疫苗|《自然》:从“种痘”到第一款mRNA疫苗,看疫苗开发历史上的座座丰碑

▎药明康德内容团队编辑
在人类生存的历史中,疫苗挽救的生命比任何其它医疗手段都要多 。在COVID-19大流行的今天,安全有效的新冠疫苗的重要性再一次得到体现 。它们被认为是让全球人民恢复正常生活的关键之一 。疫苗的开发和使用已经有几百年的历史,日前,《自然》网站列举了疫苗开发史上的里程碑 。今天,药明康德内容团队将与读者一起回顾其中一些重要里程碑,它们不但对新冠疫苗的开发产生重大的影响,而且为未来预防和治疗多种其它疾病带来希望 。
18世纪前:疫苗接种的起源
英格兰的Edward Jenner医生被广泛认为是“疫苗之父”,然而在他首次进行牛痘接种试验之前,接种疫苗的医疗实践已经在不同国家和地区进行 。在欧洲国家,最早预防天花的方法是将天花患者水泡中的脓液接种在未受感染的人的皮肤上 。而更早的记载显示,在中国,15世纪中叶就有通过将天花物质吹到鼻子里来防护天花感染的医疗实践 。
虽然疫苗接种的最初起源尚未得到确认,但是这些来自不同国家和地区的“种痘”实践最终导致了人类医学史上最重要的进展之一:1980年天花的灭绝 。它们也激发科学家们开发了预防多种其它疾病的疫苗 。
1796年:疫苗接种的正式诞生
虽然通过“种痘”可以显著降低天花的死亡率,但是这种方法也有很大的风险,它本身可能触发新的天花爆发 。而与大多数人不同的是,天天与牛打交道的乳制品工人在那个年代很少会患上严重的天花 。很多得过牛痘的工人似乎对天花感染产生了抵抗力,当时人们并不知道,牛痘病毒与天花病毒是近亲,同属于正痘病毒属(Orthopoxvirus) 。
1796年,英国医生Edward Jenner首次验证了接种牛痘可以预防天花的假说 。他将从挤奶工的牛痘伤口获得的组织接种在一名8岁男孩的身上,这名男孩染上了轻微的牛痘,但是很快就痊愈了 。两个月后,Jenner医生又给这名男孩接种了从天花伤口中获得的物质 。这一次,这个男孩没有得病 。Jenner医生在1798年发表的文章里详细描述了这名男孩和其它22例病例,证明牛痘感染或者接种,可以预防天花接种带来的疾病 。
疫苗|《自然》:从“种痘”到第一款mRNA疫苗,看疫苗开发历史上的座座丰碑
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1926年:辅剂的发现和使用
为了让疫苗能够激发长久的免疫保护作用,目前很多疫苗中会添加称为辅剂(adjuvant)的成份,这些成份不但能够更有效地激发人体的免疫反应,而且可能减少疫苗中致病抗原的用量 。在开发新冠疫苗的过程中,葛兰素史克(GSK)公司就在与赛诺菲(Sanofi)和中国的三叶草生物制药等公司合作,提供辅剂技术增强新冠疫苗的效力 。而辅剂的发现则要追溯到接近100年前 。
在1926年,免疫学家Alexander T. Glenny和他的同事们在纯化和富集白喉类毒素时,使用了硫酸铝钾沉淀蛋白毒素 。令人惊讶的是,他们发现用这种方法生产的疫苗在动物实验中比液体毒素激发更好的抗体反应 。这是铝盐的辅剂效应首次得到证明 。铝盐至今仍然是最广泛使用的辅剂之一 。
1986年:首款利用重组DNA技术开发的乙肝疫苗
1986年,默沙东(MSD)公司开发的Recombivax乙肝疫苗获得FDA的批准上市 。这也是1979年以来科学家William Rutter博士、Pablo Valenzuela博士和他们的同事克隆乙肝病毒(HBV)抗原的辉煌成果 。Recombivax是首个使用重组DNA技术生产的疫苗,它代表着疫苗开发技术方面的一个重大突破 。
首款商业化乙肝疫苗是基于乙肝患者血浆中提取的灭活病毒,然而当时,这些血浆产品经常携带HIV-1和丙肝病毒,而且来源有限,因此使用重组DNA技术来开发一款疫苗很具有吸引力 。

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