威斯塔&梅里厄:硕果累累的强强联合
现在,让我们穿越大西洋前往费城的威斯塔研究所,该机构的科研活动很长时间内都与希拉里·柯普洛夫斯基的名字密不可分。我们在第二章介绍脊髓灰质炎疫苗的研发时,已经介绍了这一鼎鼎大名的人物,他也给梅里厄研究所留下了生动鲜活的回忆,那里至今还流传着他的许多逸闻趣事。比如,当他参观设备时,有一名工作人员专门在侧负责带一盒雪茄,方便他在参观时随时取用。如此种种,使我们看到了一位颇具威严的出色科学家和天才艺术家的传奇形象,而他的科学成就也是非同凡响的。柯普洛夫斯基于1957年抵达威斯塔研究所,并担任该所主任达40余年之久。就让我们跟随上任不久的“柯”主任回到20世纪60年代的威斯塔研究所看一看吧。
除这位大咖外,梅里厄研究所还涌现出了许多著名人物:“臭名昭著”的海弗里克博士(见第一章),他研发了用于制备新型狂犬疫苗的二倍体细胞系WI-38;普洛特金博士,他是儿科专家,后来在20世纪90年代成为梅里厄研究所的科研主任,也是疫苗学界的泰斗级人物——他领导编纂的《疫苗学》(Vaccines )一书,是该领域毋庸置疑的圣经。
虽然威斯塔研究所已经拥有像海弗里克博士那样的细胞学专家,但他们还缺少一名狂犬病毒专家,塔多兹·威克托尔(Tadeusz Wiktor)的到来填补了这一空白。柯普洛夫斯基在20世纪50年代的比属刚果第一次见到他,当时,威克托尔正在当地加丹加省的伊丽莎白城担任兽医实验室主任。与他未来的老板不同,威克托尔是一个平静又谦逊的人,他也是一名出色的研究员。还在比属刚果时,他就因为被一只疯狗咬伤而了解到了狂犬疫苗。当时他不得不注射了20多针由动物脑部制备的巴斯德疫苗,这是他永远难以忘怀的经历。当人们就这次磨难询问他时,威克托尔答道:“有点痒。”威克托尔后来成为威斯塔研究所的狂犬病研究权威,但不幸于1981年早逝。
柯普洛夫斯基已在狂犬疫苗的研发中获得了重要经验。此外,巴尔塔扎团队在德黑兰巴斯德研究所使用抗狂犬病血清[41] 的想法也是由他提出的。后来,海弗里克研发出了著名的WI-38细胞后,柯普洛夫斯基就萌发了用更现代化的新方法制备疫苗的想法。但他要突破一个困境才行:狂犬病毒是在神经细胞内复制的[42] ,必须令其适应于WI-38细胞[43] 的培养(后者并非来源于神经细胞)。
这就是威克托尔的工作了,他花费了六年时间成功使这种病毒在WI-38内大量繁殖。六个寒来暑往,倾注的耐心和心血无以复加!最初,实验结果令人失望:当他将病毒植入玻璃皿底部的细胞之中后,只有微量的细胞被感染了,里面的清液层被取出后,所含有的病毒不足以在新的细胞内繁殖。威克托尔屡败屡战,坚持不懈,最终发现了解决这一问题的妙招,即不再采用在容器底部平铺细胞层,然后植入病毒的方法,而是对细胞悬浮培养[44] ,令其感染。在这种环境下,病毒终于适应了。之后,威克托尔又花费了一年时间,培养出了完全适应WI-38细胞环境的病毒。
这时是1964年,到了检验候选疫苗的时候。第一批对猴子的检测结果激动人心,还不曾有一支狂犬疫苗令猴子获得如此强的免疫力。于是团队转而对人类进行实验:柯普洛夫斯基、威克托尔和普罗特金是第一批接种疫苗的志愿者,他们的合作者和宾夕法尼亚大学兽医学院的学生们也纷纷效仿。1968年,被称为“人二倍体细胞疫苗”(Human Diploid Cell Vaccine,HDCV)的狂犬疫苗在美国获得了许可。这支疫苗后来成为全世界的通用疫苗,除不含神经物质的优势外,它不仅可被用于治疗(5针,有加强针),也可用于预防(3针)。
