巴斯德发现,如果将患病动物的延髓放置一段时间,比如放个十几天,再把它研磨碎了,注射给健康的动物,被注射的动物就可能不会染病,还能对狂犬病产生免疫。巴斯德认为,这是因为患病动物的延髓在放置一段时间之后,毒性下降了,不足以致命,却能让健康的动物体内产生足够的抗体对抗病毒,从而产生免疫。
巴斯德还发现,人或动物在感染狂犬病毒后,通常要半个月到三个月才会发病,这是因为狂犬病毒进入人体后,是沿神经系统扩散到脑部引起发病的,这要比通过血液扩散慢得多。因此,人在感染后,如果及时注射患病动物的延髓,就有可能唤醒自身的防御机制,避免狂犬病发。由此,他开始研制狂犬疫苗。
1885年7月6日,一个叫约瑟夫的九岁小男孩被送到了巴斯德面前。三天前,小约瑟夫被一只疯狗咬了,手上、腿上和胯部都伤痕累累。尽管狂犬疫苗的研发还不成熟,但为了拯救这个生命垂危的孩子,巴斯德还是决定一试。在接下来的十天里,巴斯德让助手分多次给约瑟夫注射放置过一段时间的兔子的延髓,小约瑟夫得救了。同年12月,美国纽约附近有六名儿童被疯狗咬伤,其中四人伤势非常严重。此事受到广泛关注,美国方面向巴斯德求救,并第一时间用大西洋轮渡把孩子们送到了巴黎。在注射了巴斯德的疫苗之后,他们都康复了。经过美国媒体的报道,巴斯德和他的狂犬疫苗开始享誉世界。
巴斯德的狂犬疫苗并不是人类研发出的第一种疫苗。早在18世纪,英国医生爱德华·詹娜就已经发明了天花疫苗,用于预防天花。但从狂犬疫苗的成功开始,疫苗才真正成了医学研究的重要领域,用于各种传染病的治疗和预防,并在20世纪逐渐成为全球医疗产业的重要组成部分。
如今,人类使用的病毒疫苗种类繁多,但不管是什么疫苗,它们都有两点相似之处。第一,制造原理相似。各种病毒疫苗都是把处理过的病毒用在人身上,让人体获得免疫能力。根据病毒残余毒性大小,病毒疫苗又分为减毒活疫苗和灭活疫苗。减毒活疫苗,顾名思义,这种疫苗中还存在少量的病毒,这些病毒能唤醒人体的防御机制,又不足以让人体发病。巴斯德使用的狂犬疫苗就是一种减毒活疫苗。减毒活疫苗毒性强,人体相应获得的免疫力就强,但残留着没死的病毒也存在着一定的危险性,比如有些人自身的免疫力较低,就可能因疫苗中的少量病毒而发病。因此现在更多使用的疫苗是灭活疫苗,也就是疫苗中不含有活着的病毒,安全性相对更高。比如乙肝病毒疫苗就是一种灭活疫苗,内含乙肝病毒的蛋白质空壳,但人体的免疫系统还是会把它当成活着的病毒来防御,从而使人产生免疫力。
第二,制造工艺相似。各种病毒疫苗多采用动物组织和细胞作为培养载体,这是因为病毒有一个特性,就是不能离开生物体来繁殖。早期巴斯德的狂犬疫苗是在兔子的延髓中制备的,后来鸡胚,也就是受精的鸡蛋,成为病毒疫苗制作的新宠,被用来制作流感、麻疹、黄热病、流行性腮腺炎等多种病毒疫苗。用动物组织来做疫苗,听起来有些残忍。到了20世纪中期,随着细胞技术的发展,从动物体内提取的细胞经过培养,也能用来制作疫苗,比如猴子的肾脏细胞经过培养能代替猴脑,用来制备脊髓灰质炎疫苗。
在20世纪,各种病毒疫苗的使用范围也在不断扩大。首先,疫苗的使用从治疗性接种拓展到了预防性接种。巴斯德给病人注射狂犬疫苗,其实是一种治疗性接种,人通常在被咬伤后才会注射狂犬疫苗,是为了治病。但并不是每一种病毒性疾病都像狂犬病那样潜伏期那么长,有一些病毒一旦入侵就会很快使人发病,所以就有必要进行预防性接种。我们现在的一些常用病毒疫苗,比如流感疫苗、乙肝疫苗等,都是人在病毒感染前接种的,属于预防性接种。其次,病毒疫苗也被广泛应用于动物接种,以防治一些人畜共患性疾病。狂犬病就是人畜共患性疾病,因此我们需要给家养的猫狗注射狂犬疫苗。野生动物患狂犬病的可能性更高,比如狼、狐狸、蝙蝠等等。在20世纪五六十年代,狂犬病曾在欧洲多国的野生狐狸中蔓延,并传播给人类。瑞士等国家就想了一个办法,把鸡头和干炸丸子里塞上装有狂犬疫苗的胶囊,用直升机在野外播撒、投喂狐狸群,成功地控制住了疫情。
好,以上我们讲完了本书的第一部分,我们从狂犬疫苗讲起,了解了现代病毒疫苗是如何被研发的,并对病毒疫苗的基本原理有了初步认识。20世纪,人类不断扩大疫苗的使用范围,尝试制作各种病毒疫苗,这其中有成功,也有惨痛的失败与教训。下面我们就来讲讲本书的第二个问题,哪些因素会影响疫苗的研发和使用效果?
