編譯 凌寒
1949年,奧爾巴尼醫(yī)院結(jié)核病科主任魯本?埃里克森(Reuben Erickson,左)為嬰兒注射卡介苗
1921年7月18日,第一個(gè)嬰兒接種了一種活牛的細(xì)菌(牛結(jié)核分枝桿菌)。幾小時(shí)前,他出生于巴黎的一家醫(yī)院,他的母親因感染與牛結(jié)核分枝桿菌密切相關(guān)的人類病原體結(jié)核分枝桿菌而死亡。本將負(fù)責(zé)照顧孩子的祖母也患有肺結(jié)核(TB)。為了保護(hù)新生兒不要罹患這種疾病,醫(yī)生給他口服了一劑后來(lái)被命名為卡介苗(Bacille Calmette-Guérin,BCG)的疫苗,該命名是為了紀(jì)念其發(fā)明者阿爾伯特?卡爾梅特(Albert Calmette)和卡米爾?介朗(Camille Guérin)。這二人培養(yǎng)牛結(jié)核分枝桿菌已逾10年,直到它不再在動(dòng)物中引起疾病。
如今,每年有超過(guò)1億的嬰兒接種卡介苗,主要集中在發(fā)展中國(guó)家,而該舉措挽救了成千上萬(wàn)的生命。但它并不能提供完全的保護(hù),肺結(jié)核仍然是地球上的頭號(hào)傳染病殺手。據(jù)估計(jì),在過(guò)去的200年里,肺結(jié)核已經(jīng)造成了10億人的死亡,僅2019年就有140萬(wàn)人死亡。醫(yī)生們現(xiàn)在會(huì)使用抗生素來(lái)治療這種疾病,這一事實(shí)使得這個(gè)巨大的負(fù)擔(dān)變得更加悲慘。都柏林大學(xué)的感染生物學(xué)家斯蒂芬?戈登(Stephen Gordon)告訴他的學(xué)生,肺結(jié)核是“被遺忘的流行病”。
盡管卡介苗是目前唯一可用的肺結(jié)核疫苗,但研究人員幾十年來(lái)一直致力于研發(fā)出一種更好的疫苗。在對(duì)幾十種方法進(jìn)行了試驗(yàn),經(jīng)歷了一些臨床失敗后,那些在該領(lǐng)域工作的人員表示,第二種肺結(jié)核疫苗有望上市?!拔覀兦篮芏唷兄罅康暮蜻x品,”華盛頓大學(xué)傳染病學(xué)家托馬斯?豪恩(Thomas Hawn)說(shuō),“這讓我很樂(lè)觀。”
領(lǐng)跑者
有兩種候選疫苗處于3期臨床階段,緊隨其后另有8種疫苗處于2期臨床階段。再往前看,還有三種疫苗處于1期臨床階段(圖表中未顯示),另有一些臨床前候選疫苗正在努力向人體試驗(yàn)階段推進(jìn)。
活疫苗
VPM1002:一種活的減毒卡介苗,它含有來(lái)自另一種細(xì)菌的成孔蛋白,可使抗原和分枝桿菌DNA從吞噬體中流出進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)BCG再接種:卡介苗的加強(qiáng)注射
MTBVAC:一種包含毒力基因突變的活的、經(jīng)過(guò)基因弱化的結(jié)核分枝桿菌(第一個(gè)也是唯一進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的此類疫苗)
蛋白亞單位疫苗
M72 + ASO1:由兩個(gè)結(jié)核分枝桿菌抗原和一個(gè)佐劑組成的重組融合蛋白
H56:IC31:由兩種早期分泌蛋白和一種潛伏蛋白輔以佐劑組成的一種蛋白疫苗
ID93/GLA-SE:由四種結(jié)核分枝桿菌毒力抗原融合體與佐劑組成
GamTBVac:一種融合了兩種結(jié)核分枝桿菌抗原與佐劑的亞單位疫苗
全細(xì)胞疫苗
DAR-901:相關(guān)物種奧布分枝桿菌的滅活制劑,它不會(huì)引起疾病
MIP:一種滅活疫苗,由一種生長(zhǎng)迅速但不會(huì)引起疾病的indicus pranii分枝桿菌組成
基于載體的疫苗
TB/Flu04L:一種通過(guò)鼻腔給藥的減毒活流感病毒,攜帶有結(jié)核分枝桿菌的兩種抗原
