出品:科普中國
作者:傅立峰(中國科學(xué)院微生物研究所副研究員) 徐暢(中國科學(xué)院微生物研究所在讀碩士)
監(jiān)制:中國科普博覽
秋天到了,氣溫開始下降,又到了感冒易發(fā)的季節(jié)。
流感病毒是引起感冒的常見病原體之一。從國家流感中心流感監(jiān)測周報的數(shù)據(jù)(圖1和2)可以看出,我國北方和南方都將進(jìn)入流感感染的高峰期。
圖1. 2021-2025 年度北方省份哨點醫(yī)院報告的流感樣病例(%)
(圖片來源:國家流感中心流感監(jiān)測周報第822期)
圖2. 2021-2025 年度南方省份哨點醫(yī)院報告的流感樣病例(%)
(圖片來源:國家流感中心流感監(jiān)測周報第822期)
感染流感后,會有什么癥狀?
流感感染主要以發(fā)熱、頭痛、肌痛和全身不適起病,體溫可達(dá)39 ~ 40℃,可有畏寒、寒戰(zhàn),多伴全身肌肉關(guān)節(jié)酸痛、乏力、食欲減退等全身癥狀,常有咽喉痛、干咳,可有鼻塞、流涕、胸骨后不適,顏面潮紅,眼結(jié)膜充血等。
大多數(shù)流感患者可在癥狀發(fā)作1周內(nèi)緩解。部分流感患者(尤其是幼兒、老年人、孕婦或具有某些基礎(chǔ)疾病的患者),可能會出現(xiàn)流感相關(guān)呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,嚴(yán)重者會出現(xiàn)死亡。
呼吸系統(tǒng)的并發(fā)癥包括肺炎(“白肺”)和急性支氣管炎,甚至誘發(fā)哮喘發(fā)作。神經(jīng)系統(tǒng)的并發(fā)癥中腦炎和腦病最為常見,其中急性壞死性腦病被列為危重病例,是我國流感兒童重要的致死因素之一。
我們應(yīng)該怎么辦呢?
預(yù)防流感、降低流感相關(guān)重癥和死亡負(fù)擔(dān)的有效手段,就是打疫苗。
流感疫苗都有哪些種類?
要講清楚流感疫苗的分類,要先明白流感病毒的分類。人群中主要流行的是甲型和乙型兩種流感病毒,其中,甲型流感病毒包括H1N1和H3N2,乙型流感病毒包括Yamagata(BY)和Victoria(BV)兩個系。
疫苗分為三價流感疫苗和四價流感疫苗。四價流感疫苗將以上四種病毒亞型全部包括,也就是說,它能抵抗H1N1、H3N2、BY和BV這四種流感病毒。而三價流感疫苗主要針對H1N1、H3N2和Victoria(BV)這三種。其中,三價之所以沒有包括Yamagata(BY)病毒,是根據(jù)WHO全球流感監(jiān)測和應(yīng)對系統(tǒng)(即世界各地的國家流感中心和世衛(wèi)組織合作中心網(wǎng)絡(luò))的監(jiān)測結(jié)果來挑選決定的。自2020年新冠疫情發(fā)生后,全球基本沒有BY流行。因此,目前的三價流感疫苗并未包括BY病毒。
按照疫苗制備的不同方式,流感疫苗還可以分為流感滅活疫苗、流感裂解疫苗、流感亞單位疫苗和流感減毒活疫苗。
圖3. 流感病毒疫苗的發(fā)展歷程
(圖片來源:作者繪制)
疫苗種類如此之多,選擇哪種效果最好?
1.流感滅活疫苗
流感滅活疫苗中含有完整的流感病毒顆粒,人群接種后會產(chǎn)生不良反應(yīng)的比例高于其它幾種,因此,目前我國并未批準(zhǔn)使用此種疫苗。
最早的流感滅活疫苗是利用雞胚,也就是健康雞群產(chǎn)生的受精雞蛋,來繁殖流感病毒,然后采用福爾馬林或者甲醛將病毒滅活后制備而成的。
2.流感裂解疫苗(注射)
為了降低不良反應(yīng),研究人員在對雞胚繁殖的流感病毒用甲醛滅活后,選用合適的裂解劑(如Triton X-100)將流感病毒的脂膜結(jié)構(gòu)裂開,使病毒的內(nèi)部成分露出來。這樣做的目的是讓疫苗中的病毒成分更加純粹,減少可能引起不良反應(yīng)的其他成分
在裂解后,研究人員會通過一種叫做超濾離心的過程,去除裂解劑、其它雜質(zhì)蛋白與病毒核酸,只保留病毒中的關(guān)鍵部分,比如流感病毒血凝素(HA)蛋白、神經(jīng)氨酸酶(NA)蛋白,以及部分核蛋白(NP)和基質(zhì)蛋白(M)。這樣制備而成的疫苗叫做流感裂解疫苗。
**流感裂解疫苗的好處是,它去除了病毒的大部分成分,所以相較于流感滅活疫苗,接種流感裂解疫苗后的不良反應(yīng)較少,安全性更高。**同時,它保留了病毒的關(guān)鍵蛋白,這些蛋白能夠刺激人體產(chǎn)生免疫反應(yīng),所以免疫原性也比較好,能夠有效地幫助人體建立起對抗流感病毒的防御。
圖4. 流感亞單位疫苗的研發(fā)流程
