疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

新冠病毒的確診數還在每天增長,現在進入了疫情關鍵期。雖然疫苗在研製中了,但是它的測試上市流程漫長,等可以應用,疫情也許已經結束。

面對一種新型的病毒,我們似乎永遠疲於奔命,落後於它一步。有沒有可能提前干預,抑或研究一種一勞永逸的萬能疫苗,對抗所有冠狀病毒呢?聽著像天方夜譚,而在流感病毒的對抗上,我們已經先行一步.......

01 1918 大流感


1918 年 4 月,第一次世界大戰還在進行中。一天晚上,法國的一個戰壕裡,蘇格蘭士兵亞歷山大·詹姆森(Alexander Jameson)感覺自己頭疼得要炸裂開。


這幾天,他總是發燒、咳嗽。他努力想保持清醒,但眼皮困得睜不開。下一秒,迷糊中他聽到一聲怒吼:“你知道執勤時睡著是什麼後果嗎?天亮後就槍斃!”


疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

士兵亞歷山大·詹姆森,圖中為演員 | 來自紀錄片《殺死了5000萬人的大流感》,該片口述均來自親歷者


詹姆森患上的是迄今為止人類最慘烈的一場流感。1918 年全球總人口是 18 億。大流感在 18 個月中,殺死了 5000 萬到 1 億左右的人,比兩次世界大戰中死亡的人還多。半年內殺死的人比艾滋病 24 年內殺死的人還多。


疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

1918大流感死亡人數 | 來自紀錄片《流行病:如何預防流感大爆發》


這場流感發源地據說在美國堪薩斯的鄉下。1918 年 1 月,這裡出現了零星的發病和死亡病例,並未引起重視。後來,病毒蔓延到東部的一個大型軍事基地,從那裡擴展到歐洲,並最終席捲全球。

1918 年春季的那波流感,還比較溫和,詹姆森後來便恢復了。可是之後秋季的第二波,他的戰友們所遭受的,就沒有那麼幸運了。

戰地醫院送來的士兵有的在咳血,有的耳朵出血。有的咳嗽到腹肌撕裂。有些人膚色異常,唇邊或指尖發青,甚至有人渾身發黑,根本分辨不出是白人還是黑人。屍體堆積如山,有些半個多月都無法下葬。在當地,下葬時會吹響號角。戰地醫院的人每晚都能聽到死亡的號角。

疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

在病毒肆虐的美軍基地,成排的白色病床就像墓碑一樣伸展 | 圖片來自 BBC


這場大流感中,近一半的死者是正值人生巔峰的二三十歲的年輕人。那個年代的人還不知道病毒,無法知道是什麼引起了這場爆發。

病毒比細菌小,在光學顯微鏡下無法觀測到,直到 1940 年電子顯微鏡出現,病毒才無處遁形。

1919 年 1 月,流感開始衰退並在幾個月後最終消失。


02 病毒兇猛然而殺死人類不是它的使命


病毒實際上是一個保護性的外殼包裹一段 RNA 或 DNA。病毒身軀微小,卻能引起極其複雜的生物學結果,甚至殺傷力極強。


然而殺死人類卻不是它的使命,它要的,只是自己活下去。病毒的使命是不斷繁殖並儘可能傳播開去。在這個過程中就要躲避宿主的攻擊。

人體免疫有層層遞進的三層屏障。首先是皮膚這樣的物理屏障,其次是天然免疫系統,例如平時沒事巡邏,發現病毒一口吞掉的巨噬細胞(這個名字真是直白)。以及真正的殺傷性武器——獲得性免疫系統的 B 細胞(負責產生抗體)和殺傷性T細胞(聽名字就是大佬)。

每種病毒都在進化過程中形成了一整套策略以逃避宿主的攻擊。且會隨著宿主防衛機制的迭代而迭代(病毒也很有互聯網思維啊)。不過,對於病毒來說,如果它能完全躲避防衛,則它能很快殺死宿主,這又不符合它的利益。

疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

病毒需要躲藏宿主的防衛機制 | 圖片來自 Pixabay


所以它最好能夠逃逸宿主防衛一段時間,或者建立一種潛伏性的或是慢性的感染,這樣就能在較長的時間內感染新的宿主。

因此,一不小心弄死宿主這種事對病毒來說也是個意外,它通常會進化為更溫和(而傳播力更強)的病毒。這就是《香港大學病毒學家:最壞的情況要交個底說清楚》裡說的,此次冠狀病毒最壞的情況是會減弱為只引起普通感冒。


通常,一種致命新病毒造成的大流感(pandemic flu)到了第二年就可以被稱為“季節性流感”(seasonal flu)。(所以,能苟下來很重要啊...)