雖然肺結(jié)核通常被認(rèn)為是一種嚴(yán)重的肺部疾病,會(huì)造成胸痛和經(jīng)常性咳血,但在兒童中,感染通常會(huì)轉(zhuǎn)移到肺部以外。當(dāng)這種疾病影響到多個(gè)器官時(shí),可能會(huì)轉(zhuǎn)化為粟粒性肺結(jié)核,如果得不到抗生素治療通常幾乎是致命的;當(dāng)大腦和脊髓周圍的膜被感染時(shí),可能會(huì)轉(zhuǎn)化為結(jié)核性腦膜炎??ń槊缱畲蟮暮锰幹皇撬梢灶A(yù)防這些形式的感染?!俺錾鷷r(shí)即注射卡介苗可以持續(xù)且可靠地預(yù)防兒童體內(nèi)結(jié)核病的彌散性傳播?!迸=虼髮W(xué)的疫苗研究人員海倫?麥肯肖恩(Helen McShane)說(shuō)道。
青少年和成人患者在肺結(jié)核病例中占比90%以上,在這些患者中肺結(jié)核表現(xiàn)為更為常見(jiàn)的肺部感染,出于某種原因,卡介苗在預(yù)防這種形式的疾病方面效果較差。麥肯肖恩說(shuō):“它為肺部疾病提供的保護(hù)是個(gè)可變量,而肺部疾病正是目前肺結(jié)核的負(fù)擔(dān)所在?!?/p>
奇怪的是,卡介苗對(duì)青少年和成人的保護(hù)力度因地域而異。該疫苗在斯堪的納維亞和其他高緯度地區(qū)有良好的效果,但在靠近赤道地區(qū)的人群中保護(hù)作用較弱。一種接受度較高的解釋是,在赤道地區(qū)發(fā)現(xiàn)的其他種類的分枝桿菌可以觸發(fā)人體產(chǎn)生一種免疫記憶,這種免疫記憶可識(shí)別并減少卡介苗的生物體增殖。麥肯肖恩說(shuō):“在世界上卡介苗似乎不太起作用的地區(qū),接觸到非結(jié)核分枝桿菌的概率最大,所以這是這種關(guān)聯(lián)性的流行病學(xué)證據(jù)。”
更復(fù)雜的是,結(jié)核分枝桿菌可以潛伏在人體內(nèi)數(shù)十年。大約有20億人受到了感染并處于潛伏期,當(dāng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)時(shí)——比如免疫系統(tǒng)抑制,這在艾滋病患者中很常見(jiàn)——細(xì)菌就會(huì)激活,使人發(fā)病,并更易于將這種空氣傳播型病原體傳播給其他人。
專家表示,理解這些動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵點(diǎn)在于免疫應(yīng)答。結(jié)核分枝桿菌與人類共存了數(shù)千年,已經(jīng)從分子層面上進(jìn)化出了一些小花招,可以躲避人類的免疫雷達(dá),甚至在被檢測(cè)到時(shí)也能使免疫應(yīng)答變得遲鈍。當(dāng)人們吸入結(jié)核分枝桿菌時(shí),這種微生物隨即進(jìn)入肺部,似乎會(huì)引誘免疫細(xì)胞。在肺部巡邏的肺泡巨噬細(xì)胞會(huì)吞噬結(jié)核分枝桿菌并試圖殺死它,但“它們卻在無(wú)意中提供了細(xì)菌想要進(jìn)入的生態(tài)位”,戈登說(shuō)道。在巨噬細(xì)胞內(nèi),結(jié)核分枝桿菌可免于抗體的追殺。
哥本哈根丹麥國(guó)立血清研究所肺結(jié)核疫苗研究負(fù)責(zé)人拉姆?莫特森(Rasmus Mortensen)在一封電子郵件中寫(xiě)道,結(jié)核分枝桿菌的“蠟狀”膠囊有助于掩護(hù)細(xì)菌,使其不被免疫系統(tǒng)識(shí)別。如果分枝桿菌被巨噬細(xì)胞識(shí)別和攝取,它們一旦進(jìn)入巨噬細(xì)胞,就能夠“阻止吞噬溶酶體的成熟,使其自身能夠留存在巨噬細(xì)胞內(nèi),甚至進(jìn)行復(fù)制”。結(jié)核分枝桿菌還能夠干擾抗原呈遞(一線免疫細(xì)胞正是借由抗原呈遞來(lái)向輔助型T細(xì)胞展示肺結(jié)核桿菌抗原的),從而“延緩保護(hù)性T細(xì)胞應(yīng)答的啟動(dòng),并限制T細(xì)胞啟動(dòng)后的作用”。
