夏天最開心的是可以吃冰西瓜,最討厭的是有蚊子出沒。討厭蚊子的理由,除了因為它會給我們派讓人奇癢難忍的“小紅包”,還因為它會傳播疾病,比如,流行性乙型腦炎(簡稱乙腦)。
▲蚊子,圖片來源pexels流行性乙型腦炎和最近比較受關(guān)注的猴痘一樣,是一種人畜共患病,主要傷害10歲以下兒童。這種病直到今天,也沒有什么針對性的、特別有效的藥物。好在,在我國科學(xué)家的努力下,這種病的危害已經(jīng)大大降低——研制出了疫苗的緣故。今天我們就來聊一聊,流行性乙型腦炎疫苗的誕生過程。
天降大任50年代初,華北乙腦疫情暴發(fā),發(fā)病率達20/10萬,部分地區(qū)甚至達到了41.3/10萬。一時間,醫(yī)院里人滿為患,甚至過道里,都住滿了腦炎患者。對付人獸共患病,減少傳染源是一個思路,研發(fā)針對性的藥物也是一個思路。愛國衛(wèi)生運動使得蚊蟲大為減少,只是一時不能完全消滅;而特效藥物,正如前面所說,直到今天仍沒有找到。所以,只剩下一個辦法:盡快研制出疫苗。北京市為了讓科學(xué)家們了解任務(wù)的緊迫性,特地組織他們到兒童醫(yī)院探視。在那里,本該活蹦亂跳的兒童,只能躺在病床上;更有一些父母,聽說治療要花很多錢,還有可能留下后遺癥,干脆將孩子丟在醫(yī)院。探視者里有一位,叫做俞永新。他是窮苦人家出身的孩子,原本立志學(xué)醫(yī),卻因為大學(xué)期間身患重病,不得不改行學(xué)了生物。畢業(yè)之后,他被分配到衛(wèi)生部生物制品檢定所,負(fù)責(zé)檢查和研究病毒性疫苗。沒想到,他又一次得到了直面疾病的機會。▲俞永新于是問題來了,該怎么制作疫苗呢?說到這里,不能不提痘病毒感染。
痘病毒就是能讓人和脊椎動物身上長痘痘(丘疹、皰疹)的病毒,包括正痘病毒屬、禽痘病毒屬等。例如猴痘,由猴痘病毒引起,屬于正痘病毒屬;而其中名氣最大的,莫過于天花。疫苗說白了就是模擬考試。牛痘與天花題型(抗原性)一致,而難度(致病性)大為降低。有了牛痘練手,我們的免疫系統(tǒng)就能對付天花。實際上,天花疫苗對猴痘也有不錯的效果。上個世紀(jì)三十年代,美國科學(xué)家厄內(nèi)斯特·威廉·古德帕斯丘(Ernest William Goodpasture)對痘病毒產(chǎn)生了興趣;而要研究病毒,首先得培養(yǎng)病毒。禽痘病毒屬,顧名思義,主要感染禽類,那么,它們能不能感染雞蛋呢?▲燈光下的雞胚正是這一無心之舉,開啟了病毒研究的大門:結(jié)果顯示,雞痘病毒可以在雞胚中培養(yǎng);后來,澳大利亞科學(xué)家弗蘭克·麥克法蘭·伯內(nèi)特(Sir Frank Macfarlane Burnet)發(fā)現(xiàn),許多病毒可以在雞胚中生長,而在這個過程中,病毒的毒力會下降。其中的道理并不復(fù)雜。正所謂,物競天擇,適者生存。病毒進入陌生的環(huán)境,會被迫不斷地變化;變化之后的病毒,對人類的危害,可能會有所下降。到了此處,思路已經(jīng)很清晰了:要想研究乙腦疫苗,就必須在保留病毒抗原性的基礎(chǔ)上,減少病毒的致病性;而利用雞胚連續(xù)傳代,或許可以降低病毒的毒力。俞永新靠著刻苦自學(xué)和前輩的指點,很快掌握了相應(yīng)的技術(shù),一頭扎進實驗室之中。
一波三折然而,事情總是說起來容易做起來難。當(dāng)時的實驗室,遠不像現(xiàn)在這般寬敞,至于空調(diào),更是想都不要想;在逼仄和燥熱之中,研究人員們還要小心翼翼,以免細(xì)菌污染、破壞實驗。最讓人無奈的是結(jié)果——俞永新用了三年時間,總計做了近千次傳代實驗,仍然沒能將病毒的毒力降低到合適的地步。會不會是雞胚的原因呢,換一種培養(yǎng)環(huán)境又如何?科學(xué)探索固然需要扎實的知識、熟練的技能,也離不開破陳出新的勇氣。