諾獎得主都沒做出的丙肝疫苗,難在哪兒?

作者 | 李晨陽

2020年諾貝爾生理學或醫學獎頒發給3位“發現丙型肝炎病毒”的科學家,讓長期低調的丙肝病毒狠狠刷了一次屏。

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很多人這才意識到:已被發現30多年的丙型肝炎,竟然至今沒有疫苗上市。

“事實上,3位諾獎得主之一的邁克爾·霍頓(Michael Houghton)多年來一直在為研發丙肝疫苗而奮鬥,但革命尚未成功。”

中科院上海巴斯德研究所研究員鍾勁在接受《中國科學報》專訪時表示,丙肝病毒的4大特徵導致疫苗難以問世。

特徵一:變化多端

《中國科學報》:在肝炎病毒的“大家庭”裡,甲肝、乙肝和戊肝都早有疫苗,為何丙肝疫苗遲遲不能問世?

鍾勁:一個重要原因在於丙肝病毒基因組的多變性。

丙肝病毒存在7種不同的基因型和多達67種亞型, 基因型之間的核苷酸差異度高達30%~35%。

相比之下,乙肝病毒不同基因型之間的差異僅有8%左右。

作為一種RNA病毒,丙肝病毒編碼的RNA聚合酶缺乏校正功能、錯配率高。

與此同時,這種病毒對突變的容忍率還很高。

同樣程度的基因變異,可能會讓其他病毒無法存活、複製,但對丙肝病毒卻沒有影響,這些因素都導致丙肝病毒是一個“變化多端”的病毒。

當前已上市的甲肝、乙肝、戊肝預防性疫苗都是單價疫苗, 都能有效預防病毒所有基因型的感染。

但丙肝疫苗恐怕沒有這麼簡單,一種疫苗恐怕很難覆蓋所有基因型的丙肝病毒。

可以考慮的研發思路,要麼是找到保守的病毒表位作為疫苗靶點,要麼就像宮頸癌(HPV)疫苗那樣,發展多價疫苗。

特徵二:

不好培養

《中國科學報》:開發疫苗時,人們最容易想到的思路往往是滅活疫苗和減毒疫苗。針對丙肝的滅活或減毒疫苗開發為什麼沒能成功呢?

鍾勁:這就要說到丙肝病毒一種很神秘也很特別的特點了。

丙肝病毒的體外細胞培養非常困難。

我們看新冠病毒,從病人體內分離出來,在體外多種細胞中都能培養,也能在體外感染多種細胞。

但丙肝病毒就不行,體外感染細胞都做不到,擴增就更不行了。

因為這個特性,在上世紀70年代哈維·奧爾特(Harvey James Alter)發現“非甲非乙肝炎”後,十幾年間都沒能成功分離出丙肝病毒。

最後還是霍頓開創性地運用分子生物學的方法,克隆出了這種新型病毒。

也正是因為這個特點,人們難以依靠細胞培養的方法獲取大量病毒顆粒,難以製造出符合需求的滅活或減毒疫苗,更難擴大到商業生產的規模。

特徵三:難以清除

《中國科學報》:從丙肝病毒的感染特性來看,丙肝疫苗有可能研發成功嗎?

鍾勁:我們知道,疫苗其實是模擬自然感染的過程,激活人體的免疫系統。

一種病毒的疫苗研發難度和這種病毒的自然清除率息息相關。

在肝炎裡,甲肝和戊肝都不能造成慢性感染,患者經過急性感染期後,身體自己就能將病毒消除掉。

成年乙肝患者中,只有5%~10%會轉化為慢性感染者。

但是丙肝病毒感染者中,只有20%~40%能自然清除病毒,其餘人則會遭受持續終身的慢性化感染。

這就決定了丙肝的疫苗研發是比較困難的。

當然了,丙肝病毒遠遠不是最棘手的對手。

艾滋病毒的自然清除率是0。

在沒有治療干預的情況下,患者必將終身帶毒。

因此丙肝疫苗的研發雖然比其他幾種肝炎困難,但遠遠不到艾滋疫苗那樣的“地獄級”難度。

只要有一部分患者能自然清除病毒,就意味著我們仍有希望激活人體的免疫潛能,來對抗這種病毒。

特徵四:缺乏模型

《中國科學報》:看來這個丙肝病毒的確是個硬茬,那麼還有其他原因導致丙肝疫苗如此“難產”嗎?