機(jī)體最終會(huì)在被稱為肉芽腫的免疫細(xì)胞團(tuán)內(nèi)將結(jié)核分枝桿菌隔離開(kāi)來(lái),“在那里細(xì)菌就像一個(gè)定時(shí)炸彈,”戈登說(shuō)道,“等待著你抵抗力下降這一合適時(shí)機(jī)。”
并不是所有的病例都很嚴(yán)重。大多數(shù)結(jié)核分枝桿菌感染者都沒(méi)什么大礙;只有5%~15%的人會(huì)發(fā)展為肺結(jié)核。南非開(kāi)普敦大學(xué)的肺結(jié)核免疫學(xué)家托馬斯?斯克里巴(Thomas Scriba)評(píng)論道:“肺結(jié)核和人類已經(jīng)針?shù)h相對(duì)地廝殺了很長(zhǎng)一段時(shí)間了,勝負(fù)之間已經(jīng)達(dá)到了非常好的平衡?!?/p>
在研肺結(jié)核疫苗多管齊下
卡介苗(BCG)可引起多重免疫反應(yīng),為兒童有效地抵御肺結(jié)核病,而在發(fā)展中國(guó)家肺結(jié)核病仍然很常見(jiàn)。疫苗的保護(hù)作用會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減弱,而且病原體也會(huì)感染青少年和成年人,引發(fā)肺部疾病,其特征是持續(xù)的、有時(shí)帶血的咳嗽。研究人員并不確定免疫反應(yīng)的哪些部分對(duì)于保護(hù)的有效性最為關(guān)鍵,他們正在采取多管齊下的方式用下一代肺結(jié)核疫苗來(lái)改進(jìn)卡介苗。這里展示的一種主要的候選疫苗包含與卡介苗相同的微生物,但在基因?qū)用嫔献龀隽艘恍┱{(diào)整,研究人員希望該候選疫苗能提供更好的保護(hù)。另一種候選疫苗則采用了完全不同的方法,即從卡介苗細(xì)菌中提取經(jīng)過(guò)加工改造的抗原。還有一些正在研發(fā)中的肺結(jié)核疫苗,包括多種分枝桿菌(包括可引發(fā)肺結(jié)核的結(jié)核分枝桿菌)的活疫苗和整菌滅活疫苗,以及分枝桿菌抗原基因圖譜的病毒遞送。
BCG
這種擁有100年歷史的疫苗是一種與結(jié)核分枝桿菌(Mtb)相關(guān)的牛細(xì)菌的減毒活疫苗。接種該疫苗可將一線免疫細(xì)胞吸引到注射部位。樹(shù)突狀細(xì)胞和其他抗原呈遞細(xì)胞會(huì)在其表面呈現(xiàn)卡介苗微生物的某些部分,以驅(qū)動(dòng)T細(xì)胞做出應(yīng)答,而T細(xì)胞應(yīng)答正可對(duì)抗未來(lái)病原體的感染,并訓(xùn)練B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。卡介苗和結(jié)核分枝桿菌都會(huì)進(jìn)入被稱為吞噬體的囊泡中,在那里它們互相干擾并阻止自己進(jìn)行破壞。然而卡介苗最終會(huì)降解,而結(jié)核分枝桿菌卻能在細(xì)胞內(nèi)存活很長(zhǎng)時(shí)間
研究人員并不知道卡介苗在保護(hù)兒童時(shí)究竟起到了什么樣的免疫學(xué)作用,他們對(duì)成人究竟需要什么樣的免疫應(yīng)答才能保證疫苗有效仍有些許困惑。像大多數(shù)疫苗一樣,卡介苗在刺激抗體產(chǎn)生方面的表現(xiàn)要比招募強(qiáng)烈的T細(xì)胞反應(yīng)方面好得多,而抗體正是機(jī)體用來(lái)對(duì)付細(xì)胞外微生物的。戈登說(shuō):“我們擁有的幾乎每一種疫苗都是通過(guò)產(chǎn)生中和抗體來(lái)發(fā)揮作用的,但對(duì)于肺結(jié)核病,我們認(rèn)為只靠中和抗體還不夠?!?/p>
