世界首款人畜通用疫苗正在研发中

Kenya Maasai Isaac Deka stands next to his three exhausted cows clustered under a thorny acacia tree near the Rift Valley town of Kajiado, 75 km (47 miles) south of Kenyan capital Nairobi, March 25, 2009. Cattle are the economic lifeblood of around 150,000 Maasai scattered in homesteads across Kenya's southern Rift Valley, but now they are dropping where they stand, their parched bodies stinking in the red dust. Picture taken on March 25, 2009. To match feature KENYA-DROUGHT/ REUTERS/Antony Njuguna (KENYA ENVIRONMENT ANIMALS) - GM1E53Q1JKM01
Scientists are working on a revolutionary vaccine for Rift Valley Fever which works on humans and animals.Image: REUTERS/Antony Njuguna
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如果说有什么能证明人类也是动物,那就是我们与其他物种共有的疾病。从 狂犬病 和 寨卡病毒 到 埃博拉 和 禽流感,世界各地许多致命疾病都可以在动物和人之间传播。

目前,在试图保护人类免受此类 人畜共患病的侵害时,我们有三种选择。我们可以为能够传播这些疾病的动物接种疫苗,为可能感染的人接种疫苗,或采取措施帮助两者避免接触。但如果有一种简单、廉价的方法,能用同一种疫苗同时保护人类和其他物种,那会怎样?

这是我决定研究能否开发一种针对裂谷热的跨物种单一疫苗时的出发点,裂谷热是世界卫生组织重点疾病之一。

Image: ASTMH

自1930年在肯尼亚出现以来,这种蚊媒疾病已传播至多个非洲国家和阿拉伯半岛,并引发疫情,这些疫情已波及数百万头牲畜和数十万人。

在疫情期间,该疾病会导致90%以上的幼龄动物死亡,并使近100%的怀孕动物流产。这可能会摧毁以农业为主的社会中的生计。例如,2006年和2007年肯尼亚的一次疫情使农业部门遭受的估计损失超过3200万美元,并对受影响社区产生了深远的社会影响。在人类中,这种疾病的症状较轻,但偶尔会引起脑炎、失明、出血,甚至死亡。

幼龄牲畜尤其容易感染裂谷热。Image: George Warimwe/牛津大学,作者提供

最广泛使用的动物疫苗不推荐用于怀孕动物,原因在于存在风险,即可能导致流产和畸形,而目前尚无获许可的疫苗可随时获取,以保护人类免受裂谷热感染。这使农民、动物及其未出生的后代面临风险。

研发疫苗

由于临床试验始终是证明疫苗对人类安全使用的最后阶段,我和同事们首先采用了一种技术,该技术已被广泛证明对人类接种多种疾病疫苗是安全的,包括流感、疟疾和埃博拉。

该技术利用黑猩猩呼吸道病毒(腺病毒)使个体仅接触裂谷热病毒的一小部分——足以使免疫系统识别未来的感染,但不足以引起感染本身。由于这种不完整的病毒与完整病毒明显不同,该技术使动物卫生从业人员能够准确 地检测动物是否已接种疫苗,或是否为受感染但无症状的携带者。这在疫情期间至关重要,因为假阳性可能导致不必要的牲畜扑杀、成本增加,并降低农民参与疾病控制的合作意愿。

在我们早期的研究中,我们发现,这种首款同类疫苗的单剂量即可对肯尼亚多种家畜物种提供100%的裂谷热保护。我们预计该疫苗在家畜田间试验中同样表现出色,而这是疫苗走向广泛应用的关键一步。并且,得益于我们的腺病毒技术,我们还预计它将通过计划于明年初开展的人体临床试验。

这种跨物种方法被称为“同一健康”,是开发针对共同疾病威胁的疫苗时未被充分利用的工具。通过将人类疫苗研究的进展用于兽用疫苗,反之亦然,研究人员能够更好地揭示疾病免疫背后共有的生物学机制,从而加快跨物种疫苗的设计与研发。

这种方法还能节省时间和资金。人类与动物疫苗研发在监管方面的关键差异意味着,实际上高度相似的流程中,许多环节被不必要地重复。通过积极利用物种间的相似性,疫苗研发过程中各阶段耗时的技术障碍可以被跨越,同时往往极高的成本的研发与生产均可得到精简。在生产单一疫苗时,我们预计人类和动物卫生从业人员在控制疾病传播方面将更易于合作。

我希望这种跨物种疫苗能通过人体试验,并为“同一健康”理念下的进一步治疗和免疫接种铺平道路。至少60%的人类现有传染病源自动物,而“同一健康”疫苗方法为抗击其中许多疾病带来了希望。

更重要的是,它可能为我们之外的物种提供对抗新出现致命疾病的关键防线。例如,针对埃博拉突发疫情的疫苗研发往往仓促且以人类为中心,导致三分之一的世界黑猩猩和大猩猩死亡。以“同一健康”的视角看,未来的疫苗可能不仅是保护人类健康的工具,也将保护生物多样性。

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