鍾勁:真的有。

動物感染模型是丙肝疫苗研發非常重要的工具。

但是丙肝病毒的自然宿主很單一,只有人類和黑猩猩能感染。

由於動物倫理的爭議, 2013年美國國立衛生院宣佈停止使用黑猩猩作為實驗動物,讓相關的動物試驗很難開展。

目前人們只能用基因編輯小鼠模型等開展研究工作,但是這些動物模型普遍不夠理想。

相比之下,戊肝等病毒因為能感染多種不同動物,實驗動物模型比較容易建立。

雖然乙肝病毒也只能感染人和黑猩猩,但乙肝疫苗研發較早,在黑猩猩身上做過一些動物試驗。

此外鴨子等動物也能感染與人乙肝病毒相似的病毒,也可以用來做動物試驗。

那還要不要做

《中國科學報》:在丙肝疫苗研發舉步維艱的同時,丙肝藥物已經取得了巨大成功,隨著特效抗丙肝病毒藥物索磷布韋的上市,慢性丙肝已經是一種治癒率很高的疾病。那我們還有必要研發丙肝疫苗嗎?

鍾勁:我相信是有必要的。

丙肝的藥物治療成本比較高,。

在美國,12周的標準療程需要花費7萬~15萬美元,即使在中國也需要數萬元人民幣。

而丙肝流行高發區域恰恰在低收入國家和地區。

此外,儘管阻斷丙肝傳播的預防措施正在逐漸完善,但近年來丙肝新發病例的增加速度依然很快。

在中國,有48%~95%的注射吸毒者被查出感染丙肝病毒,這些人群存在極高的反覆感染風險,可能增加病毒產生抗藥突變的概率, 甚至促成耐藥株的出現。

還是那句話,要真正消滅一種傳染病,還是要依靠疫苗的。

我們看到希望了嗎?

《中國科學報》:近期丙肝疫苗研發是否取得了值得關注的突破?未來我們有希望做出理想的丙肝疫苗嗎?

鍾勁:2019年,世界上第一個驗證保護性和有效性的丙肝疫苗臨床試驗開展了,這是一種重組黑猩猩腺病毒載體疫苗。

結果顯示,這支疫苗並不能保護接種者免於感染,但減少了接種者感染後的丙肝病毒峰值水平,也能誘發一定的免疫應答。

這是丙肝疫苗研發史上很有價值的一步。

包括諾獎得主霍頓在內,世界上很多科學家都在繼續尋求丙肝疫苗的破局之道。我們實驗室也在做一些工作。

我們基於昆蟲表達系統,得到了一種三價疫苗,能涵蓋世界上近70%的主要丙肝病毒流行株型。

目前看來,我們這種疫苗的免疫原性比較好,產量和成本問題也得到了解決。

但是我們不可能在實驗室裡生產疫苗,目前面臨的主要問題是如何與企業達成合作,共同開發完成疫苗的標準化生產和臨床試驗。

其實丙肝疫苗研發還面臨著一些現實問題。

因為目前國內的丙肝新發感染率不算很高,藥物又很成功,工業企業界對丙肝疫苗的興趣並不很大。

我的觀點是,丙肝疫苗還是要有的,它不像新冠疫苗這樣,全球大量人群都需要接種。

但對那些高危人群來說,一支安全有效的丙肝疫苗,仍然是值得期待的保護神。

編輯 | 趙路

排版 | 郭剛

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