疫苗有關(guān)的保護(hù)相關(guān)性(COPs)是一種可度量的免疫反應(yīng),用于指代預(yù)防感染的效果,只有從數(shù)千名進(jìn)行了成功的安慰劑對(duì)照試驗(yàn)的志愿者中獲得樣本時(shí),才能測(cè)算出COPs?!拔覀儫o(wú)法從血液中明確檢測(cè)出這位患者接種了疫苗并已獲得保護(hù)。” 默多克兒童研究所和墨爾本大學(xué)的肺結(jié)核疫苗研究人員奈杰爾?柯蒂斯(Nigel Curtis)說(shuō)道。
多年來(lái),科學(xué)家一直認(rèn)為,T細(xì)胞消滅被感染細(xì)胞時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)烈反應(yīng)是抵御肺結(jié)核病的關(guān)鍵。“大量研究表明需要CD4+T(也叫作TH1)細(xì)胞,”莫特森說(shuō)道,這似乎是“控制感染和預(yù)防傳播性疾病的必要條件。”然而,他指出,更多的CD4+T細(xì)胞并不一定意味著會(huì)對(duì)肺結(jié)核病有著更好的預(yù)防作用,因此它們的豐度并不能作為完美的COP。近年來(lái),人們認(rèn)為可產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的輔助型T細(xì)胞17(Th17)具有保護(hù)作用,莫特森補(bǔ)充道。
為了制造一種能夠很好地募集和激活T細(xì)胞的疫苗,牛津大學(xué)的麥肯肖恩團(tuán)隊(duì)使用了一種改良過(guò)的安卡拉牛痘(MVA)病毒作為載體,用以遞送肺結(jié)核抗原85A。在早期的臨床試驗(yàn)中,生成的MVA85A疫苗“激發(fā)了我們認(rèn)為正確的免疫反應(yīng)類型”,麥肯肖恩回憶道——具體來(lái)說(shuō)就是,疫苗注射誘導(dǎo)了CD4+T細(xì)胞分泌干擾素γ、腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素-2。然而,在南非對(duì)已經(jīng)接種過(guò)卡介苗的嬰兒進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)中,接種MVA85A與單純接種卡介苗相比并沒(méi)有顯示出優(yōu)勢(shì)?!白屗腥硕几械襟@訝的是,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種疫苗并不能預(yù)防肺結(jié)核?!笨碌偎拐f(shuō)道。他沒(méi)有參與這項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)他來(lái)說(shuō),這表明“我們用來(lái)度量的東西和我們認(rèn)為具有保護(hù)作用的東西都是錯(cuò)誤的”。研究人員得出的結(jié)論是,試驗(yàn)中誘導(dǎo)出的T細(xì)胞應(yīng)答水平并不足以增強(qiáng)注射了卡介苗后的保護(hù)作用。
“肺結(jié)核是一種呼吸道感染病,現(xiàn)在的問(wèn)題是,我們幾乎總是聚焦于研究血液中發(fā)生了什么,”倫敦衛(wèi)生與熱帶醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)家黑茲爾?道克里爾(Hazel Dockrell)說(shuō),“但這并不能讓你了解肺部發(fā)生了什么,而肺部的特殊細(xì)胞在抗擊肺結(jié)核中可能是至關(guān)重要的?!?/p>
VPM1002全細(xì)胞疫苗
注射經(jīng)過(guò)基因修飾的卡介苗。巨噬細(xì)胞將細(xì)菌納入體內(nèi)的吞噬體中,吞噬體中會(huì)產(chǎn)生一種酶,該酶作用下吞噬體膜上形成孔隙。這使得抗原泄出到細(xì)胞溶質(zhì)中并觸發(fā)炎癥小體的活化,該過(guò)程類似于細(xì)胞對(duì)結(jié)核分枝桿菌做出的反應(yīng),而卡介苗沒(méi)有這種效果