我们先从天花疫苗讲起。天花是一种古老的疾病,在过去的1000年里,人类有10%的死亡是由天花引起的。在20世纪,天花疫苗没有被广泛使用前,就造成了超过3亿人死亡。那些侥幸活下来的人,也因满身的脓包留下大量疤痕,就像全身开花一样,故得名天花。引起天花的病毒叫天花病毒,又称为痘病毒。在18世纪末,英国医生爱德华·詹纳发明了种牛痘,这牛痘里含有牛身上的牛痘病毒,和痘病毒有点像,人感染牛痘病毒通常没什么症状,却能获得抵御痘病毒的免疫力,就不会再得天花了。牛痘就是后来大规模使用的天花疫苗。
20世纪下半叶,天花疫苗被大规模投入生产和使用。1980年5月8日,世界卫生组织正式宣布天花被人类根除。天花疫苗之所以能取得成功,主要得益于以下三个原因。第一,痘病毒本身的特性。痘病毒只能在人之间传播,动物不会感染痘病毒,它不像狂犬病毒那样大量寄生在野生动物身上,这就意味着只要让人都接种了天花疫苗,就能有效地控制疾病。第二,天花疫苗技术已经成熟,不但安全可靠,并且价格低廉。在一些欠发达地区全面接种天花疫苗,也就是种痘非常容易实现,并且种过痘的人胳膊上会留下小疤,很容易找到那些还没有接种的人。第三,世界各国的通力合作。世界卫生组织一直致力于天花疫苗的接种,并成立了专门的行动小组,在当地政府的配合下,他们在非洲的一些重点疫情地区进行大规模接种,最终灭绝了天花。
天花疫苗的成功让世卫组织信心大振。1988年,他们又提出了全球根除脊髓灰质炎行动,希望在2000年彻底消灭这一疾病。脊髓灰质炎又称为小儿麻痹症,对儿童威胁极大,得了这种病的孩子即便活下来,也会不同程度的永久瘫痪。世卫组织之所以有底气叫板脊髓灰质炎,是因为引起这种病的脊灰病毒和痘病毒非常像,具体来说就是它也只能在人之间传播,而且脊灰疫苗也已经非常成熟了。所以世卫组织乐观地认为,只要像对付天花那样开展国际合作,就能一样取得成功。1988年,全球的小儿麻痹症病例是35万例,2000年全球791例,可以说取得了巨大的成功。但遗憾的是,到目前为止,小儿麻痹症仍然没有被彻底消灭,这是为什么呢?
