科普疫苗的原理及常识



医药学已经走过了漫长的发展之路。而疫苗的发明则是这条道路的重大转折,它揭开了疾病预防领域的新篇章。事实上,疫苗是人类在公共卫生安全领域,迈出的最为成功的一步。在疫苗出现之前,天花曾夺去数百万人的生命,将近万人因骨髓灰质炎而瘫痪,而风疹(德国麻疹)也曾使近万的婴儿一出生便身带残疾。

在这篇文章里,我们将了解疫苗是如何发明的,疫苗为何能够帮助我们预防疾病,以及能预防哪些疾病。我们还会揭秘一些有关疫苗的常见的误解。

疫苗的由来谁能想到奶牛可以拯救无数人的生命?年,一个叫做爱德华?詹纳(EdwardJenner)的医生决定证明一种流传已久的说法。天花曾经夺去全球数百万人的生命。相对于天花而言,牛痘算不上什么严重疾病。挤奶女工常常因为接触奶牛而染上牛痘。但是詹纳发现凡是患过牛痘的女工都对天花具有免疫力。詹纳验证了这一说法。他提取了一些牛痘病毒,并接种到一个健康的男孩手臂的伤口中。等这个男孩从牛痘中恢复过来以后,詹纳又给他注射了天花病毒。奇迹发生了,男孩没有感染上天花!史上第一种疫苗就此诞生。这给奶牛们带来了极大的荣耀——疫苗(vaccine)一词的词根“vacca”在拉丁语中就是奶牛的意思。按照美国国家疾病预防控制中心(CDC)的报告,世界上最后一例天花病例出现在年。从此以后,天花便消声灭迹,人类再也不需要天花疫苗了。

疫苗可以预防的疾病

炭疽

子宫颈癌

白喉

A型肝炎

乙型肝炎

b型流感嗜血杆菌

人类乳头状瘤病毒

流感

日本脑炎

莱姆病

麻疹

脑膜炎球菌

猴痘

流行性腮腺炎

百日咳

肺炎球菌

脊髓灰质炎

狂犬病

轮状病毒

风疹

带状疱疹

天花

破伤风

伤寒

结核病

水痘

黄热病

资料来源:美国国家疾病预防控制中心CDC

疫苗基本原理

詹纳的实验符合现在为人们所公认的原理:一个人如果得过了某种疾病,那么他将对这种疾病具有免疫力。例如,如果您曾经生过水痘,那么水痘从此以后再也不会打扰您。这是因为您的身体再次感染病毒时,将会及时发现并消灭它。疫苗可以使人们无需感染某种疾病就形成对它的免疫力,这正是它的美妙之处。疫苗耍了个小花招,让人体相信它是已然成形的疾病。这一过程被称为“免疫反应”,具体步骤如下所述:将疫苗注射到人体内。疫苗通常含有已经死亡或者弱化的病毒。

免疫系统识别出体内的外来物质(病毒和细菌),这些外来物质也被称之为抗原(antigen)。

一旦发现抗原,免疫系统就分泌出被称为抗体(antibody)的蛋白质。这些蛋白质在血液中流动,将抗原杀死以消灭身体感染的病毒。抗体是由名为淋巴细胞(lymphocytes)的白血球细胞制造的。这些白血球细胞也被称为B细胞,它的主要功能是产生能够对抗病毒的抗原。

人体会储存这些抗体,所以再次染病时,它们会及时消灭此种疾病的病毒。然而抗体的针对性很强,所以曾经接种过水痘疫苗的人,面对其他疾病时仍旧会被感染。

值得注意的是,当人体感染真正的病毒时,抗体会不停繁殖,直到病毒被最终消灭。而疫苗会提供数量恰到好处的抗原,以帮助人体完成识别病毒和“免疫反应”的过程,从而使人体能够对这种病毒免疫。

接下来,让我们来说说两种不同类型的疫苗。

为什么不是所有疾病都有疫苗?

研制一种疫苗往往需要人们花费数年的时间,并投入大量金钱——其费用往往达到数亿美元。作为美国儿科学会传染病委员会的成员,医学博士约翰?布拉德利(JohnBradley)说,研制疫苗时,通常会遵循以下优先级:

针对会导致死亡或破坏力极强的疾病,比如脑髓炎疫苗。

能够预防严重疾病的疫苗,比如麻疹和流感疫苗

能够预防给病人带来极大痛苦的疾病的疫苗,比如轮状病毒疫苗

此外,研制疫苗的往往是制药公司。因此为了弥补研制疫苗所耗费的大量资金,公司必须获得极高的投资回报率。布拉德利博士说,现在人们正在研制的预防疟疾的疫苗,在过去并没有受到重视,就是因为它的投资回报率不值得人们进行投资。最近,疟疾疫苗的倡议者们宣布他们已经开始进行一种新疫苗的第一阶段实验。该实验正在澳大利亚的布里斯班进行。