目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)的肺結(jié)核疫苗有超過(guò)12種。雖然新的肺結(jié)核疫苗可能無(wú)法阻止一個(gè)人被感染,但一些疫苗已經(jīng)顯示出它們可以阻止被感染者發(fā)展為疾病的跡象。“能夠阻止感染的疫苗猶如和璧隋珠,但它真的是很高的門(mén)檻,”戈登承認(rèn),“阻止?jié)摲诘母腥菊甙l(fā)展為疾病才是游戲規(guī)則的變革者?!痹趲缀跛械姆谓Y(jié)核疫苗試驗(yàn)中,志愿者都有潛伏的肺結(jié)核感染并且既往對(duì)卡介苗免疫。
有兩種疫苗——臨床2a期的MTBVAC和臨床3期的VPM1002——正在成人以及嬰兒和新生兒中進(jìn)行試驗(yàn),這可能對(duì)免疫功能缺陷的艾滋病毒兒童特別有用。這是很值得注意的,因?yàn)榇蠖鄶?shù)肺結(jié)核候選疫苗都正在青少年和成人中進(jìn)行試驗(yàn)。“如果我們能阻止青少年和成年人感染肺結(jié)核,那么我們就不用擔(dān)心需要肺結(jié)核疫苗的兒童了?!彼箍死锇驼f(shuō)道。
討論度最高的候選疫苗當(dāng)屬M(fèi)72,這是葛蘭素史克(GSK)正在開(kāi)發(fā)的一種蛋白質(zhì)亞單位疫苗。該疫苗融合了結(jié)核分枝桿菌的兩種蛋白質(zhì)及一種佐劑AS01,該佐劑也被GSK用在其熱銷的帶狀皰疹疫苗和領(lǐng)先的瘧疾候選疫苗中。盡管M72疫苗在非人類靈長(zhǎng)動(dòng)物身上看起來(lái)并不那么有希望,但在最近的一項(xiàng)涉及肯尼亞、南非和贊比亞3 000多名成年人的試驗(yàn)中,它將三年內(nèi)肺結(jié)核的發(fā)病率降低了54%。
因?yàn)檫@種疫苗不過(guò)是幾組蛋白質(zhì)而已,“我曾經(jīng)懷疑過(guò)這種疫苗能否奏效?!?臨床研究員羅伯特?威爾金森(Robert Wilkinson)說(shuō)道。他是倫敦弗朗西斯?克里克研究所的一名肺結(jié)核研究人員。威爾金森解釋說(shuō),卡介苗是一種活的、可復(fù)制的載體,模擬了自然感染結(jié)核分枝桿菌時(shí)較慢的轉(zhuǎn)化狀態(tài)。雖然在青春期保護(hù)作用減弱,但卡介苗在整個(gè)兒童時(shí)期都能預(yù)防肺結(jié)核?!霸谖业闹庇X(jué)中,對(duì)肺結(jié)核病最有效的疫苗應(yīng)該是這樣的:能夠提供足夠長(zhǎng)的免疫刺激期,以避免自然感染……從這個(gè)方面來(lái)講,我是錯(cuò)的,因?yàn)镸72提供的保護(hù)可持續(xù)三年時(shí)間?!?/p>
豪恩并未參與M72的開(kāi)發(fā),他把功勞歸功于疫苗的佐劑,該佐劑可以觸發(fā)一種被稱為toll樣受體4 (TLR4)的先天免疫受體,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),這種免疫反應(yīng)除了能夠募集可產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞外,還能募集T細(xì)胞?!翱v觀歷史,我們從未有過(guò)能發(fā)揮如此強(qiáng)效力的佐劑,”他解釋道,“現(xiàn)在我們有了新的佐劑,我們以更微妙的方式觸發(fā)不同免疫反應(yīng)的能力也有了很大提高?!?/p>
M72蛋白亞單位疫苗
構(gòu)成卡介苗的兩個(gè)來(lái)源于分枝桿菌的重組蛋白融合在一起并進(jìn)行注射。免疫細(xì)胞將融合蛋白吸收,然后將它們呈現(xiàn)在細(xì)胞表面,從而引發(fā)針對(duì)抗原的免疫反應(yīng)。葛蘭素史克的一種專利佐劑(AS01)可以增強(qiáng)免疫反應(yīng)