流感病毒分為甲、乙、丙三類,其中以甲型流感最為兇險。它能感染禽類,而後兩者不能。通常,禽類病毒很難在人體細胞中生長。而豬這種動物卻能同時作為人類和禽類流感病毒的宿主。兩種流感病毒在豬體內“雜交”後,能感染人類。2009 年波及全球的“豬流感” H1N1 即是這樣的病毒。而有學者認為 1918 年的大流感也是甲型流感。之所以第二波更為兇險,是因為它經歷了這樣的反覆“雜交”。


03 捉襟見肘的疫苗


流感病毒,聽上去很普通,就是平常感個冒嘛。但據美國疾控中心估算,自 2014 年以來,每年美國因季節性流感死亡的人數都過萬。

對抗病毒的一種有效手段是疫苗。然而流感病毒本身擅長變異,再加上甲型病毒還能和禽類病毒“雜交”,這使得製作疫苗變得非常棘手。

怎麼辦呢?世衛組織的做法是:大數據預測!

針對季節性流感,近幾十年來,超過 100 個國家的流感中心都會監測流感病毒,他們收集病毒毒株到世衛組織的 5 個流感參考和研究合作中心(分別位於美國、英國、澳大利亞、日本、中國)。世衛組織的工作人員會對病毒株分析,並就進入當年疫苗成分的毒株提出建議。隨後各國自行決定本國流感疫苗中包括哪些病毒。

疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?

圖片來自 Pixabay


季節性疫苗的配方一直在變化,目前主要是兩種甲型流感毒株( H3N2 和 H1N1 )及一種乙型流感毒株。當疫苗裡的毒株和當下流行的病毒匹配時,一般來說起的作用最好。

然而一種新病毒來襲,並引發大流行時,季節性疫苗完全無能為力。此時世衛組織往往緊急趕製針對性疫苗。但是它往往很滯後,且由於研製時間短,安全性也降低。

04 大數據疫苗,下一個人類之光?


儘管世衛組織已經很盡力了,然而類似於 1918 的大流感隨時可能再來,難道我們還是隻能和 100 多年前那樣坐以待斃嗎?

能不能提前預案呢?有沒有可能做一種萬能疫苗,應對所有流感病毒呢?

還真有學者在探索這一思路。美國的雅各布·格蘭維爾(Jacob Glanville)就是其中之一。他是斯坦福大學的計算與系統免疫學博士。他在 2012 年和朋友合夥創辦公司,起名“分佈式生物”。他的公司正在研究一種流感萬能疫苗。

疫情之下,“大數據”疫苗,將使提前預防未知病毒成為可能?


流感病毒中的“血凝素”能和人類細胞的受體結合,從而感染細胞。人體免疫系統能識別“血凝素”的“頭部”,而目前的疫苗也是利用這一原理製成。但是這個“頭部”極易變異。而格蘭維爾團隊要針對“血凝素”中不易變異的“軀幹”部分。

他們把 1918 年以來的流感病毒血凝素都排查了一遍,然後篩選出一批血凝素頭部並混合成“頭部雞尾酒”(這就是大數據疫苗啊!)。這些頭部有很大的差異,但共享了類似的“軀幹”。格蘭維爾團隊的目標是強化免疫應答,使其能識別血凝素軀幹。如此一來,不管病毒如何變異,免疫系統都能識別。

而這個實驗一旦成功,那麼像艾滋病毒這樣的同樣極易變異的病毒也有了解決希望。他們目前面臨的挑戰是,如何把混合血凝素頭部降低到一個較低的劑量而免疫系統依然能識別。

根據紀錄片《流行病:如何預防流感大爆發》,目前的疫苗需要給病人打 7 針,這不夠實用。

根據這部紀錄片,格蘭維爾的萬能疫苗已在豬身上取得突破,將在明年開始人體實驗。讓我們拭目以待。



《香港大學病毒學家:最壞的情況要交個底說清楚》中提到,2003 年時,每個人都去研究 SARS,後來疫情過去就沒人做了。實屬可惜,且在 17 年後的今天我們也部分嚐到了後果。

冠狀病毒和流感病毒是不同的病毒。但是流感病毒疫苗的解決方案我想也能給冠狀病毒以啟示。單一病毒的研究沒有動力,是否換個思路考慮萬能疫苗呢?

假期憂心疫情,看了幾本相關的書籍和紀錄片,整理出這些粗淺的看法,非專業人士,如有錯誤,還請指正呀。這個春節假期很魔幻。

2019 只過去一個多月,那個前一秒還在集五福、聊八卦,那個消費主義、娛樂至死的時代遠得像一個平行宇宙。那個時代我們很焦慮,而現在我有點懷念它。

這不是一次演習,願我們都能活得像一場演習。


1. 紀錄片《The Flu That Killed 50 Million》(殺死了5000萬人的大流感).2008.b站.

2. 紀錄片《Pandemic: How to Prevent an Outbreak》(流行病:如何預防流感大爆發).2020. 網絡資源.

3. John M. Barry. 《大流感-最致命瘟疫的史詩》.上海科技教育出版社,2008.

4. Jean-Francois Saluzzo. 《疫苗的史詩》.中國社會科學出版社,2019.

5. Lauren Sompayrac. 《病毒學概覽》.化學工業出版社,2005.

6. 美國疾控中心官網.https://www.cdc.gov/flu/prevent/vaccine-selection.htm

7. Erin I. Garcia de Jesus. Flu season: Bay Area scientists working toward ‘post-influenza world’.8. J Bruce Y. Lee. CDC: 1,800 Deaths Already From Influenza, How Does The Flu Kill?


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