从天花到普通感冒:疫苗发展简史

Close-up on HPV vaccination in Sao Paulo Brazil, March 2014.
It's World Immunization Week – and we're looking back at the world’s many life-saving vaccines.Image: Flickr
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  • 通过接种疫苗预防疾病的理念可以追溯到数百年前。

  • 如今,疫苗每年可拯救多达500万人的生命,并且新疫苗仍在不断推出。

  • 为纪念世界免疫周(4月24日至30日),我们回顾疫苗非凡的发展历史。

每分钟都有六人因疫苗而获救,据世界卫生组织(WHO)称,同时多达每年有500万例死亡因此得以避免,联合国儿童基金会(UNICEF)表示。天花等曾经致命的疾病已被消灭,其他疾病也大多借助疫苗得到有效控制。但这一救命突破究竟是如何实现的?

利用传染病病原体的细胞刺激人体免疫系统以抵抗疾病,这一想法并不新鲜:数百年前,人们就已在使用基础形式的免疫接种,如下方时间线所示。

此后,疫苗已取得长足进展,如今已有接种可应对世界上大多数最严重的感染。新冠肺炎疫情期间,新疫苗以创纪录的速度研发出来——仅用12个月即可投入使用,而通常平均需要10至15年。

然而,疫苗的非凡成功并非没有挑战,其中主要挑战之一是错误信息和反疫苗情绪,这一问题可追溯到1850年代,当时英国将天花免疫接种列为强制性措施。

疫情还打乱了许多国家的免疫接种工作。世界卫生组织表示,这一时期全球范围内暂停接种疫苗,导致至少2500万名儿童错失了救命疫苗。

多项研究报告显示,麻疹、脑膜炎、白喉的病例数不断增加以及其他可通过疫苗预防的疾病,世界卫生组织、联合国儿童基金会和Gavi正呼吁加大对免疫接种的支持力度,以免数十年的进展付诸东流。

在我们迎来世界免疫周之际(今年的主题提醒人们“每一代人都有疫苗守护”),让我们回顾在通往疫苗保护的世界的非凡历程中的一些里程碑。

早期的免疫接种形式

早在1500年代,据全球疫苗联盟Gavi称,人们就已在使用简单的免疫接种形式来获得对天花的免疫力。

这一被称为人痘接种的做法,据记载在17世纪的中国已有实践,据称它显著降低了天花的死亡率。人痘接种的死亡率约为2%,而感染天花者的死亡率为30%。

1716年,北美对人痘接种的兴趣由科顿·马瑟引发,他是一位新英格兰牧师,读到一篇关于该方法在土耳其应用的科学论文,并主张在1721年马萨诸塞州天花暴发时采用这一方法。

大约在同一时期,天花幸存者玛丽·沃特利·蒙塔古夫人(英国驻土耳其大使的妻子)在当地为其三岁的儿子接种了人痘,回国后大力宣传接种疫苗的益处。

第一种现代疫苗接种

但直到1796年,英国乡村医生爱德华·詹纳对其效果进行了科学研究。詹纳注意到,接触过牛痘的当地农村社区似乎对天花有免疫力,于是他先给一名儿童接种了牛痘病毒,两个月后又给同一男孩接种了天花病毒。

爱德华·詹纳为世界上首次疫苗接种的场景。Image: Wellcome Collection 展馆

该方法奏效,历史学家如今将其称为第一种现代疫苗接种,其名称源自vaccinia,即牛痘的拉丁名。尽管取得了成功,公众仍花了一段时间才接受,甚至有人担心接种后会让自己变成牛。随着进一步的测试和有效性证据的积累,天花疫苗传播到其他大洲,直至1840年代和1850年代英国及美国部分地区实施强制接种计划。该疾病于1980年被世界卫生组织宣布消灭。

实验室生产的疫苗

路易·巴斯德如今最为人所知的是发明了一种牛奶保存方法,同时,他于1879年发现了一种鸡霍乱疫苗,当时一瓶病毒因失误在外面放置了一个月。被注射了这种被忽视病毒的鸡生了病,但很快便康复了。

巴斯德推断,病毒已经减弱,即被减毒。他这一偶然发现为在实验室中生产疫苗打开了大门,即通过制造药性较弱的病毒形式,使其在不伤害患者的前提下刺激免疫力。

巴斯德随后成功研制出炭疽和狂犬病疫苗。1885年,西班牙医生哈伊梅·费朗研制出人类霍乱疫苗。1896年,英国和德国科学家研制出伤寒疫苗。

20世纪的疫苗

1900年代见证了疫苗研发的巨大发展。1920年代,结核病、破伤风和白喉疫苗相继问世。1938年,南非病毒学家马克斯·泰勒及其团队研制出黄热病疫苗——泰勒后来因这一发现荣获诺贝尔奖,这也是该奖首次因疫苗相关发现而颁发。

在19世纪末和20世纪初,脊髓灰质炎曾是世界上最令人恐惧的疾病之一,疫情曾导致数千人死亡。1953年,美国科学家乔纳斯·索尔克研制出灭活脊髓灰质炎疫苗,他首先在自己和家人身上进行了测试。该疫苗取得成功,于1955年获得许可,两年后,美国的脊髓灰质炎病例数已从58,000例降至5,600例。

这一时期还推出了联合疫苗——DTP(白喉、破伤风和百日咳)于1948年问世,MMR(麻疹、腮腺炎和风疹)疫苗于1971年问世。

新冠肺炎带来的变革

新冠肺炎疫情于2020年3月被确认后,疫苗研发工作以惊人的速度展开,并在12个月内完成了新疫苗的测试和批准。此前最快的疫苗研发周期为六年,用于预防腮腺炎。

这一速度得益于此前在艾滋病毒(HIV)、中东呼吸综合征(MERS)和严重急性呼吸综合征(SARS)疫苗方面的开创性工作,这些工作利用遗传物质刺激细胞产生“刺突蛋白”,从而产生抗体以对抗病毒。

2020至2021年间新冠肺炎疫苗在全球推广,这标志着mRNA疫苗首次获准广泛使用。一项研究估计,各类新冠疫苗所挽救的生命数量达到250万。尽管如此,有证据表明,疫情发生后,人们对疫苗接种的信心总体上有所下降。

疫苗接种的未来

新冠疫苗为更多mRNA疫苗铺平了道路,其中最近的一项是用于预防潜在的禽流感大流行的疫苗。

研究人员也在探索新的疫苗接种方式。斯坦福大学的一个团队近期在小鼠身上测试了一种“通用疫苗”,结果积极。这种新型疫苗不同于传统疫苗通过训练免疫系统的方式,而是模拟免疫细胞相互交流的方式。英国广播公司(BBC)报道称,如果该疫苗成功应用于人类,一种鼻喷雾剂即可预防所有咳嗽、感冒和流感。

新冠肺炎疫情尤其暴露出的问题是:所有人都能获得未来的疫苗吗?对于Gavi而言,重点在于确保在应对可预防疾病时不让任何人掉队。

最新数据显示,低收入国家在2025年为免疫接种项目投入了超过3亿美元,创下新纪录,表明免疫接种正在国家预算中获得优先地位。

“在全球融资环境日益紧张的情况下,各国正挺身而出,发挥主导作用,确保免疫接种的未来,”Gavi首席执行官萨尼亚·尼什塔尔博士表示。“如此规模的创纪录共同融资表明,以国家为主导、可持续的免疫接种体系的转变正在加速,我们正迈入保护儿童免受可预防疾病侵害的新时代。”

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