威爾金森指出,在安慰劑組中只有26例肺結(jié)核病例,在疫苗組中只有13例。他說(shuō),在尋求監(jiān)管機(jī)構(gòu)的緊急使用授權(quán)之前,下一步顯然需要進(jìn)行涉及數(shù)萬(wàn)人的更大規(guī)模的試驗(yàn)。
與此同時(shí),哥本哈根丹麥國(guó)立血清研究所正在開(kāi)發(fā)兩種亞單位疫苗,其主要候選疫苗H56包含三種抗原和一種新型佐劑,正在坦桑尼亞和南非進(jìn)行2b期臨床試驗(yàn)。該研究所還在開(kāi)發(fā)一種名為H107的亞單位疫苗,該疫苗含有八種結(jié)核分枝桿菌特有的抗原。由于這些抗原跟卡介苗包含的抗原不同,H107疫苗“不會(huì)與卡介苗發(fā)生交叉反應(yīng),這就意味著這兩種疫苗可以共同使用”,領(lǐng)導(dǎo)H107開(kāi)發(fā)的莫特森說(shuō)。
其他一些帶有佐劑的蛋白質(zhì)亞單位疫苗在早期和中期試驗(yàn)中看起來(lái)很有前景,但最終都失敗了,這讓澳大利亞昆士蘭州詹姆斯庫(kù)克大學(xué)的疫苗學(xué)家安德烈亞斯?庫(kù)普茲(Andreas Kupz)對(duì)這種方法失去了興趣?!翱偟膩?lái)說(shuō),人們對(duì)這些疫苗感到失望?!睅?kù)普茲說(shuō),他認(rèn)為采用原始版本卡介苗的方法開(kāi)發(fā)活疫苗更有希望。例如,比爾和梅林達(dá)?蓋茨醫(yī)學(xué)研究所正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn),給南非10至18歲的人群注射卡介苗增強(qiáng)劑。莫特森說(shuō),這種方法“以前被認(rèn)為是無(wú)效的”,但是蓋茨研究所的試驗(yàn)表明,在南非青少年中,注射增強(qiáng)劑可以預(yù)防45%的持續(xù)性肺結(jié)核感染,抑或預(yù)防持續(xù)6個(gè)月以上的感染。道克里爾解釋說(shuō):“這并不能預(yù)防他們(對(duì)肺結(jié)核)的血液檢測(cè)呈陽(yáng)性,我們認(rèn)為這意味著他們還是被感染了,但是他們中的更多人又轉(zhuǎn)陰了,這表明他們將感染清除了?!?/p>
幾種新的活疫苗正在研發(fā)中,其中最先進(jìn)的是VPM1002,這是一種經(jīng)過(guò)基因修飾的卡介苗,目前正處于第三期試驗(yàn)階段。VPM1002的研發(fā)是柏林馬克斯?普朗克感染生物學(xué)研究所斯蒂芬?考夫曼(Stefan Kaufmann)牽頭的一個(gè)項(xiàng)目的一部分?!拔覀冇X(jué)得卡介苗一點(diǎn)也不差,”考夫曼說(shuō),“但我們希望改善它對(duì)新生兒的作用,當(dāng)然最好也能應(yīng)用于成人和青少年?!痹谒麄儗?duì)疫苗所做的其他改進(jìn)中,考夫曼及其同事們加入了一種來(lái)自李斯特菌的致孔蛋白(李斯特菌溶血素O)基因。一旦細(xì)菌被一線免疫細(xì)胞(如巨噬細(xì)胞)吞噬,它就會(huì)被隔離在被稱為吞噬體的小室中;李斯特菌溶血素O可在吞噬體膜上穿孔,使得VPM1002來(lái)源的分子泄出,這些分子被呈現(xiàn)在細(xì)胞表面,誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞攻擊被感染的細(xì)胞,還能誘導(dǎo)DNA的逃逸,啟動(dòng)促炎通路。