最后但绝非无足轻重的一步,就是要实现这种疫苗的量产了。生产包括脊灰疫苗在内的多种疫苗的美国制药巨头惠氏(Wyeth)获得了专利和生产许可,但令柯普洛夫斯基失望的是,惠氏的产能并不充足。这时多亏有里昂的梅里厄研究所出手相助,查尔斯·梅里厄和希拉里·柯普洛夫斯基的多年友谊促成了这一合作。[45]其实20世纪60年代,狂犬病已经在法国消失了,它在欧洲西部也变得十分罕见,于是这些地区制药企业的相关疫苗产品市场随之萎缩。作为梅里厄研究所的老板,查尔斯·梅里厄在当时做出这种决定,十分具有先见之明。关于这个问题,他在《病毒激情》(Virus Passion )一书中这样写道:“可是这种疾病还存在于欧洲东部,而‘扩散’乃是疾病的天性。如果我们不加以控制(从当时我们的条件来看,要抑制疾病的传播是十分困难的),它会在很短的时间内重新跨越国境线,在法国死灰复燃。回到研究所后,我对同事们说起这件事,我看到他们脸上浮起了敷衍的笑容,好像在说,‘狂犬病?好啊,那可要比巴斯德有过之而无不及’[46] 。但是他们的反应并没有打击我的信心,于是我迫切需要梳理出狂犬病的现状,对该病的传播地区和我们现有的诊疗手段进行摸底。鉴于巴斯德研究所的疫苗还远不够完美,卡普兰和柯普洛夫斯基一起着手发起了专题研讨会,这次会议后来在法国安纳西湖边的庞西埃尔(Pensières)召开。会上,针对狂犬病的国际性切磋得出了令人警醒的结论——终于指出在巴斯德之后,我们在该领域再未前进一步:疫苗仍是使用活体动物制备的。”
1968年,HDCV疫苗的生产被转移到法国。很快,梅里厄研究所的病毒学家们就实现了这种疫苗的量产,年产量可达60万支。其他实验室也开始尝试生产这种疫苗,且投入甚巨,比如配有机器人的瑞士伯尔纳(Berna)实验室。但是他们无功而返,只有里昂人[47] 做到了,其产品成为全世界狂犬疫苗的标杆。他们在这一领域取得的成功是举足轻重的,而法国人也一直在这一优势地盘遥遥领先。
几年之后,梅里厄研究所更进一步,借助一项新技术和Vero细胞(见第一章)的使用,其狂犬疫苗年产量达1000万—2000万支——人用病毒性疫苗的工业化生产就此拉开了序幕。时至今日,里昂的梅里厄还是世界第一大狂犬疫苗生产商。
让我们继续在里昂盘桓,更确切地说,我们继续讲讲梅里厄研究所兽医部门的故事。他们见证了狂犬疫苗接种史上最辉煌的篇章,见证了欧洲西部通过口服疫苗根除狐狸狂犬病的历史。
20世纪初,德国只报告了几例罕见的狂犬病发作。但是,由于第二次世界大战战火汹涌,狐狸狂犬病[48] 迅速在欧洲蔓延。它如泼墨一般从东欧四溢开来:战争初期,波兰就出现了第一批病例,尔后德国被迅速波及,先是东部,后逐渐扩散至德国西部;1956年,疫情势如破竹,已经进展到了巴伐利亚,并于1960年越过了莱茵河;1964年,狐狸狂犬病传染至丹麦,1966年蔓延至奥地利和比利时;瑞士和法国分别于1967年和1968年出现疫情。1968年3月26日,在摩泽尔河谷右岸的蒙特纳克(Montenach),离德国边境线几公里之处,一只狐狸袭击了农庄院子里的家禽。狐狸这种动物一向胆怯,它的异常行为立刻引起了人们的警觉,因此,它在被打死后送去解剖,结果显示其携带狂犬病毒。狂犬病就这样在法国重现,并在其东部四分之一的国土上肆虐至1998年。
