这群科学家,也许将带来万能的感冒疫苗

2016-11-28 15:04 来源: 药明康德
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  凛冬将至。

  冬天总与许多疾病挂钩在一起,而其中影响最为广泛的,或许就是感冒了。可不要小瞧这个看似普通的疾病:倘若得不到及时的治疗,感冒可能会带来包括肺炎与心脏病等并发症;而患有心力衰竭、糖尿病或哮喘的患者,病情也有可能在感冒期间加重。

  更糟糕的是,我们迄今没有一项有效的预防方法。由于感冒病毒非常多样,一种疫苗往往只对一部分病毒起效,而对其他的全无用处。这也是为何每年在接受疫苗后,依然有罹患感冒风险的原因。

  然而,这一情况有望在近期得到扭转。在几名科学家的努力下,一种万能的感冒疫苗,也许就快问世了。

  一类狡猾的敌人

  科学家们发现,大多数感冒由鼻病毒(rhinoviruses)引起。尽管鼻病毒早在50多年前就已经被发现,针对它的疫苗却一直难产——上一篇关于鼻病毒疫苗的论文还要追溯到1975年。此后很长的时间里,虽然其他疾病领域的进展日新月异,但鼻病毒疫苗的研发一直处于空白。

  这是因为鼻病毒是一类狡猾的敌人:它的突变的速度很快,会在短时间内进化出多种不同的亚型。针对某种亚型的疫苗虽然有效,却无法做到面面俱到。

  这让许多病毒学家们感到窝火,埃默里大学(Emory University)的马丁·摩尔(Martin Moore)教授就是其中之一。作为一名呼吸道疾病的专家,同时也是一名儿童疾病的研究者,马丁深知感冒的潜在危害。然而,当他自己的孩子患上感冒时,医生却总是告诉他“回家安心休养,等感冒自己好起来。”马丁对自己的束手无策感到极为不满。

  没有疫苗,为什么不造一支疫苗呢?马丁在2013年拜访了多名鼻病毒领域的权威,询问这一可能,却没有得到想要的结果——“喔,从来没有鼻病毒的疫苗,这是不可能的”,权威们这样和马丁说。

  “好吧,让我们走着瞧”,马丁回想起当时的情形说。

  世界上最大的儿童鼻涕库

  在得到权威们的否定后,马丁决定自行研发鼻病毒疫苗。他的思路非常直接:既然单种疫苗只能针对单种病毒亚型,那为啥不把多种疫苗组合到一起呢?在文献中进行了一番搜索后,他发现美国弗吉尼亚大学(University of Virginia)的科学家们早在上世纪70年代就已经尝试过了这一策略。当时来自弗吉尼亚大学的团队制造了一支能针对10种病毒亚型的疫苗,却没有取得理想的结果。

  “它能够产生一些抗体,但不是非常好,”一名研究人员回忆道:“对于不包括在疫苗内的病毒株,这款疫苗起不到交叉保护的作用。”

  但马丁认为40多年来的科学进展,足以让这一古法获得新生。目前,科学家们已经从人群中鉴定出了160种鼻病毒。为了让新疫苗对更多的病毒亚型起效,马丁需要获得这些鼻病毒,并把它们组合到一针疫苗内。

  为了获得这些病毒,马丁联系了威斯康辛大学医学院(University of Wisconsin School of Medicine)的詹姆斯·格恩(James Gern)教授。在过去的20年间,詹姆斯一直从他的患者身上搜集和分离鼻病毒。在需要时,只要将病毒注射入人类细胞,就能获得大量的实验材料。

  “听起来有些恶心,但我们可能拥有世界上最大的儿童鼻涕库。”詹姆斯说。

  由于这个病毒库的存在,马丁能更快地获得自己想要的病毒。更关键的是,他能精确地获得需要的病毒亚型。“这真是比以前好多了!”马丁说。

  在詹姆斯的帮助下,马丁与他的同事们研发出了一种新的疫苗,针对的鼻病毒亚型从最初的10种增加到了50种。当他们将疫苗注射到了猕猴体内后,检测了强烈的抗体反应——在血液中,他们发现了针对高达49种鼻病毒亚型的抗体,这极大地验证了这一思路的可行性。这篇重量级的文章,也发表在了《Nature Communications》上。

  由外而内的研发新策略

  在英国,另一支科研团队则在尝试一种完全不同于以往的新策略。

  与马丁“以数量取胜”的研发策略不同,伦敦帝国学院(Imperial College London)的加里·麦克莱恩(Gary McLean)教授将目光投向了鼻病毒的内部,而这利用了鼻病毒本身的特性。

  在鼻病毒进入细胞后,它们会将外壳打开,暴露出内部的蛋白和基因,而人体的细胞会基于这些分子,制造新的病毒。但在这过程中,细胞会把这些分子递呈到表面,以进行新病毒的包被。换句话说,在鼻病毒的生活周期中,它的内部蛋白有一瞬间会暴露在外。

  这个发现意义重大。尽管不同鼻病毒亚型的外壳长得千奇百怪,但内部的蛋白由于要行使特定的功能,结构上要保守得多。也就是说,一种鼻病毒亚型的内部蛋白,能激发免疫细胞对其他亚型的响应。

  “一支疫苗就可以阻止它的脚步。”加里兴奋地说道。

  在这个思路的启发下,加里和他的同事们开始着手研发新的疫苗。他们提取了一批鼻病毒的内部蛋白,并把它们注射到小鼠体内。实验结果发现,免疫系统可以学会识别这些蛋白,并对受感染的细胞展开疯狂攻击。

  在这些结果的激励下,伦敦帝国学院的团队申请了壳内蛋白疫苗的专利,并且决定在此方向上继续前进。“你需要很多临床前的数据,才能说服人们投入大量资金参与,”加里说道:“而我们现在已经拿到了所有我们可以取得的。”

  后记

  在沉寂了几十年后,我们欣喜地看到,感冒疫苗领域又迎来了新的重要进展。虽然这两支团队采用了截然不同的研发思路,但在早期的实验中,这些新疫苗都取得了令人振奋的结果。更关键的是,他们并不是孤军奋战。近年来,人们更好地意识到感冒带来的重大影响——在美国,由于职工请假照顾孩子造成的经济损失高达250亿美元;感冒在抵抗力较弱的人群中会引起更为复杂的并发症,消耗医疗资源。因此,更多的科研机构或医药公司也正在进行感冒疫苗的研发。在不久后,我们也许就能听到这些疫苗进入人体试验的消息。

  “我非常的激动,”一名四十年前参与弗吉尼亚大学疫苗研发的研究人员说道:“我认为这是非常棒的一件事情,人们在放弃了很多年之后,又开始重新面对这个重要的问题了。” 我们期待在众人的推动下,感冒疫苗的研发能够高歌猛进,带领我们早日取得抗感冒战争的胜利。

本文来源: 药明康德    
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