摘要:每年流感季,我們總能聽到 “疫苗保護率不足”“病毒又變異了” 的消息。季節性流感疫苗雖能提供一定防護,但面對善變的流感病毒,常常顯得力不從心。而核酸疫苗的出現,讓 “一針防所有流感” 的夢想有了實現的可能。本文將從流感的危害與現有疫苗的短板說起,拆解 DNA 疫苗和 mRNA 疫苗的工作原理,盤點最新研發進展,帶大家看清這款 “通用疫苗” 的潛力與挑戰。
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一、流感不只是 “重感冒”,現有疫苗的防護漏洞有多明顯?
提起流感,很多人覺得只是 “比感冒嚴重一點”,但它的殺傷力遠超想象。根據世界衛生組織數據,全球每年因季節性流感感染的人數高達 300-500 萬,死亡人數在 29 萬 - 65 萬之間。更可怕的是那些跨物種傳播的禽流感病毒,比如死亡率約 50% 的 H5N1、40% 的 H7N9,一旦突破人際傳播屏障,就可能引發全球性大流行。
目前我們接種的季節性流感疫苗,主要分為滅活疫苗、重組疫苗和減毒活疫苗三類,核心是針對病毒表面的血凝素(HA)和神經氨酸酶(NA)這兩種蛋白。但問題恰恰出在這兩種蛋白上 —— 流感病毒的 “變臉” 能力極強,這兩種表面蛋白的變異速度非常快,導致去年的疫苗對今年的流行毒株可能完全失效。數據顯示,現有流感疫苗的保護效力通常不足 60%。
更讓人頭疼的是,現有疫苗還有不少先天缺陷:滅活疫苗和重組疫苗對老年人、免疫力低下人群的保護效果很差;減毒活疫苗雖然免疫效果持久,但存在毒力逆轉的安全風險,不敢大范圍推廣;而依賴雞胚生產的疫苗,還可能因為病毒在雞胚中發生變異,導致疫苗抗原與實際流行病毒 “對不上號”。再加上疫苗生產需要時間,往往 WHO 預測的流行毒株和最終投產的疫苗之間存在時間差,進一步影響防護效果。
面對這些漏洞,科學家們一直在尋找更靠譜的解決方案,而核酸疫苗就是最被寄予厚望的方向。
二、核酸疫苗:不靠 “死病毒”,靠基因片段激發免疫
很多人對疫苗的印象還停留在 “注入弱化或滅活的病毒”,但核酸疫苗完全不同 —— 它根本不含病毒本身,而是直接使用病毒的基因片段(DNA 或 RNA)來激發免疫反應。你可以把它理解成給免疫系統送了一份 “病毒通緝令”,讓身體提前學會識別和對抗病毒。
核酸疫苗主要分為兩類:DNA 疫苗和 mRNA 疫苗,它們的工作原理類似,但 “操作流程” 略有不同,具體可以看下面的示意圖:
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從圖中能清晰看到,兩種疫苗的核心流程的是:
1.封裝好的 DNA 或 mRNA 進入人體細胞后,會從內體中釋放出來;
2.mRNA 直接在細胞質中作為模板,指導細胞合成病毒抗原蛋白;DNA 則需要先進入細胞核,轉錄成 mRNA 后再進行翻譯;
3.合成的抗原蛋白會被分解成小片段,通過主要組織相容性復合體(MHC I 或 II)展示在細胞表面;
4.免疫系統的 B 細胞和 T 細胞識別到這些 “敵人信號” 后,會啟動防御:B 細胞分化成漿細胞,產生針對性抗體(體液免疫);T 細胞則會直接消滅被感染的細胞(細胞免疫),同時產生記憶細胞,為下次感染做好準備。
更厲害的是,DNA 和 mRNA 本身還能激活先天免疫,相當于自帶 “佐劑”,能讓免疫反應更強烈、更持久。這種 “體液免疫 + 細胞免疫” 雙管齊下的模式,正是核酸疫苗能實現廣譜防護的關鍵。
三、DNA 疫苗:穩定可靠的 “潛力股”,專攻保守抗原
在核酸疫苗家族中,DNA 疫苗是較早被研發的成員。它的核心優勢是穩定、易生產、成本低,而且不會像減毒活疫苗那樣有病毒復活的風險。
DNA 疫苗的研發思路很明確:既然病毒表面蛋白容易變異,那就瞄準病毒內部那些 “不變的部分”—— 也就是保守抗原。比如流感病毒的 M2 蛋白胞外域(M2e)、血凝素莖部(HA2)、核蛋白(NP)等,這些蛋白在不同流感毒株中差異很小,針對它們研發的疫苗,理論上能應對多種流感病毒。
