北京白癜风治疗医院哪家效果好 http://www.zykyhs.com一.新冠疫苗的基本原理
疫苗的诞生最早要追溯到中国古代时期。18世纪早期的中国,就已出现以接种天花患者的脓液-这种接种人痘的独创性方法来预防天花。年,人痘接种法传入了英国,英国乡村医生琴纳(edwardjenner)也发现接种牛痘病牛的挤奶牛女工不会患天花,琴纳在年从一挤奶女工感染的痘胞中取出胞浆,接种于8岁男孩的手臂上,然后让其产生天花脓胞液,结果该男孩并未感染天花,证明其对天花确实有免疫力。这也是人类通过有意识预防接种来控制传染病的首次科学实验。之后疫苗迅速成为人类近代预防病毒性传染病最有效的手段之一。与天然的野生病毒不同,病毒疫苗是一种加工改造过的病毒或病毒组份,由于失去了野生病毒的感染能力或致病性,疫苗注射到人体以后,不仅不会致病,还能激活免疫系统对抗病毒。人体免疫系统具有记忆能力,可以依赖记忆细胞产生长久的抵抗力,这种抵抗力的核心是可抑制病毒感染的抗体,即中和抗体。这些抗体可以结合病毒的表面蛋白从而阻断病毒与细胞的结合,或抑制病毒进入细胞过程中的关键构象变化,从而阻断病毒侵入细胞。当然核心也可以包括记忆细胞毒性T细胞。新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道粘膜上皮细胞的血管紧张素转化酶2(ACE2)受体结合,侵入人体,引起肺炎。众多研究表明,最有效的中和抗体靶向的是新型冠状病毒的刺突蛋白(S蛋白)的受体结合区,这一区域是病毒与细胞表面受体ACE2结合的关键区域。这些抗体通过有效阻断病毒与ACE2结合(图1),防止病毒进入细胞,从而达到保护的效果。新型冠状病毒疫苗的核心任务在于提供一个有效的受体结合区域的抗原,刺激机体产生保护性的中和抗体。提供这一抗原的方式有很多种,目前绝大多数疫苗研发路线都是围绕这一目标设计的(图2)。
二.新冠疫苗不同的技术路线的含义
灭活疫苗:如果用水果之王——“榴莲”来比喻新冠病毒,榴莲和病毒在自己的科属里个头都比较大,同样有着厚厚的外壳,壳上有着突起的硬刺,壳内有果肉和果核。全病毒灭活疫苗是将病毒壳内的果肉和果核全部掏空,只剩下外面一层壳,对于冠状病毒来讲,原理就是将病毒本体已经杀死,它缺乏后续干扰能力,外壳保留下来,只要给免疫系统需要识别的标识信号即可。
核酸疫苗:核酸疫苗相当于不要榴莲壳,只要内里的果核,将核拿出来,放入一个新环境,发现还可以再长出一棵榴莲树来。简言之,就是通过体外合成病毒的核酸(mRNA或者是DNA),将核酸(mRNA或者是DNA)送到细胞之内,让它在细胞之内合成人体所需要的抗原成分。
亚单位疫苗:亚单位疫苗是通过基因工程方法,在工程细胞内表达纯化病原体的抗原蛋白,然后制备成疫苗。中国科学院微生物研究所研发的新冠疫苗的抗原,是基于结构设计的S蛋白受体结构域(RBD)二聚体抗原,具有独特的结构。这种疫苗通过工程化细胞株进行工业化生产,产能高、成本低,具有较强的可及性。
减毒活疫苗:是先利用高等级生物安全设施大规模培养活病毒,再用理化方法将其灭活。虽然失去了活性,但这些病毒作为疫苗进入人体后,受种者会产生包括体液免疫、细胞免疫在内的免疫反应。未来受种者如果感染了这种灭活疫苗对应的活病毒,人体免疫系统就会迅速识别出它,阻止其入侵人体细胞。
病毒载体疫苗:最常用的病毒载体是腺病毒,腺病毒是一种没有包膜的DNA病毒,科学家能将它们改造成复制缺陷型载体,使它们不会在人体内复制,还可搭载其他病毒的抗原蛋白编码基因。开发针对新冠病毒的腺病毒载体疫苗,刺突糖蛋白(S蛋白)是科学家首选的搭载蛋白,因为新型冠状病毒就是通过这种蛋白与细胞表面的ACE2结合,从而入侵细胞。把载有S蛋白的腺病毒载体疫苗注射入人体后,免疫系统会识别出这个病毒抗原,产生免疫反应。今后,如果被新冠病毒感染,对S蛋白有记忆的免疫系统会立即识别出来,产生能与其结合的抗体,阻止其进一步感染人体细胞。在上述技术路线中,腺病毒载体疫苗是一种比较新的技术路线。
三.新冠疫苗研发现状
全球新冠疫苗研发正在如火如荼进行。据世界卫生组织统计,截至年11月3日,全球正在研发中的疫苗共有多种,几乎囊括了所有研发路线。其中47种疫苗已处于临床试验阶段,10种进入了三期临床试验阶段(图3)。中国和美国是在疫苗研究走在最前面的两个国家。
四.新冠疫苗临床应用
现在世界上无外乎就两种新冠疫苗,一种以中国为代表的灭活疫苗,一种以美欧为代表的mRNA疫苗。而如今的病毒发生了变异,到底哪种疫苗更有效呢?这是目前全人类最关心的话题,毕竟这关系到自己的健康问题。
中国的灭活疫苗:这种疫苗的优点是病毒已经失去活性,即使注入人体也不会让人感染。而且灭活疫苗研发起来比较容易,通常是最先研发出来的疫苗。但它的缺点也很明显。一方面,因为要对病毒灭活,要利用到高等级生物安全设施(P3实验室),所以产能比较低,疫苗做起来比较慢。另一方面则是因为进入人体的已经是病毒尸体,所以需要的剂量大、免疫途径单一,而且只能管比较短的时间。当前临床试验也表明,接种第二剂后才形成持续保护。
欧美的mRNA疫苗:
它是把编码S蛋白基因转录出的mRNA直接注入人体,利用人体细胞在人体内合成病毒的刺突蛋白,引发人体免疫反应(图4),让人体细胞形成免疫记忆,从而应对下一次病毒的攻击。
打个比方说,这等于是直接把病毒的源代码交给人体,然后人体知道病毒的源代码,自然在之后病毒入侵的时候能做到知己知彼百战百胜。这种疫苗的优点明显,保护率更高免疫效率也高得多。而且因为核酸在人体内可以不断表达,维持免疫水平,所以顺利的话,甚至能做到一次两次接种,终身免疫的结果。mRNA疫苗也有他的缺陷:储藏运输条件较为苛刻,需要冷链运输;技术新,缺少历史积累,"mRNA基因工程技术"是一种非常激进的技术,以前只被应用在诸如癌症治疗这样的特殊情形当中,将他用于健康人还是第一次。基于它的安全性太不可控,还有太多太多的未知,钟南山院士也说过辉瑞疫苗目前的实验结果远远不够。
编辑:铁杵、小强
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