【盤點】流感疫苗的現狀與發展

　　流行感冒是我們日常生活中經常會遇到的疾病，幾乎每個人一生中都會得至少一次。雖然流感的危害性不大，但由于傳播疾病廣泛且無法治療，是當今世界健康領域最為關心的問題之一。流感的致病原是流感病毒，目前預防流感病毒感染的方式主要是注射流感疫苗，而對于流感疫苗的本質，作用機理，治療效果等，我們普通人并不了解。最近cell子刊 cell hostμbe 刊登了來自美國國立衛生研究所傳染病與過敏反應研究分所的Kanta Subbarao的一篇綜述文章，就以上問題做了比較完善的解答。雖然該文章立足于美國的具體情況，但對我們的科學認識也有一定的幫助。

　　簡介

　　流感病毒在分類學上屬于正粘液病毒科，它的遺傳物質由若干反義單鏈RNA基因組片段組成。感染流感病毒后會機體迅速出現發熱、咳嗽、鼻炎、身體不適、頭痛等癥狀，1到3天的潛伏期后還會出現喉嚨刺痛的癥狀。流感病毒共有三種屬別（A,B,C），主要由病毒的核蛋白（NP）以及基質蛋白（M）區別。A型與B型流感病毒均能引起一年一次的流行性傳染。對成人與兒童群體分別造成5%-10%以及20%-30%的傳染規模。從數量上來看，流感病毒每年共造成三百萬到五百萬人感染，超過50萬人死亡。動物來源的A型流感病毒也可以造成偶發性的大規模傳播，在過去的100年中共發生了4次。

　　A型與B型流感病毒含有8條基因組片段。其中A型病毒根據表面紅血球凝集素（HA）的不同可以分為16種類型，根據神經氨酸酶的不同可以再分為9種亞型，在這些亞型中只有一部分能夠在人類中傳播（我們熟知的H1N1，H7N9的名稱也是這么來的）。目前最好的應對流感傳播的方法就是使用流感疫苗。流感疫苗對于抵抗力低下的人群（老人，兒童等）具有明顯的預防效果。

　　美國目前批準的流感疫苗類型

　　目前獲得批準的流感疫苗主要集中在誘導機體產生病毒HA蛋白的特異性抗體，這些抗體通過中和作用阻止了病毒的體內感染（不熟悉抗體作用機理的可以看看這篇文章：【盤點】cell report：交叉呈遞—腫瘤免疫療法潛在藥物靶點）。目前的流感疫苗屬于季節性疫苗，即需要每年不斷地評估與調整來保證適應當年病毒抗原的變異，這項工程每年完成兩次，南北半球各一次。那么病毒為什么會變異的那么快呢？原因之一是流感病毒的基因組有單鏈RNA組成，其復制所依賴的聚合酶又缺乏保真能力，所以會造成大量的隨機突變；另外，由于受到當下存在的中和抗體的壓力，病毒選擇向能夠成功逃逸抗體"捕獲"的方向進化。從實踐角度看，疫苗的制備要先于流感爆發7-8個月之前完成，以在流感爆發之時能夠做到充分的應對。

　　已經獲批的疫苗可以分為滅活疫苗，減毒疫苗以及重組HA蛋白疫苗，三者均為復合制劑。滅活疫苗的主要成分為裂解的病毒殼體或不同類型的HA蛋白混合物。根據給藥方式的不同分為肌肉注射與皮下注射。一類三價的滅活疫苗包括H1N1，H2N3型A型病毒以及一種預測得到的主流B型病毒。最近上市的一類四價疫苗還加入了一類B型病毒。滅活病毒具有毒株特異性，能夠誘導血清中IgG的上升，適用于6個月以上的人類。

　　第二類叫做減毒疫苗。這類疫苗包括四種不同的活性病毒毒株，采用鼻腔噴霧的方式接種。疫苗中的毒株經過了弱化突變，具有溫度敏感以及毒性減弱的特性。因此，在接種之后，疫苗中的毒株能夠在鼻腔進行復制，但不能在溫度較高的呼吸道下部復制。減毒疫苗能夠誘導增加血清中的抗原特異性IgG、粘膜附近的IgA以及效應T細胞的產生，適用于2歲至49歲的人群。

　　第三類疫苗叫做FluBlok，它是由昆蟲細胞系表達的重組HA蛋白。目前適用于18到49歲、對雞蛋過敏的患者（為什么提雞蛋？之后會解釋）。這一類疫苗的優點是研發周期短，能夠根據當下的流行趨勢做實時調整。

　　盡管這些疫苗的安全性已經被確認，仍有一些副作用需要提醒：滅活疫苗注射后會在注射區域產生疼痛，紅腫等癥狀；減毒疫苗會引起鼻塞，流鼻涕等現象；對于一些特殊人群，在接種時還需額外注意。

　　流感疫苗優化道路困難重重

　　首先，依賴于雞胚。雖然說病毒生命力頑強，但要想人工培養成"疫苗大軍"還真不容易。傳統的工藝利用雞胚作為病毒的飼養單元。那么對于以病毒為原料的滅活疫苗以及減毒疫苗來說，雞胚顯然跟不上日益嚴峻的量產要求。目前有一些批準疫苗采用哺乳動物細胞代替雞胚進行生產，但仍不具備代替能力。在這方面，重組疫苗的優勢就十分明顯。另外，臨床上采用DNA代替蛋白質作為接種原料（即種下病毒核酸的"種子"，讓其在體內自由生長形成免疫原）。

　　其次，時間線太長。簡單來說，疫苗的生產包括培育三到四種"種子"病毒，擴增，滅活，純化，裂解，加工成成品等若干步驟。對于一年一度的疫苗需求，加上對流行趨勢的預測需要等到流行前幾個月才能做出，時間確實十分緊張。另外，對當年流行性的預測也是一件極難把握的事情。通常檢測流行病毒的變化特征是通過HA抑制檢測法完成的。這種方法通過抗原抗體反應強度能夠判斷病毒HA蛋白的變化特征。大量的重復性試驗加上后期的數據模擬與分析最終得出流行病毒毒株HA的表位特點。

　　再次，每年周而復始的研發。由于流感病毒快速的變異能力，每年都需要進行新型的疫苗研發。為了降低研發的頻率，研究人員嘗試了一些辦法提高疫苗的廣譜性，即交叉反應的能力。包括尋找HA保守表位，引發T細胞免疫，佐劑輔助以及多種疫苗雞尾酒療法等。

　　除以上三點外，疫苗優化還受到了新型病毒不斷出現的困擾，老年人的免疫系統退化帶來的抗原免疫原性降低也對疫苗的接種效果產生了負面影響。

　　目前獲批的流感疫苗對于成年人及小孩的保護效率分別達到了60%與83%，然而在現實中，一旦遇到新型病毒的爆發，或者預測出現問題，產生的疫苗就會失去保護效果。主觀上，我們希望將來的疫苗要具有更高的廣譜性，不再依賴雞胚生產，研發時間縮短等優勢。