制备更好的流感病毒疫苗——美国疾病控制和预防中心流感疫苗研制

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2024年5月2日发(作者：)

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医药卫生　

全球科技经济隙望　

近日，美国现任病毒学会会长、纽约西奈山　

医学院微生物学教授Ｐｅｔｅｒ　Ｐａｌｅｓｅ博士，就目前美　

国流感疫苗研制现状、技术、问题以及发展方向　

发表了题为“制备更好的流感病毒疫苗”的文章。　

１．主要观点　

制备更好的流感病毒疫

美国疾病控制和预防中心流感疫苗研制

●●

灭活（死）和活流感病毒疫苗对防止和控制　

任　

荣　

流感的传播有效，但诸如反向遗传学（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｇｅ．　

ｎｅｔｉｃｓ）新技术的使用，不仅可提高其有效性，而　

且可缩短制备疫苗种病毒的过程。采用新技术。　

人们可以开发安全的活疫苗。对不同的病毒进行　

交叉防护，且每剂所需的病毒比常规疫苗要少。　

而且。抗诸￣ＩＨ５Ｎ１病毒这样的高致病性毒株的流　

行疫苗生产只能采用反向遗传学技术。而其它技　

术的突破，应用于生产有效的灭活和活疫苗谱抗　

剂，以增加可用疫苗剂量的接种人群数量。还有，　

广谱流感病毒疫苗的产生也似已触手可得。倘若　

得到法律机构的持续支持，并有抗流行病两次爆发　

期间和大规模流感病毒威胁所持续形成的强劲市　

场，这些新的流感病毒疫苗战略一定会成功。　

２．背景综述　

用胚鸡蛋经部分提纯法制备流感疫苗的技术　

源于２０世纪４０年代，由于鸡蛋派生物的污染．这　

些经甲醛灭活处理的疫苗热性高，效能差。６０年　

代由于源于军事目的带状超高速离心机的问世，　

使关键技术得以突破。革命化了疫苗病毒的纯化　

工艺和工业生产，并成为当今流感病毒疫苗生产　

工艺的基础。目前的流感病毒疫苗由３种成分组　

成：　一个Ｈ１Ｎ１（ｈｅｍａｇｇｌｕｔｉｎｉｎｓｕｂｔｙｐｅ１：　ｎｅｕ．　

ｒａｍｉｎｉｄａｓｅ［ＮＡ］ｓｕｂｔｙｐｅ１），一个Ｈ３Ｎ２流感Ａ病毒　

和流感Ｂ病毒。具体说来。２ｏ０５—２００６疫苗配方由　

Ａ／Ｎｅｗ　Ｃａｌｅｄｏｎｉａ／２０／９９（Ｈ１Ｎ１），Ａ／Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ／７／　

２００４（Ｈ３Ｎ２）和Ｂ／Ｓｈａｎｇｈａｉ／３６１／２００２病毒组成。　

由于流行病毒ＨＡ的抗原性漂移。需要在两次流感　

爆发期间周期性更换疫苗毒株。世卫组织　

（ＷＨＯ）最近推荐了南北半球用毒株。为保证有　

足够的时间生产疫苗。美国食品与药品管理局　

（ＦＤＡ）每年２月决定哪些病菌毒株应用于下一个　

冬季的疫苗。不幸的是，ＦＤＡ的选择并不总是最　

佳的，比如：２００３年ＦＤＡ拒绝使用最适合的Ｈ３Ｎ２　

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毒株Ａ／Ｆｕｊｉａｎ／４１１／２００２，而重复使用了２００２年的　