舉個例子來說,剛開始研究脊髓灰質(zhì)炎病毒的時候,人們想當(dāng)然地認(rèn)為,它只能在高級動物的神經(jīng)系統(tǒng)中生長。因此,僅是為病毒歸類,就犧牲了一萬七千只猴子。為此花費的金錢倒是小事,關(guān)鍵在于,猴子數(shù)量不多、飼養(yǎng)麻煩,一輪實驗需要很長的時間。那些患病的人,等得起嗎?直到后來,美國科學(xué)家約翰·富蘭克林·恩德斯(John Franklin Enders)發(fā)現(xiàn),原來脊髓灰質(zhì)炎病毒可以在其它組織中成長。顧方舟先生研制的糖丸,早年間就是利用猴腎細(xì)胞生產(chǎn)的。▲糖丸,曾經(jīng)用猴腎細(xì)胞生產(chǎn)俞永新也是一個有勇氣的人。在雞胚減毒失敗之后,他開始嘗試用小鼠的腎臟細(xì)胞、脾臟細(xì)胞、皮下組織培養(yǎng)病毒,終于得到了一種毒力明顯降低的毒株,SA14-5-3。疫苗關(guān)乎生死,理論上可行遠遠不夠,還要通過事實的檢驗。而臨床試驗的結(jié)果,不啻一盆冷水:這種病毒,固然沒有引起不良反應(yīng),抗原性卻不怎么強。有些接種者的抗體水平迅速下降,還有一些接種者,干脆沒有產(chǎn)生乙腦抗體。
大功告成此時距離俞永新接到科研任務(wù),已經(jīng)過去了二十多年。以一代人的時間去做一件事,卻得到這樣的結(jié)果。換作旁人,大概會沮喪、崩潰,甚至自暴自棄。俞永新卻沒有放棄,而是為兒童醫(yī)院里的那些患者,又一次忙碌起來。在冷靜分析之后,他認(rèn)為,有兩個提高抗原性的辦法:一是提高病毒的繁殖能力,病毒多了,對免疫系統(tǒng)的刺激性大,產(chǎn)生的抗體也會隨之增高;二是利用空斑純化,從所有安全的病毒之中,篩選中抗原性最強的。說到這里,肯定有人會問,什么是空斑純化??瞻呒兓癄砍兜搅硪环N人獸共患病,西方馬腦炎。西方馬腦炎,由西方馬腦炎病毒引起。上個世紀(jì)50年代,意大利裔病毒學(xué)家雷納托·杜爾貝科(Renato Dulbecco)在美國訪學(xué)的時候,接觸到這種病毒。他發(fā)現(xiàn),在培養(yǎng)皿里,病毒形成了大小不一的空斑。▲西方馬腦炎形成的空斑這兩年,人們常常討論“新冠變異株”。到底什么叫“變異株”呢?其實,就是包含特定基因突變的病毒。一個病毒入侵一個細(xì)胞,可以產(chǎn)生成千上萬的子代;因為基因突變,各個子代之間的遺傳物質(zhì)不盡相同。在多次突變之后,有些子代可能在抗原性、致病性方便發(fā)生改變,便稱之為一種新的毒株。不同的毒株對細(xì)胞的破壞能力不同,因此,在培養(yǎng)皿上,會形成大小不一的空斑。反過來說,利用這種效應(yīng),可以純化、分離病毒。依靠這兩種辦法,俞永新發(fā)現(xiàn)了一種新的毒株,SA14-14-2。研究顯示,它不僅安全,而且抗原性很強。此后就是一連串的勝利了:1989年,以SA14-14-2株制備的乙腦減毒活疫苗,取得了生產(chǎn)許可;1990年,這一研究獲得國家科技進步一等獎;2002年,疫苗出口韓國,這是我國自行研制成功的人用生物制品首次向國外轉(zhuǎn)讓;同一年,疫苗得到了世界衛(wèi)生組織的推薦……
尾聲如今,俞永新的疫苗已經(jīng)累積接種6億多兒童,每年向韓國、印度、泰國、尼泊爾出口數(shù)千萬人份。幾代兒童,在疫苗的庇護之下健康成長;流行性乙型腦炎,也成為了一種不太被人了解的疾病。在回顧往事的時候,俞永新說,他能取得這樣的成績,離不開領(lǐng)導(dǎo)的支持和其他同行的幫助。在我看來,還應(yīng)該加上兩條:一是對專業(yè)技能的掌握,站在前輩學(xué)者的肩膀之上;二是不折不撓的精神,勇于求索陌生的道路。正是靠著這樣的精神,人類才能不斷戰(zhàn)勝疾病,包括人獸共患病在內(nèi)的各種傳染病的發(fā)病率才能越來越低,我們才能在疫情年代,得到一方安寧。