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季節性流感的年度疫苗接種活動已經開始,嚇壞了怕打針的年輕人,並讓許多成年人想知道每年在手臂上扎一針是否適合他們。
近年來的研究表明,每年流感疫苗中的混合毒株以及先前接觸過的流感可以在幾十年後為接觸過密切相關流感迭代的人提供一些免疫力。 例如,在 20 世紀 50 年代中期之前出生的人(當時 H1N1 停止傳播)對最近的 H1N1 病毒表現出更好的防禦能力。 但是,由於病毒非常擅長透過突變逃避人體的免疫系統,因此每年都會出現許多新的變種。 在最近與 H1N1 的鬥爭之後,美國疾病控制與預防中心的一個委員會在 2 月份建議,所有六個月及以上的嬰兒和成人都應接種年度疫苗,這一步驟應提高對未來大流行以及季節性流感週期的免疫力。
對通用流感疫苗(一種只需一針即可提供終身免疫的疫苗)的尋找已經進行了幾十年,並且許多研究團隊一直在研究此問題。 這項工作很複雜,因為除了幾種病毒神經氨酸酶蛋白變種外,還有大約 16 種關鍵表面蛋白(血凝素)可幫助病毒與宿主細胞結合。(這些蛋白質是病毒名稱中“H”和“N”的含義。)流感疫苗的工作原理是引入迴圈病毒株的滅活版本,從而訓練人體的免疫系統識別和攻擊未來類似的入侵者。 病毒蛋白質的變化有助於其逃避免疫系統的識別。
不同研究小組的一系列發現已經將重點放在病毒的高度保守(未突變)區域。 並且一項新研究於 10 月 18 日線上發表在《美國國家科學院院刊》上,它利用這些發現開發出一種合成疫苗,該疫苗已有效地預防了小鼠的幾種不同型別的流感。 它是如何工作的?它能在人體中起作用嗎?
《大眾科學》採訪了彼得·帕勒斯,他是這項新研究的合著者,也是紐約市西奈山醫學院微生物學系主任,以瞭解通用流感疫苗的最新進展。
[以下是採訪的編輯稿。]
那麼,我們為什麼每年都要接種流感疫苗?
有些病毒(例如麻疹、腮腺炎、風疹、脊髓灰質炎病毒)不會隨時間推移而改變。 因此,一次疫苗接種(或一個療程的疫苗接種)可能會持續很長時間,即使不是終身。 流感病毒的不同之處在於,它們每隔一到五年就會發生劇烈的變化。 病毒的真正變化是由於我們所說的抗原漂移和抗原轉變。
但這使得疫苗生產和管理都非常複雜。 每年都必須使用監測程式,並且根據毒株的選擇,我們通常每年在疫苗中包含三種流感毒株。
每年都需要更換兩種或有時全部三種流感毒株。 每年都需要接種疫苗是由於病毒每年發生的這些抗原變化造成的。
來自過去疫苗接種或暴露的一些免疫力可以保護您免受季節性或流行性毒株的侵害嗎?例如,一些老年人似乎已經對 H1N1 具有一定的免疫力?
新的大流行性 H1N1 實際上與以前的大流行性毒株有關。 因此,老年人比年輕人更受保護,這是一個非常不尋常的情況。 這是為數不多的隨著年齡增長而變得更好的事情之一。
我們是否接近開發出一種通用流感疫苗,它可以賦予對所有流感毒株的免疫力?
可能存在通用疫苗的新理解的基礎是,包括我們小組在內的幾個小組鑑定並分離了單克隆抗體。 在過去一年半的時間裡,人們能夠鑑定出交叉反應性單克隆抗體(能夠抵抗多種毒株的抗體)方面取得了一些進展。 這在以前是未知的,發現的原因是技術變得更好了。
我們能夠確定這種抗體識別什麼。 這種抗體識別這種保守區域,它被稱為病毒血凝素的保守柄部,它就像一個蘑菇。
這些抗體是針對這種蘑菇的柄部的,透過僅使用這種蘑菇柄部,我們製作了這種柄部的合成肽。 我們能夠在小鼠中證明,這種病毒能夠誘導交叉反應性免疫反應。
第二個非常令人興奮的事情是,它是一種合成肽,這使得它更容易投入使用。
與在雞蛋中培養的傳統疫苗相比,這種合成疫苗如何更容易製造?
我們只會提供病毒血凝素的保守柄部(或保守部分)。 並且這種製劑可以透過合成方法制備,僅需約 60 個氨基酸長的肽即可。 將其給予小鼠,即可誘導這種交叉反應性免疫反應。
由於流感毒株非常擅長變異,它們是否有可能進化出繞過這種疫苗的方法?
莖部(柄部區域)可能對這些變化的耐受性較低。 當然,永遠不要說永遠不可能,但由於我們已經看到這些區域在 50 年或 80 年內沒有發生變化(當然,我在這裡誇大了,但本質上它們沒有發生變化),這表明病毒一直無法在那裡發生變化。 因此,人們有希望病毒不太可能克服疫苗。
目前,全球可能只有 5% 的老年人接種流感疫苗,因此這種突變不太可能很快發生。 因此,這有點像抗生素:只有當您過度使用抗生素時,耐藥性才會成為一個主要問題。
那麼,通用疫苗可以預防大流行,例如 H1N1 甚至 H5N1 傳播嗎?
它們應該可以預防。 我們將提供針對每種可想象到的毒株的群體免疫。 這不是 100% 的,但它肯定會減輕任何新的大流行毒株在發病率和死亡率方面的影響,即疾病和死亡。
這些發現可以應用於其他病毒和疫苗嗎?
許多病毒不會發生這種變化,因此對於這些型別的疫苗,無需進行更改,因為它們效果很好。 然而,也有一些著名的案例,例如 HIV 和丙型肝炎,它們也會發生很多變化。 尋找保守域並在疫苗中使用這些域的想法由來已久。 只是沒有奏效。 如果可以識別保守區域,則始終可以對這兩種病毒採用類似的方法。 我們不能使用流感病毒的保守區域來預防 HIV 或丙型肝炎。
那麼,現在的研究進展如何? 我們何時可以期待看到通用流感疫苗?
我們僅在小鼠中證明了這一點,因此必須將其擴充套件到其他動物模型(雪貂和豚鼠)。 只有在這些實驗成功完成後,我們才會考慮進入人體試驗。
保護小鼠總是容易得多。 你從癌症中瞭解到這一點——你可以在小鼠中治癒癌症,但在人類中,這並不容易。 人們必須看看同樣的方法是否也對人類有效。
我們第一次可以考慮通用流感疫苗。 顯然,我們的方法僅僅是一個開始。