世界上有一句话,可以很准确地形容疫苗的本质:“杀不死你的只会让你更强大”。
让我们来一起探讨一下,人类历史上的一大创想:如何让人在不患病的情况下获得免疫力。
回溯至千年之前,人类便洞察到一个现象:一旦个体历经某种疾病洗礼,便能对其产生抵御之力。
但这一发现转化为实际应用的步伐却相当迟缓——直至人们开始思索,是否可通过让健康个体轻微染疾的方式,来规避重症的侵扰。
在人类发现微观世界,发现细菌或病毒的几百年前,就已经有了“人痘接种”的方法:尝试针对“天花”(又名“痘疮”)这种危害人类几千年的可怕疾病,人为地诱发免疫力。
在当今世界,我们几乎不会遭遇恐怖的致死性疾病的暴发,所以,很难想象在人类史的尺度上,天花就在上一刻还是一股可怕的灾难。
其致死率高达30%,众多幸存者虽逃过一死,却留下满身疤痕,甚至有人因此失明。面对这天灾人祸,古人束手无策。

关于人痘接种的确切起源,我们已无从考证,但能确定的是,它不晚于北宋时期便在中国出现。
其核心理念颇为直接:从轻症感染者身上提取痘痂,干燥后研磨成粉,再通过鼻孔吹入接种者体内。
若一切顺利,接种者将患上轻微天花,从而对未来可能遭遇的重症天花产生免疫。
有点恶心,但在那个对天花束手无策的年代,它无疑是最佳之选,并迅速传遍全球。各地人们以各种方式实施人痘接种,如用针刺、小刀划破皮肤,再将天花病人的痘痂或脓液涂抹于伤口处。
但这种粗放的人痘接种方法并非毫无风险,接种后约有1%至2%的人可能发展成重症天花。
但鉴于天花的恐怖与高发,许多人仍甘愿冒险为自己及家人接种。直至真正的疫苗问世,免疫接种的观念已拥有悠久的历史积淀。
疫苗接种史的新篇章,始于人们意识到无需使用真正的天花病毒进行接种,而可采用更为安全的“牛痘”。
牛痘是天花病毒的一种温和变体,其宿主竟是牛。这无疑是革命性的一步。此后数年,人类成功研发出第一种疫苗,并最终彻底根除天花。
随着第一种疫苗的大获成功,针对破伤风、麻疹、脊髓灰质炎等可怕疾病的疫苗也如雨后春笋般涌现。
如今,通过接种疫苗,刺激身体产生记忆细胞,为潜在病原体筑起坚实的防线,已成为抵御一系列危险感染的有效手段。
但请记住,记忆细胞的生成绝非易事。正如连载的前文所述,免疫系统极为谨慎,需接收特定信号才能启动并充分激活。为了激发身体产生能长期存活的记忆细胞,免疫系统需在多重机制的作用下逐步升级。
为了生产有效的疫苗,我们需安全地触发身体的免疫应答,让免疫系统误以为遭受了真实攻击,从而生成记忆细胞;同时,又需确保人们不会因接种疫苗而意外染病。这远比听起来更复杂。如今,我们已掌握多种激发免疫力的方法,部分方法效果更为持久。
先设想你身处澳大利亚,城市里的人们热情风趣,但这里的自然环境可不似人们一样亲切,“原始”,是它的代名词。

假如你一时冲动,跟随导游深入荒野探险,却在不经意间被一条受惊的毒蛇咬伤。脚踝瞬间传来刺痛,迅速肿胀,疼痛难忍。
你躺在吉普车后排,忍受着剧痛,而旁人告诉你,你很幸运,因为医院就在不远处。当然,你本人可能并不觉得幸运,但事实的确如此,因为你即将经历神奇的被动免疫过程。
被动免疫,即从他人身上获取对某种疾病或病原体的免疫力。由于我们没办法轻易借用他人的免疫细胞(因自身免疫系统会迅速识别并摧毁它们),因此,我们借用的是抗体—抗体可不仅仅只能对抗病原体,毒素亦可。
为了生产抗蛇毒血清,人们会从毒蛇身上采集毒液,并注射到马、兔子等哺乳动物体内。通过逐渐增加毒液的剂量,让动物产生免疫力,即生成大量抗蛇毒的特殊抗体。
随后,人们从动物血液中分离出抗体,去除其他所有组分,即可得到可用来医治蛇咬伤的抗蛇毒血清。尽管此过程存在风险(如抗体中残留过多动物蛋白可能引发免疫反应),但相较于蛇毒的危害,注射抗蛇毒血清的风险通常微不足道。
此外,怀孕的时候也会发生被动免疫,部分抗体可通过胎盘进入胎儿体内,为胎儿提供母体的免疫力。婴儿出生后,大量抗体也会通过母乳传递给孩子。
抗体采集还可直接在人类身上进行,如“静脉注射免疫球蛋白”(IVIG)疗法,即从血库捐献血液中采集抗体,汇集后输给有免疫缺陷、无法自主产生抗体的病人。
然而,被动免疫的效果只是暂时的。抗体消耗完或自然代谢后,保护效力即消失。因此,尽管被动免疫作用强大,但对于大多数人而言,并非最佳选择。
至此,你或许已猜到主动免疫的作用:生成记忆细胞,提前为特定病原体做好准备。

