葛蘭素史克研發(fā)世界第一針瘧疾疫苗,相比此前方案接種四次后瘧疾死亡人數(shù)減少約70%
這些數(shù)字很可怕,但我們終于有理由樂觀了。2021 年 10 月,世界衛(wèi)生組織(WHO)批準(zhǔn)了葛蘭素史克公司(GlaxoSmithKline)的瘧疾疫苗,稱為 RTS,S 或 Mosquirix 。這是世界上第一種針對這種致命疾?。ǒ懠彩且环N通過感染了瘧原蟲的按蚊雌蚊叮咬傳播給人類的疾病)的疫苗。另外,與輝瑞制****公司合作開發(fā)以 mRNA 為基礎(chǔ)的新型冠狀病毒疫苗的德國生物技術(shù)公司 BioNTech 計劃從 2022 年開始進行瘧疾疫苗的臨床試驗。
WHO 的批準(zhǔn)為在非洲大規(guī)模推廣 Mosquirix 鋪平了道路。這也是第一種針對任何類型寄生蟲的疫苗,能更好地對抗瘧疾,也標(biāo)志著對抗其他數(shù)十種熱帶疾病。據(jù)估計,目前有超過 20 億 人感染了寄生蟲。但是微生物學(xué)家多年來一直在徒勞地嘗試開發(fā)可以預(yù)防感染或再感染的疫苗。瘧疾疫苗的成功證明了這是可能的。
寄生蟲是一種微小的多細(xì)胞動物,會比大多數(shù)病毒和單細(xì)胞病原體的基因組大 500 到 1000 倍。這使得它們在受到免疫反應(yīng)的挑戰(zhàn)時以各種方式發(fā)生變異。特別是瘧疾,它是偽裝的高手。在其生命周期的后期,它可以在其表面顯示 60 種不同的蛋白質(zhì)中的任何一種,并根據(jù)需要進行切換,以逃避免疫系統(tǒng)的檢測。
約翰·霍普金斯瘧疾研究所副主任福蒂尼·辛尼斯(Photini Sinnis)說:“我們基本上是在應(yīng)對進化最偉大的沖擊——這些東西比我們更了解我們自己。它們已經(jīng)知道如何去做它們需要做的事情。它們有足夠大的基因組,可以真正操縱我們的免疫系統(tǒng),從而成功地生活在我們體內(nèi)。”
事實上,自 1987 年以來一直在測試的新型瘧疾疫苗并不是特別有效。在肯尼亞、馬拉維和加納的一項涉及 80多 萬名兒童的試點測試中,它在第一年預(yù)防重癥瘧疾方面的有效性僅為 50%,而且隨著時間的推移,其有效性急劇下降(相比之下,三劑量脊髓灰質(zhì)炎疫苗預(yù)防感染的有效性為 99%)。一旦寄生蟲在人體血細(xì)胞中站穩(wěn)腳跟,它就會相對失效,因此疫苗必須在感染后立即將其中和。
盡管如此,科學(xué)家們相信他們已經(jīng)找到了一種值得使用的治療方案。它需要在5個月至17個月之間接種三次,在第三次接種后 12 至 15 個月再接種第四次。一項臨床試驗表明,與現(xiàn)有的瘧疾控制措施(包括經(jīng)殺蟲劑處理的蚊帳和在雨季使用的預(yù)防性****物)相結(jié)合,與那些僅接受現(xiàn)有預(yù)防性****物的兒童相比,該方案可以使瘧疾死亡人數(shù)減少約 70%。
哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的免疫學(xué)家、瘧疾專家戴恩·沃思(Dyann Wirth)說:這將拯救生命。
奇怪的融合
幾十年來,疫苗接種通常通過將人暴露于一種弱的或滅活病原體中來起作用,這種病原體強到足以在免疫系統(tǒng)中敲響警鐘,使身體對它建立防御,但又不足以使人生病。
辛尼斯說,對瘧原蟲采取這種方法的早期努力受到了在實驗室培養(yǎng)瘧原蟲的困難和許多其他后勤問題的阻礙。在 20 世紀(jì) 80 年代,研究人員開始探索一種全新的瘧疾疫苗方法。該方法不需要整個寄生蟲,而只需要寄生蟲的一小部分。
科學(xué)家們在瘧原蟲進入人體后,首先發(fā)現(xiàn)了瘧原蟲表面的蛋白質(zhì)——免疫系統(tǒng)可以識別和攻擊的目標(biāo)。他們發(fā)現(xiàn),為了增強免疫反應(yīng),必須添加額外的成分。
選擇這些額外的免疫刺激成分,也就是佐劑,并將其與瘧疾蛋白結(jié)合,構(gòu)成了一項科學(xué)挑戰(zhàn)。一些免疫學(xué)家認(rèn)為,為了預(yù)防自身免疫疾病甚至過敏,人類免疫系統(tǒng)有多種安全機制,旨在防止它不必要地攻擊無關(guān)或無害的蛋白質(zhì)。