行病毒最近似的病毒进行重组而产生。所获得的　

２重组物，即　

老配方，原因是Ａ／Ｆｕｊｉａｎ／４１１／２００２首次分离于　

疫苗毒株（包括：Ａ型和Ｂ型）均为６：

Ｍａｄｉｎ　ＤａｒｂＹ犬肾（ＭＤＣＫ）细胞而非胚鸡蛋，这　

来自冷适性主毒株的６个非表面蛋白基因和来自流　

是ＦＤＡ规则所不允许的，另外一些先进技术如基　

行病毒Ａ和Ｂ、反应抗原变化的ＨＡ和ＮＡ。这一冷　

于有限稀释或克隆ＤＮＡ的科学可靠的纯化工艺也　

适性的流感病毒疫苗极易做成鼻喷剂施用。他们　

没有被包括在内。由于这一官僚障碍，导致　

会引起局部粘膜强制免疫和细胞免疫反应，从而　

２００３－－２００４年季节流感疫苗的Ｈ３Ｎ２抗原缺失，其　

产生比化学灭活疫苗更持久、更具交叉防护的效　

疗效打了折扣。在此期间，４０个州共有１５３例儿童　

用。此类疫苗的功效很高，在６个月到１８岁首次接　

死亡与流感有关，而其后一个季节却只有９例。还　

有．因为传统的制备适用种毒株的重组技术过于　

繁笨，致使每年生产流感病毒疫苗的过程被无端　

拉长．在该季初首次出现的新变种很少被考虑用　

于下一冬季的疫苗配方。　

美国和欧洲目前许可使用的绝大多数流感病　

毒疫苗由胚鸡蛋培养和甲醛灭活制剂组成，其经　

纯化后用非离子溶剂如Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ一１００进行化学处　

理。裂解后的病毒制剂比全病毒疫苗的热解性低，　

成人用一个剂量包含了等量的４５微克ＨＡ（３个抗　

原组分每个含ｌ５微克ＨＡ）。这一剂量大约相当于　

从１个被感染的胚鸡蛋中所获得的纯化病毒量。如　

需制备１亿剂灭活流感病毒疫苗，制造商必须采购　

ｌ亿个胚鸡蛋。显然，这一制造过程有赖于及时获　

得当时所需的胚鸡蛋和疫苗种毒株。绝大多数这　

些原始种毒株是由政府机构提供给制造商的．这　

些毒株通过与一个高产的实验室毒株Ａ／ＰＲ／８／３４　

进行传统的Ｋｉｌｂｏｕｒｎｅ重组工艺产生高产的毒株。　

不幸的是，只有高产的流感Ａ病毒可通过此法制　

造，且其６：２的基因重组（ＨＡ和ＮＡ来自最近的流　

行毒株．其他６个基因来自Ａ／ＰＲ／８／３４病毒）有时　

也不易获得。这一耗时的重组过程之后，又需把　

毒株重复移植到胚鸡蛋之中，使其改性并强化生　

长　具有良好生长性的流感Ｂ病毒原始每株通常通　

过直接和重复移植到胚鸡蛋中，而不必进行重组　

来获得。尽管制造过程很耗时，这些灭活流感Ａ和　

Ｂ病毒疫苗是对付流感的免疫载体，一直显示出高　

度的有效性。　

另一类病毒疫苗由活病毒构成．ＦＤＡ许可的唯　

一

产品是冷适性弱化疫苗。流感病毒被移植到　

２５ｑＣ的培养基（鸡肾细胞）和胚鸡蛋中，产生了　

一

个冷适性、温度敏感和高度弱化的主毒株。每　

年更新的疫苗毒株则通过在实验室中把与正在流　

种人群中有效率在７３％一９６％，二次接种则上升至　

８２％一１００％　

尽管灭活和活流感病毒疫苗均有明显的功效，　

新的研发仍有很大的空间，如每剂价格、生产速　

度、生产易度、病毒或表达病毒免疫抗原培养基　

的选择、对变种毒株的交叉防护、总有效率和对　

首次免疫接种人群的有效率、安全性，以及法制　

机构和公众的可接受性。　

３．研发方向与进展　

（１）新型谱抗剂　

绝大多数现有的灭活流感病毒疫苗不含增抗　

剂。要加大疫苗的有效供给，必须考虑走抗原节　

约型增抗剂的路子。明矾是ＦＤＡ批准的一种人用增　

抗剂，ＭＦ５９是Ｃｈｉｒｏｎ公司所有的增抗剂，已成功　

用于美国以外的其他几个国家。如果有了增抗剂，　

习　么只需现有每剂疫苗抗体（４５微克ＨＡ蛋白）的　

１／５或１／１０就足以激发足够的保护性免疫反应，这　

无疑会使大量供应的难题迎刃而解。　

目前很多增抗剂都正在研究之中。包含胆固　

醇和病毒颗粒（免疫激发复合体）的脂质体类制　

剂已通过皮下和鼻内给药成功施用于老鼠。另一　

种增抗剂策略包括复合使用热变的Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ　

毒素与卵磷脂和鼻内给药的灭活三价流感病毒制　

剂，一旦解决了这类疫苗产品的安全问题，其发　

展前景一片光明。同时，多种人工合成的增抗剂　

也正在研制之中。Ｉｃｈｉｎｏｈｅ等人还展示了合成（Ｉ：　

Ｃ）是一种很有前景的新效鼻内给药的流感病毒疫　

苗增抗剂。　

（２）基因工程化的活与灭活流感病毒疫苗　

如前所述。目前ＦＤＡ许可的流感疫苗均基于　

２０世纪６０年代及更早以前开发的技术。利用反向　

遗传学（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｇｅｎｅｔｉｃｓ）技术的突破，将出于质　

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粒体ＤＮＡ的易感染流感病毒转染于组织培养细胞　极其重要的意义。而且，它将使一支活病毒疫苗　