另一个会影响疫苗研制的原因,是有些病毒变异得非常快,以至于传统疫苗对其毫无作用。比如,艾滋病病毒。但是,尽管存在诸多障碍,研制针对艾滋病病毒的疫苗仍是大势所趋,人心所向。

疫苗的类型

皮下注射是接种疫苗的主要方式,但有些疫苗也需要通过口或鼻进入人体。疫苗主要分为以下两种:减毒活疫苗和灭活疫苗。

减毒活疫苗(ive-attenuatedvaccine):“减毒活”意味着疫苗中的病毒具有活性,但毒性十分微弱。疫苗中病毒的毒性被大大削弱,只能在人体中繁殖分裂0次。相比之下,正常的病毒能够分裂成千上万次。通过实验室的处理,这些病毒或细菌既能保持活性,进行繁殖分裂,但又不能引起严重的疾病。如此一来,它们便足以使免疫系统生产出足够抗体,从容应对日后可能面对的疾病。

美国儿科学会(AAP)传染病委员会的医学博士约翰?布拉德利博士说:“减毒活疫苗可能导致少部分人感染轻微疾病。但是,这些副作用十分轻微,通常只是低烧或者流鼻涕。”他同时指出,只有大约5%到10%的儿童在接种水痘疫苗时会长出几颗水痘。但这和真正的疾病相比真是小巫见大巫。

为了减弱病毒的毒性,科学家们必须将感染者提供的样本中的病毒隔离,然后在试管中培育这些病毒。接下来,他们会将病毒“转到”第二个试管,继而是第三个、第四个……科学家们不断会重复这一过程——麻疹病毒需要77次。人们定期从试管中取出病毒,以观察它是否发生变异。最终,病毒会适应试管中的舒适环境,从而失去在人体内制造疾病的能力。这一过程在被严格控制的环境中进行,并且以相同的方式不断重复着。范德比尔特医科大学的预防医学系主任、教授、医学博士威廉?夏弗纳(WilliamSchaffner)认为:这一发现是疫苗发展过程中的“福音”。

具有代表性的减毒活疫苗有麻疹减毒疫苗(麻疹,腮腺炎和风疹的联合疫苗),水痘和通过鼻腔吸收的流感疫苗。

疫苗的副作用

就像所有药物一样,疫苗也具有一定的副作用。但疫苗的副作用通常十分微弱,而且往往只是注射部位酸痛、头痛或者低烧。偶尔也会出现严重的反应,但这只是十分偶然的现象。如果您怀疑自己接种疫苗引起了严重的副作用,请立刻联系医生进行症断。点击这里可以了解更多关于疫苗及其副作用的信息。

灭活疫苗:灭活疫苗中的细菌往往通过化学手段——通常是使用甲醛——被完全消灭。死亡的致病微生物(通常是细菌)的碎片被加入疫苗之中。由于抗原已经死亡,疫苗的强度会随着时间的流逝而逐渐减弱,因此针对这种病毒的长期免疫力也会逐渐降低。因此,为了提供最为有效的保护,往往需要多种不同剂量的灭活疫苗。灭活疫苗的优点在于它几乎不会引起的副作用——除了极少数过敏现象。

常见的灭活疫苗包括A型肝炎疫苗,乙型肝炎疫苗,脊髓灰质炎疫苗,B型流感嗜血杆菌疫苗(Hib),脑膜炎双球菌疫苗,肺炎球菌疫苗和通过注射进入人体的流感疫苗。

为什么有些疫苗是活的,有些则是死的?夏弗纳博士说:“是制造活疫苗还是死疫苗,这完全由科学决定。如果科学家能够制造具有疗效的死疫苗,那他就会这么做。这全有赖于试验和证错。”他认为,针对大多数病毒性疾病,需要接种灭毒活疫苗。而灭活疫苗则对绝大多数由细菌引起的疾病有效。但也存在着一些例外,比如:

某些前往发展中国家旅行的人需要接种伤寒疫苗。这种疫苗有死的和活的两种。

狂犬病是死亡率达到百分之百的病毒性疾病。即便是在毒性被减弱的状态下,接种这种病毒也十分危险,幸而科学的发展帮助人们研制出了灭活狂犬疫苗。

那么,疫苗的成分到底是什么呢?

