2025 年 12 月 17 日《自然》雜志聚焦報道,科學家們正借助多種新技術,讓能抵御所有流感變種的通用疫苗離現實越來越近。
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現有流感疫苗的痛點
2014 年,世衛組織根據監測數據挑選了四種流感毒株研發疫苗,其中包括當時流行的 H3N2 亞型毒株。但到當年秋季疫苗投入使用時,病毒已發生變異,新疫苗對變異毒株的保護效力僅為 6%,導致那年北半球流感季比此前五年都更嚴重,持續時間也創下十年之最。
這背后的核心問題是 “抗原漂移”—— 流感病毒的基因變異會改變其組成成分,使其輕易躲過現有疫苗的防御。目前的流感疫苗通常只能降低 40%-60% 的感染風險,還需要世衛組織每年兩次開會預測流行毒株,廠商緊急生產,民眾年年接種,既麻煩又效果有限。
通用疫苗的研發新思路1. 瞄準病毒 “不易變”的部位
流感病毒表面有兩種關鍵蛋白:血凝素(HA)和神經氨酸酶(NA)。血凝素像 “莖 + 球頭” 的結構,有 18 種亞型(H1-H18),病毒正是靠它進入人體細胞;神經氨酸酶有 11 種亞型,負責幫助病毒擴散。
我們的免疫系統總盯著血凝素的 “球頭” 攻擊,但這個部位變異極快;而 “莖部” 隱藏更深、變異慢,且對病毒入侵細胞至關重要 —— 一旦變異影響功能,病毒就會失效。
紐約西奈山醫學院的弗洛里安?克拉默團隊就盯上了這個 “莖部”:他們把 H1 亞型的血凝素莖部,和 H8、H14 等其他亞型的球頭拼接成 “嵌合蛋白”。由于大多數人都有流感感染或接種疫苗的經歷,免疫系統會識別熟悉的 “莖部” 并強化對它的反應,從而形成更廣泛的保護。2020 年的 Ⅰ 期臨床試驗顯示,這種疫苗能誘導產生大量針對 H1 莖部的抗體,目前團隊正推進 H3 莖部的研究,計劃將兩者結合以覆蓋更多毒株。
杜克大學的尼古拉斯?希頓團隊則另辟蹊徑:他們通過基因編輯改造血凝素的 “球頭”,制造出 8 萬多種變異體,迫使免疫系統把注意力轉向莖部和其他未被關注的 “抗體結合位點”。同時,他們還保留了針對球頭的傳統免疫反應,通過混合疫苗實現更全面的防護。這種疫苗雖不能直接中和病毒,但能幫免疫系統更快識別并清除病毒,減輕癥狀 —— 原本要病兩天的人可能毫無感覺,原本有生命危險的人或許只需扛幾天。
2. 用計算機預測病毒進化
克利夫蘭診所的泰德?羅斯團隊認為,單靠 “莖部” 不夠,還得結合球頭、其他抗原和 T 細胞才能實現廣譜保護。他們利用全球流感監測系統收集的大量病毒基因組數據(包括人類、豬、鴨等來源的毒株),開發了 “計算優化廣譜反應抗原(COBRA)系統”。
這個系統通過機器學習,找出病毒中變異概率極低的基因序列,再模擬這些序列在免疫系統壓力下的進化趨勢。用 2009 年之前的數據設計的疫苗,在小鼠實驗中成功保護了它們免受 2009-2019 年間的 H1N1 和 H3N2 毒株感染,相當于 “預測未來病毒并提前設防”。
3. 激活 T 細胞的長效防御
俄勒岡健康與科學大學的約拿?薩查團隊把目光投向了免疫系統的 “T 細胞”。他們選擇了流感病毒內部的三種關鍵結構蛋白(基質蛋白 M1、核衣殼蛋白、聚合酶 PB1)—— 這些蛋白對病毒結構至關重要,幾乎不能發生有效變異。
研究人員把這些蛋白嵌入 “巨細胞病毒(CMV)” 中(這種病毒感染人類但不致病,且能被呼吸道黏膜的 T 細胞長期監控)。他們用 1918 年流感大流行的病毒(從冷凍樣本中重建)制作疫苗,給獼猴接種后,再暴露于致命的 H5N1 禽流感病毒。結果顯示,未接種的 6 只獼猴一周內全部死亡,而接種的 11 只中有 6 只存活 —— 意味著基于百年前病毒研發的疫苗,能抵御積累了世紀變異的毒株。薩查希望這種 T 細胞能終身待命,成為通用疫苗的重要組成部分。
研發路上的現實挑戰
盡管思路可行,但研究人員也很清醒:“通用疫苗” 可能是個“夸大的說法”。希頓直言,就算疫苗效果是現在的 10 倍,每年能救數百萬人,也算不上“萬能”;羅斯則認為,真正的通用疫苗可能還需數年,甚至未必能實現,他更期待一種能管 3-5 年的疫苗 —— 這就能大幅降低生產和接種成本,擺脫季節性生產的束縛。
更現實的阻礙來自資金和政策:美國衛生與公眾服務部負責人有反疫苗傾向,不僅解雇了免疫實踐咨詢委員會的全部成員,還取消了近 6 億美元的 mRNA 疫苗研發合同(包括流感疫苗相關項目),削減了 5 億美元的 mRNA 研發資金。雖然目前通用疫苗的研究不依賴 mRNA,但科學家擔心,這種對新技術的排斥會阻礙未來流感及其他疾病疫苗的發展。
不過好消息是,美國國立衛生研究院(NIH)在 5 月啟動了“黃金標準一代” 項目,計劃研發流感和冠狀病毒通用疫苗;由 NIAID 資助的 “流感疫苗創新合作中心(CIVICs)”也仍在運轉。
研究人員普遍認為,終身防護所有流感毒株的 “完美疫苗” 或許難以實現,但能覆蓋多種毒株、保護數年的疫苗完全可以達成。正如克拉默所說:“如果有一種疫苗,一輩子只需接種幾次,那將徹底改變游戲規則。”
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