“自然主动免疫”即我们连载文中有提到过,如患过甲型流感后对特定毒株产生持久免疫力。但自然方法存在缺陷,即需先患病才可以获得免疫力。
当然,这并非易事。免疫系统极为谨慎,需接收特殊信号才能启动并充分激活。为了人工激发身体产生长期存活的记忆细胞,我们需真正激活免疫系统,让其经历正确的逐步升级过程。
因此,我们一定要安全且充分地触发免疫应答,同时避免引发真正疾病。实现这一目标的方法有多种。
第一种方法回归人痘接种的初衷:让个体在某一些程度上染病,但症状极轻。这便是“减毒活疫苗”的原理:往人体中注射致病性大幅度的降低的病原体。
研究人员会在实验室中将水痘、麻疹等病毒的原始病原体改造成减毒版本。这种方法很适合病毒,因其结构相对比较简单,生命活动易于控制。减毒病毒的培育过程类似于驯化野生动物,如将凶猛的狼驯化成温顺的家犬。
例如,现今使用的麻疹疫苗病毒,是在20世纪50年代从一个孩子身上分离得到的。研究人员在实验室中通过组织样本一代又一代地培养病毒,直至其变得可控。
驯化后的麻疹病毒已失去野性:生命力不强,毒性微弱,仅保留其野生远亲的形态。它仍能生长、增殖,能像危险麻疹感染一样引发强烈的免疫应答,但无法引发真正的麻疹暴发。
麻疹疫苗可能会导致轻微症状,如低热、偶尔引发轻度皮疹,这与数百、数千年前的人痘接种试验相似。仅需接种一两次,麻疹疫苗即可刺激免疫系统产生足够的记忆细胞,为孩子提供终身保护。
对于大多数人而言,此类疫苗安全有效,可让人余生免受相应疾病困扰。但它存在缺陷,如需在适当温度下储存以防弱化病毒死亡,且严重免疫缺陷者无法接种。同时,不是所有病原体都能制成活疫苗的。
如果有些病原体不能制成活疫苗呢?就像每个人的性格都不同一样,有人暴躁、有人温柔,病原体也一样,有些病原体就像大白鲨般难以驯化,无法通过培养将致病性降至足够低。
研究人员收集大量致病细菌或病毒,并用化学物质、高温或辐射将其杀死,摧毁其遗传编码,使其变成无法繁殖或进行生命活动的空壳。
但这也带来一个问题:病原体变得过于无害,无法充分激活免疫系统。因此,灭活的病原体残片必须与能高度激活免疫系统的化学物质混合使用。这些化学物质可被视为挑衅行为,促使免疫细胞产生记忆细胞。很可惜,就因为这样,一些不懂化学的人却错误地认为疫苗有毒,这是荒谬的。
这些化学物质剂量极小,通常只会引发局部反应,不存在全身毒性,且其对于灭活疫苗的有效性至关重要。灭活疫苗的优点是稳定性高,储存和运输方便。
比灭活疫苗更进一步的是“亚单位疫苗”。它利用的不是完整病原体,而是其特定部分(抗原),因此更易于被T细胞和B细胞识别。这种方法安全性高,显著减少了对病原体的不良反应。
亚单位的生产的全部过程涉及简单的基因工程。例如,生产乙型肝炎疫苗时,需将病毒DNA的部分片段植入酵母细胞中。酵母细胞会生成大量病毒抗原并表达在细胞外,便于采集。
这种方法可生产出病原体的特定部分,让免疫细胞更精准地瞄准目标。与其他灭活疫苗一样,这些抗原也需与能诱导、挑衅、激活免疫系统的化学物质混合使用。
最后,我们来说说最新型的“mRNA疫苗”。其原理极为巧妙:让人体自身细胞生成抗原供免疫系统识别。注射mRNA后,少数体细胞会生成病毒抗原并展示给免疫系统。免疫系统被激活后发起防御。
明明疫苗可保护我们免受历史上最可怕疾病的侵害,然而,如今却有更多的人拒绝为孩子接种疫苗。
反疫苗运动的原因多种多样,所幸,得益于十几年来的基础科普工作,其在中国还成不了气候。
但在欧美地区则不然,反疫苗运动甚至被部分政府官员推崇,这主要是因为人们认为疫苗的风险超过收益,认为疫苗是对自然过程的人为干预,放任自然过程反而风险更小。
在理解免疫系统的机制和免疫力的产生过程后,上述观点便站不住脚了。因为疫苗与疾病具有相同效果:触发免疫反应并生成记忆细胞。
但病原体在实现这一效果时会攻击人体、极度影响健康、造成长期严重风险甚至死亡;而疫苗则能达到相同效果,却无需承担患病带来的风险。
换个角度来看,假设你想让孩子学习防身术以备不时之需。当地有两家道场可供选择,你决定当地考验查证一番。第一家是“自然道场”,师父的理念是孩子应通过真刀真枪的训练来更好地面对生活中的真实危险,因此,这里的学生经常受伤,甚至有人失明或丧生。
另一家是“疫苗道场”,其训练内容与“自然道场”相似,但武器是用泡沫和纸做的。这里的孩子偶尔也会受伤,但通常都是皮外伤。面对这样的选择,你会为孩子选择哪家道场呢?

请记住,我们一定要面对现实:生活中没有零风险的事物。但我们大家可以做出风险更小、效果更好的明智选择。