埃博拉疫苗离我们有多远

文/黄 弋

 

2014年,一场迄今为止最大规模的埃博拉出血热疫情在西非暴发,且一度濒临失控,这场“瘟疫”的罪魁祸首是埃博拉病毒。
埃博拉病毒是一种神秘的烈性病毒,能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热。很多描述恐怖病毒大流行的电影作品都以埃博拉病毒为原型,这不仅是因为这种病毒具有极高的致死率,还因为它令人生畏的长相。
单个埃博拉病毒在电子显微镜下呈现纤丝状,有点像我国“如意”的形状。但它们存在于被感染细胞表面时,这些纤丝会出现弯曲或者缠绕的状态,仿佛蠕虫一般,看上去就比较可怕了。
更加不幸的是,对于埃博拉病毒,至今仍无有效的治疗手段,目前的应对措施仍然主要是支持治疗,使患者的免疫系统不至于一败千里。接着可能有人会问,作为传染病防控重要的一环,埃博拉病毒病疫苗(简称埃博拉疫苗)在哪里?

“难产”的埃博拉疫苗
埃博拉疫苗的研制非常困难,造成这一局面的原因有很多。
首先,埃博拉病毒属于生物安全四级病原体,从事这类病原体的研究需要生物安全四级实验室,而世界上目前拥有这种级别实验室的国家和地区并不多,开展相关的研究受到硬件条件的限制,实验操作难度也较其他危害程度较低的病原体更大一些。
自1976年首次发现埃博拉病毒以来,科研条件完善的发达国家极少受到这种疾病威胁,它在学术界得到的关注也与其危险性不成正比,使得人们对于埃博拉病毒了解得还不够深刻,这导致我们对埃博拉病毒的基础研究相当不足。例如,已有证据显示埃博拉病毒的自然宿主可能是非洲果蝠,但病毒跨物种传播到人或其他哺乳动物的过程还不明确。
另外,埃博拉病毒的致病机制尚不明确,所识别的细胞表面受体也未最终确定,这些基础研究的缺失是疫苗“难产”的重要原因。
自埃博拉病毒发现至今,患者总数依然较少,虽然它有着令人恐惧的致死率,但相比之下,艾滋病、结核病、病毒性肝炎和流感“杀”死的人数要多得多,很多研究经费都投入到了这些更显而易见的“杀手”身上。同样,较小的埃博拉疫苗市场也不足以刺激大型制药企业启动疫苗的研发。没有得到应有的经费支持和关注使得疫苗研发的推进速度变得很慢。
即便如此,科学家其实已经在埃博拉疫苗研发方面进行了几十年的努力,当然,对付这种特别凶残的病毒也确实不像普通病毒那么容易。
埃博拉疫苗的策略
常用的疫苗策略有减毒活疫苗和灭活疫苗,这两种策略在埃博拉病毒上都不适用。减毒活疫苗一旦出现病毒毒力回复,后果不堪设想,这使它的安全性无法得到保障。而灭活疫苗更不可取,因为生产这种疫苗首先需要获得大量的埃博拉病毒,生产这么多病毒需要与生物安全四级实验室同级别的工厂,而且培养大量的病毒本身就是一件非常危险的事情。此外,目前的实验室研究结果也表明,灭活方法制成的埃博拉疫苗保护效果还不够确切。
为了避免这些风险,拥有强大基因工程手段的科学家开始了其他类型疫苗的研发。目前在研的疫苗种类包括类病毒颗粒疫苗、DNA疫苗和各种病毒载体疫苗等。病毒载体疫苗是选取一些其他类型的病毒作为载体,并将其改装重组制成疫苗的策略,包括痘苗病毒疫苗、腺病毒载体疫苗(AD)、重组水疱性口炎病毒(VSV)疫苗、副流感载体疫苗(PIV)等。这些疫苗有不少都在灵长类动物中表现出了不错的效果。

