通用流感疫苗的研發(fā)突破，藏在這些生物工藝里

摘要：每年全球 10 億人感染流感，3-5 百萬重癥病例，65 萬人因此死亡 —— 流感的威脅從未遠離。我們年年接種的流感疫苗，卻總面臨 “毒株錯配” 的尷尬，一旦病毒變異就藥效大減。最新研究帶來了轉機：科學家開發(fā)出基于嵌合血凝素（cHA）和馬賽克血凝素（mHA）的通用流感疫苗生產(chǎn)工藝，通過精準的病毒滅活、拆分技術，讓疫苗能靶向病毒保守區(qū)域，實現(xiàn)跨毒株防護。本文就來拆解這項技術突破，看看通用流感疫苗是如何從實驗室走向臨床的。

一、流感疫苗的 “老難題”：為啥年年打還不保險？

說起流感疫苗，很多人都有疑問：“為啥每年都要打新的？” 這背后藏著流感病毒的 “狡猾” 之處。我們目前接種的季節(jié)性流感疫苗，主要靠刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對病毒表面血凝素（HA）頭部的抗體 ——HA 是病毒入侵人體細胞的 “鑰匙”，疫苗就是讓身體提前認識這把鑰匙，從而設防。

但問題在于，HA 頭部是個 “變臉高手”，很容易發(fā)生抗原漂移（簡單說就是基因突變），形成新的毒株。這就導致去年的疫苗針對今年的毒株可能完全失效，這也是疫苗需要年年更新的原因。更麻煩的是，一旦出現(xiàn)全新的流感大流行毒株，現(xiàn)有疫苗根本來不及應對。

不過科學家發(fā)現(xiàn)了一個突破口：HA 蛋白的莖部結構。和善變的頭部不同，HA 莖部在同一類流感病毒中高度保守（也就是很少變異），而且針對它的抗體能跨毒株保護。但 HA 莖部在自然狀態(tài)下很難激發(fā)免疫反應，屬于 “免疫劣勢區(qū)域”。于是，“通用流感疫苗” 的核心思路就明確了：想辦法讓免疫系統(tǒng)忽略善變的 HA 頭部，專門盯著保守的 HA 莖部 “開火”。

二、解題思路：cHA 和 mHA，讓病毒 “現(xiàn)出原形”

為了實現(xiàn)這個目標，科學家設計了兩種 “改造病毒” 方案：嵌合血凝素（cHA）和馬賽克血凝素（mHA）。

簡單說，cHA 就是 “換頭術”：把人類常見流感病毒的 HA 頭部切掉，換上動物流感病毒（比如鴨、海鷗身上的流感病毒）的 HA 頭部 —— 這些動物流感病毒很少感染人類，人體對它們的頭部完全陌生。這樣一來，免疫系統(tǒng)不會被陌生的頭部 “分散注意力”，反而會聚焦于熟悉的、保守的 HA 莖部，從而產(chǎn)生跨毒株的保護抗體。

mHA 則是 “偽裝術”：針對 B 型流感病毒，把它 HA 頭部的免疫優(yōu)勢區(qū)域，換成其他流感亞型的對應區(qū)域。同樣是讓免疫系統(tǒng) “無視” 頭部的變異部分，被迫去識別保守的莖部。

這兩種改造方案已經(jīng)在動物實驗和早期臨床試驗中證明有效，能誘導產(chǎn)生持久的、跨毒株的免疫反應。但接下來的關鍵問題是：如何大規(guī)模生產(chǎn)這些改造后的疫苗，同時保證疫苗的有效性和安全性？

三、生產(chǎn)工藝大揭秘：從病毒到疫苗的 “精準改造”

疫苗生產(chǎn)是個精細活，尤其是這種新型通用疫苗，每一步都要兼顧 “保留有效成分” 和 “去除有害雜質(zhì)”。研究團隊開發(fā)了一套完整的生物工藝，核心步驟包括病毒培養(yǎng)、濃縮純化、滅活、拆分、質(zhì)控等環(huán)節(jié)（圖 2A）。

1. 病毒培養(yǎng)與濃縮：從雞蛋中獲取 “原料”

目前主流的流感疫苗還是靠雞胚培養(yǎng)（也就是受精雞蛋），這項技術成熟且產(chǎn)能穩(wěn)定。研究團隊把改造后的 cHA/mHA 病毒接種到 10 日齡的雞胚中，培養(yǎng) 48-72 小時后，收集含有病毒的尿囊液。

為了提高病毒濃度，他們用切向流過濾（TFF）技術把尿囊液濃縮 10 倍，再通過超速離心（UC）進一步純化 —— 這一步不僅能提高病毒濃度，還能初步去除雜質(zhì)，為后續(xù)工藝打下基礎。

2. 關鍵一步：滅活與拆分，既要安全也要有效

疫苗必須保證 “安全無感染性”，同時還要保留 HA 莖部的活性構象（也就是 “預融合構象”，這是激發(fā)有效免疫反應的關鍵）。研究團隊測試了兩種常用的滅活劑：甲醛（FA）和β- 丙內(nèi)酯（βPL），以及兩種拆分劑：曲拉通 X-100（Triton X-100）和脫氧膽酸鈉（DCO）。