(圖片來源:作者繪制)
流感亞單位疫苗(注射)
在裂解疫苗的基礎(chǔ)上,研究人員通過蔗糖密度梯度離心法和分子篩分離的方法,進(jìn)一步去除了流感病毒的核蛋白和基質(zhì)蛋白,只保留了2個蛋白:流感病毒表面的血凝素和神經(jīng)氨酸酶,以作為抗原。這樣制備出來的疫苗就是流感亞單位疫苗。
流感亞單位疫苗較流感裂解疫苗工藝更加復(fù)雜,純度更高,因此價格更高,安全性更高,不良反應(yīng)低。
圖5. 流感亞單位疫苗的研發(fā)流程
(圖片來源:作者繪制)
4.流感減毒活疫苗(鼻噴)
減毒活流感疫苗的研發(fā)依賴于兩種主供體病毒株(MDV):A型流感病毒株A/Ann Arbor/6/60 (H2N2) (注:該命名方式指的是[型別/分離地點/毒株編號/分離年份(亞型)])和B型流感病毒株B/Ann Arbor/1/66。
主供體病毒株的基因決定了流感減毒活疫苗的3個特征:毒力衰減(限制其反應(yīng)原性和致病性)、溫度敏感性(限制其在下呼吸道復(fù)制)和冷適應(yīng)性(允許其在鼻咽部復(fù)制)。
也就是說,這種流感減毒活疫苗只在溫度較低的(31-33℃)鼻腔黏膜部位復(fù)制,進(jìn)而產(chǎn)生黏膜免疫,而在37℃左右的部位(如肺部)則幾乎不會復(fù)制。而且,鼻噴流感減毒活疫苗還能激發(fā)人體三重免疫應(yīng)答,除有效抵御疫苗株病毒外,還可以對其它亞型流感病毒產(chǎn)生交叉免疫。
圖6. 流感減毒活疫苗基因重配示意圖
(圖片來源:作者繪制)
每年的流感不同,疫苗為何能夠提前研發(fā)?
每年,世界衛(wèi)生組織(WHO)都會監(jiān)測和預(yù)測即將流行的流感病毒:通過分析世界各地的流感病毒樣本,挑選出最有可能在下一季流行的病毒株。
對今年的流感疫苗組分感興趣的讀者可以到世衛(wèi)組織官網(wǎng)看他們宣布的《2024-2025年北半球流感季節(jié)推薦流感疫苗組分》。
圖:世衛(wèi)組織宣布2024-2025年北半球流感季節(jié)推薦流感疫苗組分
(圖片來源:世衛(wèi)組織官網(wǎng))
對于流感裂解疫苗和流感亞單位疫苗,研究人員選取與世衛(wèi)組織預(yù)測的流感病毒株相同或者相似的毒株作為疫苗生產(chǎn)用的病毒種子。
對于流感減毒活疫苗,研究人員在拿到這些預(yù)測信息后,就會利用一種叫做“經(jīng)典重配”的技術(shù),將主供體病毒株(MDV)的一部分基因,和預(yù)測會流行的流感病毒的兩個關(guān)鍵基因片段(血凝素HA和神經(jīng)氨酸酶NA)進(jìn)行重組。從而就能制造出一種新的疫苗,包含當(dāng)年最有可能流行的流感病毒的關(guān)鍵特征。
所以,盡管每年的流感病毒都有所不同,但通過世界衛(wèi)生組織的監(jiān)測和研究人員的提前準(zhǔn)備,疫苗就能夠被提前研發(fā)出來,以應(yīng)對即將到來的流感季節(jié)。
什么時機(jī)接種流感疫苗,效果會更好呢?
盡管每個人接種疫苗后的反應(yīng)存在個體差異,但根據(jù)研究表明:
人體在接種流感裂解疫苗和亞單位疫苗2-4周后抗體可達(dá)到保護(hù)性水平,1個月后疫苗誘導(dǎo)的抗體水平達(dá)到高峰,3個月左右后開始下降,保護(hù)作用一般可以維持6-8個月。因此,一般建議在10月底前完成接種。
而在接種流感減毒活疫苗后最快3天可以產(chǎn)生IgA抗體。另外,6月齡-8歲:第一次打流感疫苗需2劑,間隔≥4周;以前打過,只需1劑;9歲及以上孩子和成年人:每年接種1劑。
未來,通用流感疫苗有望問世
除了流感裂解疫苗、流感亞單位疫苗和流感減毒活疫苗這3種國內(nèi)已上市的流感疫苗外,目前,還有其它多種基于新技術(shù)的流感疫苗正在研發(fā)中,比如流感重組亞單位疫苗、流感mRNA疫苗、基于反向遺傳學(xué)或者基因編輯技術(shù)的流感病毒疫苗等。研發(fā)通用流感疫苗是目前的主要趨勢。也就是說,未來,我們也許可以接種對任何感染人類的流感毒株都有效的疫苗。期待那一天的到來!
參考文獻(xiàn):
1. 國家流感中心流感監(jiān)測周報第822期
2. 中國流感疫苗預(yù)防接種技術(shù)指南(2023-2024)
3. 鼻噴流感減毒活疫苗與人體自然免疫 生物制品圈
4. 下一代流感減毒活疫苗平臺 生物制品圈
5. 醫(yī)防大咖談流感 | 舒躍龍:創(chuàng)新不停滯,流感疫苗研究進(jìn)展 新華網(wǎng)
6. 錢素云教授:解讀兒童流感相關(guān)性腦病——不容忽視的并發(fā)癥 呼吸屆