另一種候選活疫苗與卡介苗的區(qū)別更大,因?yàn)樗褂玫木褪墙Y(jié)核分枝桿菌本身。威爾金森說(shuō):“人們相信,如果你能模擬的更接近自然感染,那可能就是一條成功之路。”西班牙薩拉戈薩大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了號(hào)稱MTBVAC的疫苗,該疫苗刪除了兩種毒性基因,使結(jié)核分枝桿菌更加安全,目前正在進(jìn)行臨床2a期試驗(yàn)測(cè)試這種經(jīng)過(guò)修飾的細(xì)菌。荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)的免疫學(xué)家米哈伊?乃提雅(Mihai Netea)在一封電子郵件中寫(xiě)道:“與卡介苗相比,MTBVAC能更好地模擬肺結(jié)核病的感染過(guò)程,并誘發(fā)更相似的免疫反應(yīng)記憶,以達(dá)到更好的保護(hù)性?!?他在過(guò)去的幾年中參與了MTBVAC免疫學(xué)特性的研究。
斯克里巴敲響了警鐘:既然赤道附近數(shù)量較多的分枝桿菌似乎會(huì)降低卡介苗對(duì)成年人的有效性,那么同樣的現(xiàn)象可能也會(huì)在這些新的分枝桿菌活疫苗上重演。“有相當(dāng)好的證據(jù)表明,對(duì)環(huán)境分枝桿菌的免疫應(yīng)答會(huì)干擾卡介苗的效力。那么問(wèn)題來(lái)了,對(duì)于MTBVAC和VPM1002來(lái)說(shuō),這種干擾的嚴(yán)重程度有多大?”斯克里巴說(shuō)道。給那些一生都暴露在分枝桿菌中的老年人注射疫苗的話,不知道又會(huì)有什么吸引人的結(jié)果。如果分枝桿菌之間的交叉反應(yīng)確實(shí)存在問(wèn)題,那么蛋白質(zhì)亞單位疫苗或基于載體的疫苗(例如麥肯肖恩的研究小組正在研究的疫苗)可能會(huì)是更好的選擇?!澳憧隙ú粫?huì)想把所有的雞蛋都放在一個(gè)籃子里的?!彼箍死锇驼f(shuō)道。
為了重振肺結(jié)核疫苗的風(fēng)采,研究人員必須考慮到卡介苗不僅有助于預(yù)防肺結(jié)核病,它還能使免疫系統(tǒng)時(shí)刻準(zhǔn)備好抵御更廣泛的呼吸系統(tǒng)疾病,甚至是敗血癥。在卡介苗被廣泛使用后不久,研究人員就觀察到了這種非特異性保護(hù),當(dāng)時(shí)接種疫苗不僅降低了兒童中的肺結(jié)核死亡率,而且還減少了其他原因造成的死亡??ń槊绗F(xiàn)在也被用作治療早期膀胱癌的免疫療法,將卡介苗直接注射入膀胱,激發(fā)患者的免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤。相關(guān)的VPM1002疫苗在臨床試驗(yàn)中的表現(xiàn),也給膀胱癌的治療帶來(lái)了希望。
在過(guò)去的十年里,研究人員穩(wěn)步揭示了這些非特異性效應(yīng)的機(jī)制,發(fā)現(xiàn)它涉及先天免疫細(xì)胞的基因重組,這種現(xiàn)象被稱為訓(xùn)練免疫。庫(kù)普茲解釋說(shuō):“從本質(zhì)上講,人們現(xiàn)在相信通過(guò)注射卡介苗,你可以在表觀遺傳學(xué)層面上留下一種記憶,使這些細(xì)胞對(duì)隨后的其他感染做出反應(yīng)?!币恍┛茖W(xué)家甚至推測(cè),這種免疫防御的常規(guī)機(jī)制可以解釋卡介苗對(duì)肺結(jié)核提供的大部分或全部保護(hù)。雖然大多數(shù)正在開(kāi)發(fā)中的肺結(jié)核疫苗正在進(jìn)行專門(mén)針對(duì)肺結(jié)核病的試驗(yàn),但柯蒂斯目前正在領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)對(duì)接受過(guò)卡介苗的醫(yī)務(wù)工作者進(jìn)行的多國(guó)試驗(yàn),以研究卡介苗是否對(duì)SARS-CoV-2感染有影響。