之中的技术现已可重获新生。这一技术通过混合６　

对首次免疫接种人群。只经一次单一给药就产生　

个质粒体ＤＮＡ构建高产的６：２种病毒．这６个质粒　

保护性免疫。而灭活疫苗则需更高的抗原剂量和　

体ＤＮＡ来自通过克隆正在流行病毒的相关基因获　

预加强安排才能对付这种病毒。这说明只有活病　

得的带有ＨＡ和ＮＡ之ＤＮＡ的实验室毒株。由此．　

毒疫苗才能在新流感爆发时提供必要的保护。因　

在ｌ－一２周时间内，合适的种病毒就能制备并提供给　为它对首次接种人群的有效率更高，可鼻内给药　

生产商，而６：２重组病毒的主体更可事先准备、测　

和廉价生产。　

试和配送。不难想像，制造活的、冷适性流感病　

（４）残缺复制疫苗　

毒疫苗亦可如法炮制，只不过其重组病毒主体应　

由６个冷适性主毒株的基因组成，而且正在流行毒　

株的ＨＡ和ＮＡ应被克隆并用于只有质粒体的反向　

遗传学系统之中。这一方法较之现行的制造工艺　

具有以下优势：首先。它会极大地缩短每年获得　

种病毒的周期，从而将更多的时间用于选择合适　

的抗原性种毒株。其次，它将使所用的种病毒标　

准化．使法制机构不再坚持人用疫苗的固定化而　

允许只有部分性状的产品用于年度免疫。再次，　

ＤＮＡ克隆可消除任何出现在最初隔离人群痰液中　

的外来因子。最后．假如目前的高致病性Ｈ５毒　

株、带有ＨＡ的病毒杀死胚蛋，将很难再使用鸡蛋　

作为培养基。这样。这些强毒株的ＨＡ势必需要用　

反向遗传学技术进行修改，以使生产更容易和更　

安全。　

（３）变更非结构蛋白１基因的活流感病毒疫苗　

确定流感病毒基因组具体变化的能力也可用　

于考虑新的疫苗方法。目前已经演示了流感病毒　

的非结构蛋白１（ＮＳ１）的抗干扰素活动，缺乏ＮＳ１　

的流感病毒无力对抗宿主的干扰素反应。因此，　

用缺乏ＮＳ１的病毒感染细胞会诱发对病毒复制的干　

扰和封锁。如果切断ＮＳ１，病毒会产生于中间反应　

活动中，使其能够复制，且引发干扰素反应。通　

过用中间毒性和诱导干扰素的能力组构病毒，可　

得到既毒性低又免疫力高的理想的流感病毒疫苗。　

此时，干扰素变成了一种优良的增抗剂，既导致　

了免疫球蛋白的增加又有利于激活抗原表达所需　

的树状细胞。由此可知，一旦病毒粒子产生或抗　

原分子释放，免疫反应将较之于一般的活或灭活　

疫苗为强。这意味着诱导强保护免疫反应所需的　

活病畜疫苗剂量的进一步减少。假如所需的剂量　

减少１００倍，就会有更多的人有机会获得流感病毒　

疫苗。这对于防范新的全国性流感病毒爆发具有　

另一种有前景的方法是进行残缺复制。如缺　

乏原子核输送蛋白基因（ＮＥＰ，以前称此ＮＳ２）的　

病毒粒子会进行单循环复制而不会形成感染粒子；　

没有Ｍ２基因的病毒粒子也符合此规律。通过使用　

互补细胞线可批量生产缺陷病毒。施用不含ＲＮＡ　

的重组病毒包膜．以及经由该种病毒蛋白表达所　

得的类病毒粒子也显示出对流感的有效免疫性。　

还有一种方法是将表达多个外来异质基因的质粒　

体用于人用ＤＮＡ疫苗。不过，这一方法对老鼠和　

其它小型哺乳动物非常有效而用于人则效果不彰，　

目前对它是否能用于改进人用流感疫苗尚无定论。　

（５）广谱疫苗　

流感病毒持续发生抗原性漂移．最主要表现　

在ＨＡ的不断变化。这一事实迫使我们改变疫苗配　

方或至少每年对种毒株进行复核。然而，由于对　

病毒ＨＡ进化过程的预测还不够可靠，要预测每株　

变异或特定流感每株的出现是不可能的。一个更　

现实的办法是，设计更具交叉防护特性的疫苗，　

用于两次流感爆发期间或正在爆发期间。Ｎｅｉｒｙｎｃｋ　

等人利用将保存的Ｍ２蛋白位于细胞外的部分熔太　

乙肝核蛋白合成了疫苗，这一免疫原会诱发接种　

者的交叉抵抗反应。同样，用ＮＡ抗原免疫也可能　

诱发比用ＨＡ更强的交叉抵抗反应。不过，这两种　

情况下都需要产生比自然感染更强的免疫反应，　

方能起到保护作用。由于受感染者体内的ＮＡ和Ｍ２　

蛋白抗体一般不具保护性．由ＮＡ或Ｍ抗原组成的　

疫苗就必须做到能够诱导极强的免疫反应才行。　

另一种选择是生产基因工程疫苗来表达多种变异　

抗原或抗原决定基。从而实现更具交叉防护性的　

免疫。被当作幻想的能够表达多达１４０种附属氨基　

酸的ＨＡ重组病毒最近已被描述出来。此类基因工　

程疫苗可以在病毒表面表达多种现存免疫抗原决　

定基，这是迈向更广谱流感疫苗的第一步。■　

本文标签： 疫苗病毒流感病毒免疫毒株