埃博拉疫苗诞生记
随着埃博拉出血热病例持续攀升,世界卫生组织宣布埃博拉出血热疫情成为全球健康危机。此后不久,世界卫生组织的医学伦理会议也认定,在埃博拉出血热患者身上使用未经测试的药物是合乎伦理的。很快,美国国立卫生研究院和英国葛兰素史克公司联合研发的一种基于黑猩猩重组缺陷3型腺病毒构建的埃博拉疫苗(cAd3-EBO),被快速地推进到一期临床研究阶段并顺利通过,即接种疫苗的人体会产生相应的免疫反应,并没有发现人类接种该疫苗存在安全问题。这是埃博拉疫苗首次在非洲人群中进行临床试验,但是,由于该疫苗的安全性和有效性研究工作推迟了其上市时间,最终未能在2014年埃博拉出血热疫情中发挥作用。
随后,加拿大公共卫生局授权默克制药公司联合国际机构、科学家、企业和政府对其开发的rVSV-ZEBOV疫苗开展临床研究。VSV是一种会在牲畜而非人类中导致水疱性口炎的病毒。它的表面有一个糖蛋白,作用是识别宿主细胞,就相当于一把钥匙,打开人体细胞那把锁之后,就可长驱直入了。研究者对这种病毒进行了“整容”,把它原有的糖蛋白用埃博拉病毒表面的糖蛋白替换,改造之后的VSV疫苗既能让机体产生针对埃博拉病毒糖蛋白的抗体,同时又没有致病性。
研究人员选择了一种被称为“包围接种”的方案(曾在20世纪70年代用于清除天花)开展该疫苗试验,即为埃博拉出血热患者家人、邻居、朋友等接触者接种疫苗,在患者周围形成“保护圈”,保护接触对象并阻断病毒进一步传播。在几内亚进行的初步研究发现,这种埃博拉疫苗似乎能给高危病人提供彻底的免疫保护,这是史上首次证明疫苗可以让人类免于埃博拉病毒感染的困扰。至此,埃博拉疫苗研发的困难局面终于得到了扭转,至少可以给那些感染埃博拉病毒的高危人群,特别是在最前线与埃博拉病毒战斗的医疗工作者提供一定程度的保护。
2018年4月,刚果民主共和国又出现埃博拉出血热疫情,rVSV-ZEBOV疫苗被紧急送往灾区,对抗疫情蔓延。

任重道远的埃博拉疫苗
由于受到试验中发病人数的限制,rVSV-ZEBOV疫苗的统计学数据并不完美。同时,一个不能忽略的重要问题是,这种预防作用能持续多长时间?对此,目前尚没有相关的研究数据。此外,该疫苗并不适于大量生产,因为它必须储存在-80℃的环境中,并且只能抵御少数埃博拉病毒的变种。
人类的历史较之于地球,短暂却辉煌。随着科技的进步,我们有了更多对抗传染病的武器,但埃博拉病毒这样的烈性病毒可能将一直与人类同在,就像最早一批前往非洲追踪埃博拉病毒的美国科学家约瑟夫·麦科明克所说:“也许在病毒的世界里,我们才是入侵者。”
现代公共卫生理念认为,传染病传播的三要素是感染源、传播途径以及易感人群,如果能将其中的任何一环切断,都将有效地阻断疫情传播,类似埃博拉出血热这样的烈性传染病就不会变得那么可怕。除此之外,世界卫生组织也在研究更好地应对大规模瘟疫暴发的方式,并加快了对严重传染性疾病的研究工作,这意味着全世界都将会持续重视并参与这些烈性传染病的研究和控制,最终做到候选药物和疫苗时刻就绪。
(本文作者黄弋为中国科学院武汉病毒研究所副研究员)

转载请注明 文章来源:《科学画报》

〖 欲看更精彩文章、图片,请购买科学画报。每月月初出版发行,铜板纸彩色印刷,每本仅售8.00元 〗 

 
《科学画报》2018© 版权所有 沪ICP备05024827号