科學家們已經做了很多嘗試:將編碼 M2e、HA2、NP 等保守抗原的基因插入質粒中,制成 DNA 疫苗。在小鼠實驗中,這種疫苗能同時激發體液免疫和細胞免疫,對同源和異源流感病毒都能提供保護。比如優化后的 M2e DNA 疫苗,給小鼠接種后,不僅產生了大量抗體,在病毒攻擊實驗中,小鼠的存活率也大幅提高。
不過 DNA 疫苗也有短板:它的免疫原性相對較弱,在大型動物和人體中的效果不如小鼠明顯;而且 DNA 需要進入細胞核才能發揮作用,存在極微小的整合到宿主基因組的風險。但科學家們正在通過修改 DNA 序列、添加免疫刺激分子等方式解決這些問題,讓它的潛力充分釋放。
四、mRNA 疫苗:后起之秀爆發力強,已實現 “全亞型覆蓋”
如果說 DNA 疫苗是 “穩扎穩打”,那 mRNA 疫苗就是核酸疫苗中的 “后起之秀”,憑借新冠疫苗的成功一戰成名,在流感疫苗研發中也展現出驚人實力。
mRNA 疫苗的最大優勢是 “快” 和 “強”:不需要進入細胞核,直接在細胞質中翻譯抗原,免疫反應啟動更快、更強;生產過程不需要依賴雞胚,只要知道病毒基因序列,幾周內就能完成疫苗設計和生產,完美解決了季節性疫苗 “預測滯后” 的問題。
目前 mRNA 流感疫苗的研發主要有兩個方向:一是 “多價疫苗”,把多種流感毒株的抗原基因打包進疫苗;二是 “保守抗原疫苗”,瞄準 HA2、M2e、NP 等不變的蛋白。
表1. 已發表的通用型流感 mRNA 疫苗
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其中最讓人振奮的進展,是 2022 年發表在《科學》雜志上的一項研究 —— 科學家們研發出了一種覆蓋所有已知流感亞型的多價 mRNA 疫苗。給小鼠和雪貂接種后,不僅激發了針對 20 種血凝素抗原的抗體,而且這些抗體能維持 4 個月之久,對匹配和不匹配的流感毒株都能提供保護。
還有研究團隊研發的 M2e-LAH-NP mRNA 疫苗,整合了三種保守抗原,在小鼠實驗中成功誘導出抗體依賴的細胞毒性反應和跨反應性 CD8+ T 細胞反應,對 H1N1、H3N2、H9N2 等多種流感病毒都能提供廣譜防護。
目前,部分 mRNA 流感疫苗已經進入臨床試驗階段。比如一款四價 mRNA 疫苗(mRNA-1010)的 1/2 期臨床試驗顯示,它能激發強烈的體液免疫反應,安全性良好,為后續研發打下了堅實基礎。
五、通用流感疫苗離我們還有多遠?機遇與挑戰并存
看到這么多積極的研發進展,很多人會問:“通用流感疫苗什么時候能用上?” 客觀來說,我們已經看到了曙光,但還需要攻克一些技術難題。
對 DNA 疫苗而言,核心是提升免疫原性,讓它在人體中也能達到動物實驗中的保護效果,同時徹底消除基因組整合的風險。對 mRNA 疫苗來說,雖然效果驚人,但作為新技術,還有不少需要完善的地方:比如如何進一步優化脂質納米顆粒(LNP)遞送系統,讓疫苗更穩定、靶向性更強;如何降低接種后的局部反應風險;如何建立完善的監管體系,消除公眾的接種顧慮。
不過好消息是,新冠疫苗的成功已經為 mRNA 技術積累了大量經驗,加速了流感 mRNA 疫苗的研發進程。而且無論是 DNA 還是 mRNA 疫苗,都具備 “一次研發、廣譜防護” 的特點,一旦成功,就能徹底改變 “每年接種、效果不確定” 的流感防控現狀,甚至能應對未來可能出現的流感大流行。
結語
從每年猜測流行毒株的季節性疫苗,到瞄準保守抗原的核酸疫苗,人類與流感病毒的博弈正在進入新階段。核酸疫苗憑借獨特的工作機制,實現了 “體液免疫 + 細胞免疫” 的雙重防護,既解決了現有疫苗的變異難題,又具備快速生產、廣譜覆蓋的優勢。
雖然目前通用流感疫苗還未正式獲批,但實驗室里的積極數據、臨床試驗的穩步推進,都在告訴我們:“一針防所有流感” 不再是遙不可及的夢想。相信在科學家們的努力下,不久的將來,這款疫苗會走進我們的生活,讓流感季不再成為全民的 “健康考驗”。讓我們一起期待這場流感防控的革命,見證核酸疫苗帶來的健康守護!
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