目前,COVID-19疫情使得肺結(jié)核疫苗的開(kāi)發(fā)變得復(fù)雜化。接受《科學(xué)家》(The Scientist)雜志采訪的專家指出,有些肺結(jié)核疫苗試驗(yàn)已被推遲或減緩進(jìn)度。威爾金森說(shuō):“這肯定對(duì)我們?cè)斐闪俗璧K,因?yàn)槲覀儽究梢酝瓿蛇@項(xiàng)(關(guān)于M72的)試驗(yàn)?!贝送?,麥肯肖恩補(bǔ)充說(shuō),肺結(jié)核病例很有可能未再報(bào)告,而且在疫情期間其治療也有所滯后,“針對(duì)另一種病原體的全球封鎖,打亂了肺結(jié)核防控項(xiàng)目的步伐?!?/p>
的確,非政府組織遏制肺結(jié)核聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示,2020年,在肺結(jié)核病例最多的9個(gè)國(guó)家中,肺結(jié)核感染的診斷和治療人數(shù)大幅下降,降幅范圍在16%~41%。該組織估計(jì),COVID-19疫情肆虐的12個(gè)月即抹殺了全球抗擊肺結(jié)核病12年來(lái)取得的進(jìn)展??挤蚵f(shuō),由于疫情的干擾,2020年官方統(tǒng)計(jì)的肺結(jié)核的病例數(shù)和死亡人數(shù)可能會(huì)降低,“但2020年中肺結(jié)核奪走的生命數(shù)量可能會(huì)超過(guò)COVID-19,因?yàn)槲唇?jīng)確診的肺結(jié)核患者將無(wú)法得到救治”。
95%以上的肺結(jié)核死亡發(fā)生在中低收入國(guó)家。倫敦衛(wèi)生和熱帶醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)研究估計(jì),基本的社會(huì)支持可以減少85%的肺結(jié)核病負(fù)擔(dān)?!拔覀兒芎玫剡m應(yīng)了它,”斯克里巴說(shuō)道,“但是惡劣的生活條件、貧困、過(guò)度擁擠、由于艾滋病毒而引發(fā)的免疫缺陷——這些都會(huì)導(dǎo)致更多的疾病?!笔澜缧l(wèi)生組織說(shuō),在實(shí)施現(xiàn)有的肺結(jié)核病干預(yù)措施方面仍有33億美元的資源缺口。
疫苗可以成為應(yīng)對(duì)肺結(jié)核感染和死亡災(zāi)害的全球性戰(zhàn)略的重要組成部分?!叭绻覀冇幸环N可以阻斷(疫苗接種者)因潛伏感染而發(fā)展成肺結(jié)核疾病的疫苗,或者更好的是可以根除這種潛伏感染,那將會(huì)是了不起的成就?!丙溈闲ざ髡f(shuō)道。
盡管疫情暫時(shí)阻礙了疫苗的開(kāi)發(fā),但人們希望能從COVID-19疫苗研發(fā)的緊張工作中取取經(jīng),即使肺結(jié)核病更難搞定。“對(duì)于疫苗開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),COVID是更容易解決的對(duì)象。而肺結(jié)核要復(fù)雜得多,”麥肯肖恩承認(rèn),“盡管如此,我們?nèi)孕枰獓L試,看看可以從中吸取什么教訓(xùn),以便更快地推動(dòng)肺結(jié)核疫苗的發(fā)展?!崩?,一些研究人員提出,號(hào)稱對(duì)免疫系統(tǒng)具有強(qiáng)烈刺激作用的mRNA疫苗策略,也可以針對(duì)肺結(jié)核進(jìn)行應(yīng)用。斯克里巴說(shuō):“我對(duì)信使mRNA疫苗技術(shù)感到非常興奮,希望這些技術(shù)不久就能應(yīng)用于肺結(jié)核,因?yàn)閙RNA顯然非常靈活,而且具有極強(qiáng)的免疫原性?!?/p>
無(wú)論答案在哪里,該領(lǐng)域的研究人員都決心要找到它,臨床研究也在不斷推進(jìn)?!斑@是所有傳染性疾病中最大的殺手,”庫(kù)普茲說(shuō),“我們需要更好的肺結(jié)核疫苗?!?/p>
資料來(lái)源The Scientist