首先,脊灰病毒比天花病毒善于隐藏,且时常发生变异,难以彻底杀灭。脊灰病毒并不像天花病毒那样感染了就发病,有超过90%的感染者是无症状感染者,终生不发病,这些隐性传播者难以被发现,但可能会传播病毒。其次,虽然脊灰疫苗也已经非常成熟了,但它不像天花疫苗那样用的是对人体完全无害的牛痘病毒,脊灰疫苗是脊灰病毒减毒后的毒株,属于减毒活疫苗。疫苗制药厂曾经泄露过病毒,感染了人。此外,那些接种了疫苗的人也可能成为病毒传播者,因为脊灰疫苗通常是口服糖丸,要进入肠道进行吸收。对于极少数服过糖丸的人来说,糖丸里的残存病毒有可能通过变异长期藏在肠道里,虽然这些人不会发病,但会通过粪便向外排毒感染他人。在英国就有一个人接种后22年都在排毒,而2000~2001年,海地和多米尼加有20多人感染脊髓灰质炎,也是因为有服用糖丸的人向外排毒造成了感染。虽然这只是个案,却成为脊髓灰质炎难以根除的重要原因。此外,国际合作也没那么顺利。在脊髓灰质炎最重要的流行地尼日利亚,宗教领袖一直在号召当地人拒绝接种疫苗,原因是他们认为疫苗接种是西方世界的阴谋,里面很可能混用绝育药或者其他致命病毒,为的是让当地人种族灭绝。因此,尽管这场针对脊髓灰质炎的全球歼灭战已经投入了30亿美元,脊髓灰质炎仍未被消灭。
脊髓灰质炎离大多数人有点远,下面我们来看看另一种更常见的疾病——流感。流感疫苗的研发与应用要更为复杂。流感的全称是流行性感冒,和普通感冒不同,它是由流感病毒引起的,特点是传染性很强,极易引起大流行。1918~1919年的西班牙大流感曾感染了全球5亿人,并造成了至少2500万人死亡。流感病毒种类繁多,而且经常发生变异,不仅能感染人,还会在其他动物之间传播。比如2010年左右爆发的甲型H1N1流感,又被称为猪流感,不仅极易在猪之间传播,还能感染人和其他动物。甲型H1N1流感病毒被认为是从西班牙流感变异而来的,还是甲型H5N1流感的源头,后者是一种高致病性禽流感。尽管在西班牙流感之后,流感再也没有那么大规模的爆发,但仍然经常局部爆发,威胁上亿人的生命。比如2004年爆发的甲型H5N1流感、2010年爆发的甲型H1N1型都造成了数万人死亡。
为了对付流感,从上世纪90年代起,世卫组织便开始协调世界各国进行疫苗研发,利用鸡胚作为培养基,疫苗也很快被研发了出来,并很快在流感爆发季派上了用场。但是,疫苗的生产和推广却面临着困境。流感疫苗价格不贵,制作工艺却相对复杂,用一个鸡胚只能生产一支疫苗。而且在一个流感季,多种流感病毒可能同时存在,就得生产能同时预防多种流感的疫苗,工艺就更为复杂。更要命的是,引起流感的病毒每年都在变化,这就要求疫苗的配方每年也要变,不仅每年都要投入研制成本,对于制药公司来说,辛苦生产的上亿支疫苗如果不能及时卖出,很快就会变得一文不值。因此,许多制药公司生产疫苗的积极性不高。目前,流感疫苗生产大户是少数几家欧美医药公司,比如法国的赛诺菲·巴斯德集团和美国的诺华、葛兰素史克等公司。其他许多国家对于疫苗的购买和使用还处在观望态度。尽管单支流感疫苗不贵,但如果批量购买给全民接种,价格还是不菲。如果流感不在本国爆发,就等于花了一笔冤枉钱。
对于普通人来说,疫苗接种划不划算也是个问题。前面提到的天花疫苗和脊灰疫苗接种一次就会终身免疫,可流感疫苗需要年年打,有些还要打几针,比如H5N1流感疫苗必须连打几针才有效。一些自认为抵抗力好的年轻人并不愿意花钱找罪受,而一个国家或地区的人如果不大规模接种,就难以抵御流感的大爆发。