于是人们开始组织防御行动。必须注意的是,狐狸可在短时间内大量繁殖,更何况人类的行为已经为它们除去了大量天敌,比如狼、猞猁和熊。自然的节制消失后,狐狸的密度急剧增加,这就使得狂犬病毒更加顽固了。人们为抗击狂犬病而施行的第一个举措,就是减少狐狸的数量。当时甚至建立了奖励制度,每打死一只狐狸都能获得奖励,名为“论尾巴行赏”。还成立了特殊的行动队,专门负责对狐狸窝施放毒气,这种方法非常有效但花费高昂。然而这种消灭一部分狐狸的措施不过是杯水车薪,狂犬病还是不停蔓延。于是有人想到了给狐狸接种疫苗的法子。
在欧洲,为动物接种狂犬疫苗是常见做法,给狗接种更为普遍。可是注射疫苗就需要动物保持静止不动,但野生动物又怎会乖乖就范?于是人们又想出了口服疫苗的法子,瑞士人率先尝试给野生狐狸服用疫苗。他们先用鸡头作诱饵,每个鸡头里都放置了胶囊,里面含有减毒的狂犬病毒,也就是疫苗。刚开始由一个特别小组分发诱饵,之后改用直升机播撒诱饵。这一方法十分新颖,但其发明者在一次接种行动中不幸遇难——他乘坐的直升机撞上了高压电线。
德国人紧跟瑞士的步伐并做了改良——将鸡头换成了干炸丸子,因为后者更让狐狸垂涎三尺。结果令人鼓舞,看起来给狐狸接种疫苗是找对了路子,只要在此基础上再行优化即可。当时人们使用了SAD和SAG两种减毒疫苗株,但是这也有在环境中散播病毒的风险,因为可能会有其他啮齿动物[49] 因此而染病。
于是第三种口服疫苗出现了。这种使用了基因工程技术[50] 的新产品是由斯特拉斯堡跨基因(Transgène)公司的一名年轻科学家——玛丽-保罗·基尼[51] (Marie-Paule Kieny)研发的,当地一家实验室的罗伯特·德日连(Robert Drillien)和丹尼埃尔·斯宾纳(Danièle Spehner)也参与其中。他们将狂犬病毒的糖蛋白基因加入牛痘疫苗(即痘病毒)的病毒株中,得到了一种重组体[52] 。玛丽-保罗·基尼在威斯塔研究所访问期间,验证了这种疫苗可令老鼠对狂犬病毒产生免疫。这是第一个被用作减毒活疫苗的转基因体,玛丽-保罗·基尼打了一场漂亮仗。
但是又一个难题出现了——痘苗病毒的重组技术已被纽约州卫生局注册了专利,看起来他们的工作只能戛然而止了。这时幸而有梅里厄研究所出手,买下了这项专利。于是玛丽-保罗·基尼得以和该学院合作,研发商品化疫苗。这种被命名为Raboral的疫苗具有划时代意义,有望成为抗击狂犬病毒的排头兵。到了20世纪80年代,一切就绪,只欠当局许可的东风了。那这支疫苗有何痛点可供卫生部门指摘呢?首先,它是一种能够自行增殖的转基因生物,这是前所未有的;此外,其用途也并不广泛;而且,鉴于牛痘病毒1977年时业已被根除,20世纪80年代初起不再施行天花疫苗(内含牛痘病毒)接种。因此当局对将其重新引入人类环境的做法十分迟疑,担心牛痘病毒会引起不良反应。出于以上原因,该人用重组疫苗没有得到许可,但用它给动物接种却得到了允许。后来梅里厄研究所的兽医部门致力于此,并逐渐将之用于给狐狸接种。
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