實驗發(fā)現(xiàn)，用0.05% 濃度的 βPL 在 4℃下處理 30 分鐘，滅活效果最好 —— 既能完全殺死病毒（保證安全），又能最大程度保留 HA 的預融合構象和神經(jīng)氨酸酶（NA）的活性（圖 2B、2C）。NA 是流感病毒的另一個表面蛋白，雖然不是疫苗的主要靶點，但能輔助減少病毒傳播，增強保護效果。

而在拆分步驟中，Triton X-100 比 DCO 更優(yōu)（圖 3A、3B）。拆分的目的是把病毒顆粒打碎，讓 HA 蛋白更好地暴露出來，同時降低疫苗的不良反應。Triton X-100 能溫和地拆分病毒，不會破壞 HA 和 NA 的活性，而 DCO 的拆分條件更劇烈，容易導致蛋白變性。

3. 質(zhì)控核心：如何精準測量 “有效成分”？

傳統(tǒng)的流感疫苗質(zhì)控方法，無法區(qū)分 HA 莖部是活性的預融合構象，還是失活的構象。為了解決這個問題，研究團隊開發(fā)了一套夾心 ELISA 檢測方法：用兩種特異性抗體 —— 一種識別 HA 頭部，一種識別預融合構象的 HA 莖部。只有當 HA 處于預融合構象時，兩種抗體才能同時結合并產(chǎn)生信號，從而精準量化疫苗中的有效成分（圖 1）。

通過這套方法，他們確認：經(jīng)過 βPL 滅活和 Triton X-100 拆分后，疫苗中大部分 HA 都保留了關鍵的預融合構象，能有效激發(fā)免疫反應。

4. 去除雜質(zhì)：降低過敏風險

雞胚培養(yǎng)的疫苗會含有雞蛋蛋白卵清蛋白（OVA），部分人對卵清蛋白過敏，這是疫苗的主要安全隱患之一。同時，拆分劑 Triton X-100 也需要控制殘留量。

研究團隊通過超速離心步驟，成功將卵清蛋白的殘留量降到 2μg/mL 以下（圖 4B），這和市售流感疫苗的安全標準一致。而 Triton X-100 則通過生物珠吸附去除，殘留量低于 2μg/mL HA（圖 4A），既保證了安全，又能輕微保留一點 detergent 幫助穩(wěn)定 HA 蛋白，避免其聚集失效。

四、疫苗成品：安全、有效且穩(wěn)定

經(jīng)過上述工藝生產(chǎn)的 cHA/mHA 滅活拆分疫苗，到底是什么樣的？研究團隊通過動態(tài)光散射（DLS）和透射電子顯微鏡（TEM）進行了觀察（圖 5）。

結果顯示：活病毒和滅活后的病毒顆粒大小相近（100-230nm），形態(tài)沒有明顯變化；而經(jīng)過 Triton X-100 拆分后，病毒顆粒被打碎成異質(zhì)性的小結構 —— 既有 HA 蛋白復合物，也有類似膠束的結構（圖 5B）。這說明拆分步驟成功實現(xiàn)了 “暴露 HA 蛋白” 的目標。

通過SDS-PAGE 凝膠電泳分析，疫苗中主要含有 HA（拆分后形成 HA1 和 HA2 亞基）、核蛋白（NP）、基質(zhì)蛋白（M1）等病毒有效成分，幾乎沒有雞蛋來源的雜質(zhì)污染（圖 5C）。

這些結果證明：這套生物工藝生產(chǎn)的疫苗，不僅有效成分充足、雜質(zhì)含量低，而且穩(wěn)定性良好，完全符合預臨床研究和后續(xù)臨床試驗的要求。

五、未來展望：通用流感疫苗離我們還有多遠？

這項研究的意義重大：它不僅驗證了 cHA/mHA 通用疫苗的生產(chǎn)可行性，還提供了一套完整的、可放大的生物工藝 —— 也就是說，未來可以利用現(xiàn)有的雞胚疫苗生產(chǎn)設施，大規(guī)模生產(chǎn)這種通用疫苗，不需要重新建設生產(chǎn)線，這能大大加快疫苗的落地速度。

目前，cHA/mHA 疫苗已經(jīng)進入早期臨床試驗，初步結果顯示安全性和免疫原性良好。未來，隨著技術的進一步優(yōu)化（比如開發(fā)更精準的 HA 構象檢測方法、進一步降低雜質(zhì)含量），這種通用流感疫苗有望實現(xiàn) “一次接種，多年防護”，甚至能應對未來的流感大流行。

不過，我們也需要理性看待：通用流感疫苗并不是 “一勞永逸”，流感病毒家族龐大（有 A 型、B 型，A 型又分多個亞型），HA 莖部雖然保守，但不同組之間仍有差異。未來可能需要開發(fā) “多價通用疫苗”，同時覆蓋不同組的流感病毒。

但無論如何，這項研究讓我們離 “終結年年打流感疫苗” 的目標又近了一步。相信在不久的將來，我們再也不用為每年的流感疫苗 “是否匹配毒株” 而擔憂，而是能通過一次接種，獲得長期、廣譜的保護。

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