目前,疫苗的国际间合作也在探索中。就拿H5N1型流感来说吧,印度尼西亚和泰国是H5N1型流感的早期爆发地,他们提供的原始毒株对制药公司生产疫苗非常重要。然而,在2006年和2007年,印尼和泰国相继宣布不再向世卫组织和西方制药商提供病毒毒株,因为流感爆发时,这些国家处于抗疫的第一线,但由于事先没有跟制药巨头们订立采购合同,所以疫苗反而优先供应给了制药商的常客们。这些处于疫情中心的发展中国家反而要晚一些才能分得疫苗,而且还得取决于制药商们是否愿意捐赠给世卫组织。为了解决这一问题,世卫组织在2007年公布了一项南北合作的计划,资助一些发展中国家在本国建设制药厂来生产流感疫苗,这样流感大爆发时,这些国家可以自行生产疫苗,让病毒无法快速流窜。目前这一计划取得了一定的成果,但我们距离预防甚至消灭流感还有很长的路要走。
流感疫苗虽然无法大规模推广,但好歹研制成功了,而有些疫苗连研制成功都是一种奢望,比如艾滋病疫苗。早在1984年,艾滋病被发现不久,美国卫生与公共服务部部长玛格丽特·黑克就宣布将在两年内进行艾滋病疫苗的测试,让不少人看到征服这种疾病的希望。可是30多年过去了,艾滋病疫苗仍然没能成功研发出来。研发失败最重要的原因是导致艾滋病的HIV病毒既狡猾又凶残。HIV病毒本身的结构比较复杂,不但容易发生变异,善于在人体内隐藏,攻击的还是人体免疫系统中重要的组成部分——T淋巴细胞,直接让人体的免疫系统崩溃。尽管困难重重,但科学家们也没停止努力。比如2010年7月,美国国立卫生研究院就宣布发现了一种抗体,可以阻止HIV病毒附着在T淋巴细胞上,让艾滋病疫苗的研制看到了希望。
好,以上我们讲完了本书的第二个问题,我们来小结一下。疫苗的研发和使用效果首先取决于病毒本身的性质,那些不容易变异、仅在人之间传播的病毒就容易得到控制,甚至被彻底消灭,比如天花。而那些容易变异、狡猾的就不容易被疫苗征服,比如脊髓灰质炎和流感,甚至有些病毒连疫苗的研制都很困难,比如艾滋病毒。与此同时,疫苗只有被大众广泛接种,才能让传染病得到有效控制。国际合作的成功与否,以及社会大众对于疫苗的接受程度,对于病毒疫苗能取得的效果也至关重要。
然而,却有一些有关疫苗的传闻,让人们对疫苗的安全性产生怀疑。下面我们就来讲讲本书的第三个问题,那些关于病毒疫苗的传闻是真是假,接种疫苗到底安不安全呢?
我们先来讲第一个传闻,麻疹疫苗会导致克罗恩病和自闭症。克罗恩病又叫局部性肠炎,1994年,英国医生维克菲尔德声称在克罗恩病病人的肠道里发现了麻疹病毒,是麻疹疫苗导致病人患上了克罗恩病。维克菲尔德的言论引起了巨大关注,令社会各界惊愕不已。不同国家的研究者都对此展开了研究,最终证实麻疹疫苗和克罗恩病没有关系。麻疹疫苗是一种减毒活疫苗,它确实会在肠道有微量残存,但不会引发疾病。
然而,维克菲尔德并没有罢休。在1998年,他抛出了更惊人的言论,麻疹疫苗会导致儿童自闭症。他声称随即对九个得了自闭症的孩子进行了研究,发现八个是在接种麻疹疫苗后发病的。维克菲尔德不仅在知名医学杂志《柳叶刀》上发表了论文,还专门开了新闻发布会大肆炒作,这在医学界引起了长时间的争论,也引发了公众的恐慌。真相又是什么呢?2004年,《星期日泰晤士报》做了详细调查,发现这一研究结果其实是维克菲尔德和一名叫理查德·巴尔的律师用两年时间炮制的。维克菲尔德的这九个研究对象也不是随意选的,他们大部分都是这名律师的客户,目的是证明儿童自闭症和麻疹疫苗的关联,好获得大笔赔偿金。一家名叫法律服务委员会的英国机构为了经济利益,也在暗中支持维克菲尔德的研究,还贿赂了加拿大、美国等多名医学专家,让他们撰文或发表言论支持维克菲尔德。维克菲尔德也有自己的如意算盘,他偷偷申请了新麻疹疫苗的专利,只等旧的麻疹疫苗被彻底否决,自己的新疫苗能赚上一笔。事实上,芬兰、丹麦等多国科学家跟踪了上百万接种过麻疹疫苗的儿童,发现麻疹疫苗跟儿童自闭症并无联系。真相大白,维克菲尔德最终也受到了惩罚,被英国吊销了行医资格。