20 世紀(jì) 90 年代,一個來自華盛頓沃爾特里德陸軍研究所的團隊和****企 SmithKline Beecham Biologicals(最終成為葛蘭素史克公司的一部分)研制出了一種不同尋常的混合物。這種 Mosquirix 疫苗含有單一蛋白質(zhì)的副本,在瘧原蟲的早期階段,這種蛋白質(zhì)會在瘧原蟲的表面散布;該蛋白與乙型肝炎表面抗原融合。然后再與佐劑結(jié)合,佐劑包括從一種稀有的智利樹樹皮中提取的一種物質(zhì)和從沙門氏菌中提取的解毒脂質(zhì)分子。據(jù)辛尼斯稱,沙門氏菌是一種有毒成分,通常會導(dǎo)致免疫系統(tǒng)“失?!保∕osquirix 混合物的其他部分仍然是專利產(chǎn)品)。
這種奇怪的融合似乎起到了作用。
1997年,在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表的一項針對少數(shù)人的研究中,一個由沃爾特里德醫(yī)院(Walter Reed)和葛蘭素史克公司(GSK)的科學(xué)家組成的研究團隊證明,7名接種疫苗后接觸寄生蟲的志愿者中的 6 名受到了疫苗保護。這一結(jié)果令人鼓舞。然而,之后又花了 10 年時間在兒童身上測試疫苗的安全性,并確認(rèn)在瘧疾流行地區(qū)對幼兒的有效性;直到 2009 年,一項在7個非洲國家的大約 15000名兒童中進行的人體試驗才開始。
該試驗于 2014 年結(jié)束,試驗數(shù)據(jù)顯示疫苗是有效的。接受疫苗的女孩中只有一小部分患上了細(xì)菌性腦膜炎,除此之外,死于其他原因的女孩總數(shù)也略有上升。盡管這些數(shù)字低于統(tǒng)計顯著性水平,但是一些人擔(dān)心,如果疫苗在撒哈拉以南非洲大規(guī)模部署,會出現(xiàn)更多的問題。
歐洲監(jiān)管機構(gòu)提供了“積極的科學(xué)意見”,表示他們對疫苗應(yīng)得到WHO的批準(zhǔn)感到滿意。世界上許多最大的慈善組織在同意為大規(guī)模疫苗接種工作提供資金之前,都會征求WHO的意見。WHO官員要求提供更多證據(jù)來證明這種疫苗的益處,并更好地評估在撒哈拉以南非洲地區(qū)的社區(qū)采用多針疫苗方案的可行性。撒哈拉以南的非洲地區(qū)缺乏許多發(fā)達國家所擁有的醫(yī)療和交通基礎(chǔ)設(shè)施。
加納的試點項目于 2019 年開始,涉及對 5 月及以上大的兒童的 4 劑劑量計劃。這項工程的巨大規(guī)模打消了人們對安全的疑慮。重癥瘧疾總體減少了30%。該方案表明,接種計劃可以很容易地利用已有的公共衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施,來接種麻疹等其他兒童疾病的疫苗。
哈佛大學(xué)的沃思和其他人表示,Mosquirix 的批準(zhǔn)向投資者和基金會發(fā)出了一個強有力的信號:大多數(shù)科學(xué)家依靠這些機構(gòu)的資助來尋找針對瘧疾和其他寄生蟲疾病的更有效的疫苗,而且也有早期科學(xué)成功的跡象。
例如,位于華盛頓特區(qū)的喬治華盛頓大學(xué)的微生物學(xué)家杰弗里·貝托尼(Jeffrey Bethony)和大衛(wèi)·迪默特(David Diemert)開發(fā)了一種疫苗,目前正在烏干達進行二期試驗。該疫苗使用同樣的技術(shù)。
與此同時,新冠病毒 mRNA 疫苗的成功對于 BioNTech 正在開發(fā)的新型瘧疾疫苗來說可能是個好兆頭。像公司的新冠病毒疫苗一樣,這種瘧疾疫苗將人體暴露于信使 RNA 的合成片段。這種單鏈分子被人體細(xì)胞吸收,并促使內(nèi)部的分子機器開始大量生產(chǎn)定制的、完全無害的病原體表面蛋白質(zhì)副本。這些無害的蛋白質(zhì)隨后會在免疫系統(tǒng)中觸發(fā)警報,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)產(chǎn)生保護性的免疫細(xì)胞大軍,能夠識別并抵御真實病毒。
美國國立衛(wèi)生研究院國家過敏和傳染病研究所細(xì)胞免疫部門負(fù)責(zé)人、疫苗和瘧疾專家羅伯特·塞德(Robert Seder)說:“很明顯,GSK 疫苗還有改進的空間。我們的目標(biāo)是讓疫苗在生命的頭幾年有更高水平的保護。”
這是一個特別的挑戰(zhàn),因為瘧疾寄生蟲有幾個不同的生命階段,每個階段對免疫系統(tǒng)來說都是不同的。
戰(zhàn)勝瘧疾并不容易,特別是在寄生蟲生命周期的后期。但隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)工具的不斷進步,我們終于有理由相信,這種給人類帶來如此多痛苦的寄生蟲將無法永遠(yuǎn)躲避我們。
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