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流感大流行:与一个还没有出现的敌人作战

Catherine Brahic报道了对于发展中国家具有深远涵义的科学难题如何为一种还没有出现的大流感制造大量的疫苗。

科学家和决策者常常出现意见分歧,但是他们确实同意两件事:流感大流行必然到来,以及在最短的时间内制造出尽可能多的疫苗非常必要。

当一种微生物首次能够感染人类之后,这种疾病的全球暴发,也就是大流行就可能发生。由于人类的免疫系统此前没有遇到过这种微生物,这种疾病在全世界的传播速度会很快。

流感大流行对于发展中国家可能是双重坏消息,因为它们对于监测和控制正在出现的大流行的准备最不充分,而且可能是最后才能得到疫苗的国家。

疫苗可以保护人们免受传染病的感染。疫苗为我们的身体提供一种危险的微生物的“秘密预览”,让我们的免疫系统可以做好对付这种微生物的准备。

但是科学家恰恰缺少抢在时间前面制造出流感大流行疫苗所需的成分。世界卫生组织全球流感项目的负责人Klaus Stöhr 解释说:“在一个大流行毒株出现之前,疫苗的生产就无法开始”。

缺失的成分

如果数种禽流感病毒中的一种偶然感染了人类,它发生了突变,变得可以在人与人之间容易地传播,它就可能引发下一场流感大流行。但是在这种情况发生之前,这种大流行病毒还不存在。因此用什么来进行“秘密预览”呢?是否有可能制造出足够多的疫苗,以保护所有面临流感风险的人呢?

英国伦敦玛丽王后医学院的病毒学教授John Oxford说:“如果我们袖手旁观,那么我们就可能犯下过失罪”。

Oxford指的是1997年在香港导致1人死亡的H5N1型禽流感病毒,2003年它在亚洲卷土重来。H5N1型病毒在过去的3年时间中导致了100多人死亡,这少于季节性流感病毒每天导致的死亡数量。但是,更令人警觉的是,超过半数H5N1感染者都死亡了,而这种病毒在禽类中间广为分布。

对于H5N1更容易感染人类并在人与人之间传播的可能性,各国政府和国际组织正在为此做着准备。至少已经有12家公司和17个政府正在开发可能的流感疫苗,它们进行着28个不同的临床试验,但是这可能花费数年时间。

押宝于相似性

科学家正在把宝押在流感大流行病毒至少会与H5N1病毒相似,并且根据目前流行的病毒制成的疫苗对于未来的大流行也有效上面。这样一种前大流行(pre-pandemic)疫苗在流感爆发之初可能为人们争取一些时间,与此同时科学家将根据新病毒,迅速开发一种真正的大流行疫苗。

这可能是一场真正的竞赛。根据20世纪流感大流行的数据,计算机模型表明在大流行病毒出现3个月内,病毒就可能到达各个大陆。在6到9个月内,它就可能到达每个国家。

传统的流感疫苗是在
鸡蛋中制造的
照片归属: Morguefile

然而,根据Stöhr的说法,在病毒出现之后至少3个月,大规模的疫苗生产才可能开始。“在接下来的9个月中,如果一切顺利,疫苗产量将会增加,到造成大流行流感病毒首次被鉴别出来之后1年,10亿份疫苗将被生产出来。”

由于流感疫苗是使用流感病毒制造的,为全球或者仅仅是为一个国家提供所需的疫苗,首先需要制造出大量的病毒。在传统上,科学家通过把病毒注射进鸡蛋,让病毒在鸡胚中复制,从而大规模制造疫苗的病毒成分。

但是这种方法很慢,需要大量的空间和大量的鸡蛋。通常每份疫苗需要1到2个鸡蛋——如果H5N1病毒继续侵扰家禽业,这种对鸡蛋的大量需求就可能造成问题。

双赢的答案?

作为一个部分解决方案,世界卫生组织敦促各国生产更多的季节性流感疫苗。Stöhr说:“我们没有充分利用季节性流感疫苗。它具有性价比且成本较少”。

Stöhr指出,一场新的流感大流行的威胁总是存在的,即便它在数年之后才到来。他说增加产量并使用季节性流感疫苗将是一种“双赢的解决方案”,因为等到大流行来袭之时,“也将会有足够的产能,生产流感大流行疫苗”。

为那些在已经批准的疫苗基础上研制的疫苗——例如根据前一年的季节流感病毒疫苗修改而成的流感大流行疫苗——取得许可证,是相对简单的。但是建造更多的使用鸡蛋制造疫苗的工厂,可能意味着把宝贵的资金用在一个绝大多数流感专家都认为已经过时的方法上。