我们要说的第二个传闻是乙肝疫苗会导致多发性硬化。所谓多发性硬化是一种神经疾病,主要表现为大脑、脊髓、视神经等一些部位的病变硬化,从而影响人的神经反应。这个传闻来自法国,在20世纪90年代,乙肝疫苗的生产已经非常成熟,并在法国被广泛接种,乙肝疫苗引发多发性硬化的传闻也随之而来。事实上,多发性硬化并不是一种新的疾病,在乙肝疫苗接种前就有调查发现,在法国普通人群中,多发性硬化的发病率是1/100000到3/100000,而在法国接种乙肝疫苗的人群中,多发性硬化的发病率甚至要低些,是0.75/100000,完全没有理由把二者联系起来。尽管医学研究已经证明了乙肝疫苗的清白,可是公众的质疑和恐慌还是影响了疫苗的接种。1998年,法国迫于公众压力,暂停了乙肝疫苗在青少年中的接种,令世界卫生组织瞠目结舌。
除了克罗恩病、儿童自闭症和多发性硬化,疫苗可能引发慢性疲劳综合症、婴儿猝死、阿尔兹海默症的传闻也曾经一度流行,最终都被证实没有科学依据。但是这样的传闻却在公众中引起了恐慌,导致正常的疫苗接种被抵制,医学界也不得不忙着辟谣。
当然,接种疫苗的风险肯定是存在的。比如病毒疫苗通常选用动物组织和细胞作为培养载体,如果处理不当,这些组织和细胞里就可能残存其他病毒和细菌,从而威胁人们的健康。举个例子,20世纪60年代,用猴肾细胞制作的脊灰疫苗就被认为把猿类的艾滋病传给了人。尽管科学家们最终证实艾滋病并不是通过脊灰疫苗传给人的,但他们却发现这种疫苗确实可能携带其他多种猿猴病毒,比如有一种SV40病毒能引起人体癌变,就可以通过疫苗从猿类传给人。还有的病毒疫苗能引起其他病毒传播,比如黄热病疫苗。黄热病是一种通过蚊虫叮咬传播的烈性传染病,曾在非洲等热带地区广泛传播。在20世纪40年代,随着黄热病疫苗的使用,黄热病得到了有效控制。当时的黄热病疫苗是用鸡胚胎混合人的血清作为载体制成的,由于那时候人们还没有认识到乙肝病毒的存在,一些人的血清里含有乙肝病毒,从而造成乙型肝炎的快速传播。据统计,二战期间,美军中10%的士兵因为使用黄热病疫苗得了乙肝,不得不卧床休息,就连英国首相丘吉尔也因为注射黄热病疫苗而感染了乙肝病毒。
不过,随着医学技术的不断进步,如今人们使用的脊髓灰质炎疫苗和黄热病疫苗都进行了改进,通过对疫苗有针对性地进行灭活,可以杜绝一些疾病传播的风险。那么使用疫苗到底安不安全呢?通常而言,被纳入日常接种的疫苗都经历了千锤百炼,是比较安全的。而新研制与开发的疫苗则存在一定的安全风险,就像新研发的药物一样,他们需要长时间的试验与改进,才能不断提高其安全性。另外,在疫苗的生产、运输和使用过程中,严格遵守操作流程、加强监管,对保证疫苗的安全性也至关重要。
以上我们讲完了本书的第三部分内容,疫苗会引起克罗恩病、儿童自闭症和多发性硬化等疾病都是谣言,这些谣言不仅引起了公众的恐慌,还影响了疫苗的接种。成熟的疫苗对人体的安全性是很高的,不过医学界依然要时刻提高警觉,避免疫苗被污染,避免救命的工具成为疾病传播的帮手。
到这里,《疫苗的史诗》一书的主要内容就讲完了。病毒疫苗是人类战胜病毒性疾病的重要武器,不过在疫苗的研发和推广上,人类仍然任重道远,需要全世界合力去完成。正像诺贝尔生理学医学奖获得者乔舒亚·莱德伯格说的那样,世界知晓,如一村落,无论何处,若是病毒性疾病研究失之毫厘,为这一疏忽买单的将会是全人类。
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