疫苗研發新突破保護免疫力低下者免受未接種疫苗者的傷害
由於反疫苗接種運動和COVID-19 的流行,麻疹呈上升趨勢。現在,研究人員找到了一種新的方法來對付這種傳染性最強的病毒之一,為那些面臨最大風險的人提供保護。
由於接種了疫苗,麻疹於2000 年被宣佈在美國絕跡。現在,麻疹又捲土重來,來勢洶洶。根據美國疾病管制與預防中心(CDC)的數據,截至2024 年6 月27 日,美國23 個州共報告了159 例麻疹病例。在這些病例中,84%的患者未接種疫苗或疫苗接種情況”未知”;11%的病例接種過一劑疫苗,5%的病例接種過兩劑疫苗。近一半(46%)的病例發生在五歲以下的兒童身上。
美國並不是唯一面臨麻疹復發的國家。在全球範圍內,2023年的麻疹病例比前一年增加了79%。為什麼會這樣呢?麻疹病例上升的唯一原因是疫苗接種率下降,損害了群體免疫。雖然這可以部分歸因於COVID-19 大流行所造成的破壞,但現實情況是,由於反疫苗接種運動,大流行只是加劇了已經出現的下降趨勢。
現在,由哥倫比亞大學和拉荷亞免疫學研究所領導的研究小組找到了一種應對全球麻疹復發的新方法。他們的方法不依賴使用活病毒,可以保護那些特別容易感染麻疹並將其傳染給他人的人。
“關於疫苗的錯誤訊息導致世界許多地區疫苗接種不足,”該研究的共同通訊作者、哥倫比亞大學病毒分子發病機理教授Matteo Porotto 說。 “隨著越來越多免疫力低下的人無法接種活病毒疫苗,麻疹有了更多傳播的機會。”
麻疹是世界上傳染最強的病毒之一,美國疾病管制中心建議,如果一個人得了麻疹,附近十個人中多達九個人如果沒有得到保護都會被感染。最好的保護措施是接種麻疹、腮腺炎和德國麻疹(MMR)疫苗,它能提供持久的保護。接種一劑疫苗對預防麻疹的有效率約為93%;接種兩劑疫苗的有效率約為97%。泛美衛生組織(PAHO)指出,在美國,第一劑麻疹腮腺炎德國麻疹疫苗的接種率多年來一直在90% 以上,直到2019 年才降至97%,2022 年又降至85%。為預防麻疹爆發,理想的接種率應在95% 以上。
麻疹也不是無害的皮疹和發燒,幾天後就會痊癒;它可能引起嚴重的併發症,危及生命,包括失明、肺炎和腦部發炎。未接種疫苗的幼兒、孕婦和免疫力低下的人尤其容易感染。免疫力低下的人不能接種目前含有弱化麻疹病毒的活疫苗,因為他們最終可能會感染麻疹。他們處於兩難的境地:免疫力低下會增加感染麻疹的風險,但由於免疫系統受損,他們又無法接種疫苗。
麻疹病毒顆粒的三維圖形,顯示血凝素蛋白(栗子)和融合蛋白(灰色)。 CDC/Allison M. Maiuri, MPH, CHES
為了解決這個問題以及麻疹復發的更大問題,研究人員研究了使用活病毒的替代方法。麻疹病毒依賴其膜上攜帶的兩種蛋白質:血凝素和融合蛋白,而血凝素能幫助病毒附著在細胞上,而融合蛋白則能使病毒與細胞融合,進而引發感染。目前的疫苗主要是使人體產生針對血凝素的抗體,而研究人員則把重點放在了另一個重要的病毒亞基上,創造了一種針對融合蛋白的抗體,阻止它與細胞膜融合。
在研究過程中,研究人員探討了治療麻疹併發症(腦炎或腦部發炎)的方法,這種併發症往往是致命的。他們注意到,這種病症的特徵是麻疹病毒變異,其融合蛋白發生了變化。研究人員利用低溫電子顯微鏡(cryo-EM)獲得了一系列抗體與病毒相互作用的快照。
Porotto說:”我們發現,我們的抗體能結合蛋白質的融合前狀態,但並不能完全阻止蛋白質發揮作用。”
抗體附著在蛋白質上後,蛋白質轉變為中間狀態,開始將病毒與細胞膜融合。但這過程並沒有完成,這意味著感染被阻止了。研究人員說,這種中間狀態的作用機制使得抗體非常有效,而更了解這種機制則為開發新型疫苗和抗病毒藥物鋪平了道路。由於亞單位疫苗不包含整個病毒,因此對免疫力低下的人來說是安全的。
目前,研究人員正在測試一套新型穩定麻疹融合蛋白作為次單位疫苗的有效性和安全性,該疫苗適用於免疫力低下的人和接種過疫苗但免疫力下降的人。
這項研究發表在《科學》雜誌。