细胞培养方案

还有另一个更加长期的解决方案。这种方法把哺乳动物的细胞放在含有病毒的液体中,从而让细胞被病毒感染。细胞悬浊液占用的空间比鸡蛋少,并且还具有可以冷冻贮藏的额外优点。

市场上的水痘、脊髓灰质炎和天花疫苗就是用这种方法制造的。几家公司已经使用这种方法开发季节性流感疫苗,但是都还没有上市。

让管理机构批准使用新方法制造的疫苗需要时间。美国军方警告说,由于研究和管理机构的障碍,基于细胞制造的流感大流行疫苗“至少在两、三年内不会上市”。

活的接种系统

季节性流感疫苗使用灭活的或者减毒的流感病毒。另一种增加疫苗供应的方法是使用一种活病毒制造疫苗。

美国科学家正在一种相对无害的感冒病毒中开发大流感疫苗。这种病毒叫做腺病毒(adenovirus),它们经过了基因修饰,能够制造H5N1病毒的表面蛋白。他们希望这足可以触发人体的免疫系统,让它为真正的大流感病毒侵袭做好准备。

这种“重组”疫苗的优点是,可以给人注射这种活病毒,然后让病毒在人体的血液中复制,引发更大的免疫应答。由于腺病毒可以在哺乳动物细胞中生长,这种方法避免了用鸡蛋制取疫苗的问题。

美国匹兹堡大学和美国疾病控制中心的科学家说,他们的疫苗让小鼠和鸡产生了相当程度的对H5N1病毒的免疫。但是这项研究还处于早期阶段,这类疫苗在数年内还不太可能上市。

科学家还在研究使用“免疫增强”的化学物质(称为佐剂),来减少每份疫苗所需流感病毒数量的方法。正如Stöhr所解释的:“如果少量病毒就能起作用,就没有理由把许多病毒放进疫苗里”。

谁被接种?

几乎所有流感疫苗的研究都是在发达国家进行的。尽管世界卫生组织正在贮备抗病毒药物,但是并没有任何官方记载提及疫苗的储备——这可能部分上是因为,这样做就要回答“储备什么疫苗”这一尚无答案的问题。

照片归属: Wikipedia

如果一种流感大流行病毒出现在亚洲这个H5N1型病毒已经自2003年开始传播的地区,那么发达国家在理论上可能愿意为亚洲国家提供疫苗,从而希望这样可以避免病毒进入他们国家。但是由于疫苗的产能有限,这种情况似乎不太可能发生。

美国国家疫苗办公室的Ben Schwartz在2005年6月说,从鉴别出一种大流行病毒,到美国生产出第一份疫苗,需要花费4到8个月的时间。即便到那时候,美国可能每周也只能生产出250万人份的疫苗。

澳大利亚的CSL公司说如果每份疫苗使用不超过7.5毫克病毒,它就可以生产出足够的疫苗保护所有澳大利亚人。然而早期研究表明,两次注射双倍病毒含量的疫苗,也只有50%的效果。

由于面临着疫苗供应链不足以为本国国民提供保护的问题,任何国家在流感大流行来临之际都不太可能拱手相让宝贵的疫苗。

卫生保健系统较差的国家将不可避免地遭受到大流行的更严重打击。而健康状况不良的人们将更容易被流感病毒所侵袭。Stöhr说,因此,“发达国家和发展中国家联合起来思考公平地获得疫苗的问题,这非常重要。”

但是他立刻补充道:“不用说,如果事情没有进展,即便在最发达的国家,大流行疫苗也会短缺。”

根据美国军方的说法,“如果没有国际间关于获取地区疫苗储备的协议,疫苗产能最大的国家所分到的疫苗也会不成比例地多”。

美国国立过敏症和传染病研究所的所长Anthony Fauci说,发展中国家必须尽力开始生产他们自己的疫苗。

中国、泰国和越南正在、或者即将在今年启动试验,开发针对大流行流感前身的病毒的疫苗。即便是没有任何H5N1禽流感案例的巴西也加入了进来。巴西与中国和泰国一样,也选择了既有的用鸡蛋制造疫苗的方法。

同时,越南是唯一试图用细胞培养法制造疫苗的发展中国家,它计划在今年进行首轮临床试验。根据美国军方的说法,越南的方法是“非传统的”,这种方法使用了癌细胞。

那么非洲呢?人与家禽一起生活是整个非洲大陆的生活方式,而有6个非洲国家已经发现了H5N1 病毒。非洲看上去确实非常容易受到流感的袭击。

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