疫苗的成分

除了抗原,疫苗还包含其它一些成分。它们的作用是确保疫苗有效。疫苗种类不同,成分也各有差异,但其基本原理是一样的。

疫苗必须保持良好的稳定性,因为它们要离开生产车间,在运货卡车上颠来颠去,还可能遇到其它情况。因此有时需要添加一些化学物质作为稳定剂,以保持疫苗持续有效。这些化学成分必须经过各种权威机构认可,它们不仅是安全的,而且在疫苗中含量极少。

如果疫苗盛放在多剂量瓶中,那么就需加入消毒剂。这样一来,每剂疫苗被取出时,任何入侵的外来物质都会被立刻消灭。硫柳汞(Thimerosol)在科学界十分流行。但是,制药业基本上不再使用这种消毒剂,因为很多人担心硫柳汞可能造成某些不良反应。(参见有关疫苗的传闻一节的边栏)事实上,尽管会导致成本上升,但多剂量瓶仍然逐步被单剂量瓶所取代。现在只有在流感疫苗中还存在微量硫柳汞,而且在几年后也会成为历史。夏弗纳博士说:“我们希望能就此平息争议。没有一个研究疫苗的人会相信硫柳汞致病的传闻。但我们将继续努力,以消除父母的不安。”

流感疫苗小常识

每年,科学家都会尽最大努力研制流感疫苗。流感病毒每年都会发生变异。因此科学家也并不是百分之百确定哪种疫苗将会有效。根据医学博士约翰?布莱德利的说法,即便并非完全对症,但通过鼻腔进入体内的减毒活流感疫苗仍然是最为有效的流感疫苗。它能够提供最为广泛的保护,因为这种疫苗的活性和模仿病毒自然感染的特性要优于死疫苗。

有些人声称他们因为流感病毒而患上流感。“您绝对不会因为流感病毒而感染上流感。”约翰?布莱德利说。有时,由于与病毒不相匹配,疫苗的保护作用并不明显,所以没法避免感染流感,当然也不排除人们在接种疫苗前就已经感染流感病毒的可能。

对于鸡蛋过敏的人不应该接种流感疫苗。由于流感病毒的培养是在活鸡蛋中进行的。事实上,当前流感病毒的生产完全依赖于鸡蛋。

疫苗的生产过程

由于疫苗制造业是被严格管制的,一种疫苗从研制、检验到最后大规模生产需要耗费多年时间。在科学家开始研制一种疫苗之前,研究者们就已经对某种病毒或者细菌进行过研究。首先,他们必须在实验室里分离出这些病菌,并搞清它们的致病原理;然后再根据病毒或者细菌的类型研制出相应的减毒活疫苗或者灭活疫苗。

一旦研究人员研制出疫苗,接下来要做的就是用这些疫苗帮助人们抵御疾病的最佳方式。他们要搞清最佳的剂量,是仅需一次注射即可生效,还是需要多来几次?他们还要估算出疫苗能够提供多久的保护,从而决定是否需要再次的注射。绝大多数早期研究是在实验室中进行的,其费用往往依靠基金会或者政府的拨款。

等疫苗研制完毕,还需要经历一个检验的过程。该过程包括四个阶段,往往会耗费数年时间。对疫苗的检验会耗费数亿美元的资金,这往往由制药公司来承担。

第一阶段检验通常在一百个健康的成年人身上进行。因为这些人感染并发症的风险极低。研究人员希望验证疫苗是否是安全,以及它们能否引发足以战胜疾病的免疫反应。如果没有通过这一阶段的检验,疫苗将会被退回到实验室,或者直接放弃该项研究。

如果疫苗成功通过了第一阶段的检验,那么将进行第二阶段研究。这需要数百个来自疫苗目标人群的受试者接受实验。比如说,水痘疫苗在儿童身上进行检验,因为它的目标人群最广。疫苗会再次被接种到数百个受试者身上来确定它是否安全。研究者也希望确定疫苗能否再次引起相应的免疫反应。

第三阶段检验将会花费数年,调查研究成千上万来自不同地区,拥有不同生活方式的受试者。研究人员需要借此确认疫苗对所有人来说都是安全的。如果结果令人满意,各国药品监督机构将会认定该疫苗是安全的。但是,它还需要得到一组疫苗专家的认可。这些专家负责提供咨询和建议。他们会就疫苗的剂量,适用人群,接种时间等等提出建议。

在疫苗投入使用以后,仍然需要许多年的研究来确定不会有前所未见的副作用出现。在美国,国家疾病预防控制中心将对疫苗和可能发生的副作用进行严密的监控。该研究可分为以下四种类型:

那些容易爆发疾病的地区将受到严密的监控。所有接种疫苗的人也会被监控。所有情况都将会被上报到国家疾病预防控制中心。

国家疾病预防控制中心







































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