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227|脊髓灰质炎:政治如何影响疫苗研发?

在脊髓灰质炎的防控过程中,政治因素起到了相当重要的作用。
我是孙轶飞,欢迎来到《医学文明300讲》。
脊髓灰质炎是一种奇特的疾病。二十世纪之前它默默无闻,但在二十世纪卫生条件得到普遍改善之后,它反而开始流行起来。跟天花、鼠疫和霍乱相比,脊髓灰质炎的危害相对比较小,但是它却在政治家的影响下引起了医学界极大的重视。
而且,脊髓灰质炎疫苗的应用也和二十世纪的国际政治形势深度绑定。今天我们就来认识一下这种与政治挂钩的传染病。
脊髓灰质炎的症状
先简单介绍一下脊髓灰质炎。
脊髓灰质炎简称脊灰,因为它常侵袭儿童,所以也被称为小儿麻痹症。引起该病的病原体是脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)。在二十世纪之前,脊灰的影响很有限,感染脊灰后绝大多数人根本没有明显症状,就算有症状也通常很轻微。
不过也有少数人会出现严重症状,包括呼吸困难、肌肉萎缩、肢体畸形、下肢瘫痪甚至死亡。这些症状是人们对它高度关注的重要原因。
卫生改善与发病率上升
那么,为什么在进入二十世纪之后,卫生条件变好反而使脊灰的发病率上升呢?
有这样一种解释。脊灰病毒生存力强,在自然环境里可以存活几个月时间,所以在二十世纪之前,人类感染脊灰病毒的几率很高,并因此对它产生抵抗力。而且,新生儿还能从母乳中获得抗体。
但是进入二十世纪,随着微生物致病理论深入人心,大家开始重视环境卫生,肥皂、洗手液、消毒液得到了普及。这对于预防传染病当然是好事,但同时也让人们对脊灰病毒的接触大大减少,孕妇和新生儿也就不能产生抗体。
罗斯福患病与成人脊灰
结果脊灰在二十世纪初期变得张牙舞爪,而且经济和生活条件越好的人,越容易成为脊灰的受害者,这让当时的医生非常困惑。
但正是这个特点让脊灰受到了政治家的重视,因为在1921年,一位39岁的政治家得了脊灰并下肢瘫痪,他就是唯一在任四届并带领美国打赢二战的总统富兰克林·罗斯福(Franklin Roosevelt,1882- 1945)。
罗斯福的家庭条件非常优越,小时候生活的环境自然是非常干净,这让他对脊灰完全没有抵抗力,结果在39岁“高龄”发病。类似的例子改变了对脊灰的认识,以前医生认为脊灰通常感染儿童,可现在发现成年人一样会得病。
错误的传播理论与疫苗延误
当然,罗斯福得病还因为当时没有脊灰疫苗。早在罗斯福得病多年之前,脊灰疫苗研究就已经走上了错误的道路。
1901年,洛克菲勒医学研究所在纽约成立,第一任所长西蒙·弗莱克斯纳(Abraham Flexner 1866-1959)立刻开始用恒河猴作为实验动物研究脊灰。当时已经有学者指出脊灰是病毒感染导致的,所以弗莱克斯纳先要搞清楚脊灰病毒进入人体的途径是什么。
在实验之后,弗莱克斯纳认为,脊灰病毒经过鼻腔的嗅神经进入大脑,然后损伤脊髓并导致一系列症状。以今天的观点看,脊灰病毒是经过消化道传播,弗莱克斯纳错得很彻底。
根据这个错误的结论,脊灰病毒侵袭人体的途径只和鼻腔、神经系统有关系,和消化系统没有关系,更是完全绕开了血管。那么疫苗也就不用研究了,因为疫苗的作用机制是让人产生抗体,并通过血液运送到全身来对抗病毒。
但在当时的洛克菲勒研究所,弗莱克斯纳的地位非常权威,没人能反驳,脊灰疫苗的研发就这样被拖延了30年。
罗斯福推动防治脊灰
不过就算疫苗研究陷入僵局,也不能阻止罗斯福防治脊灰的决心。
1938年,罗斯福主持成立了国家小儿麻痹基金会(National Foundation for Infantile Paralysis,现名为March of Dimes),并且让自己当律师时的合作伙伴担任负责人。
就这样,伴随着脊髓灰质炎在二十世纪的频繁爆发,以及罗斯福的大力推动,根除脊灰成了当时医学界的重要目标。
萨宾发现消化道传播
那么是谁给疫苗研究指出正确的方向呢?
提出错误理论的弗莱克斯纳手下有个科学家叫阿尔伯特·萨宾(Albert Sabin,1906-1993),他为了避开弗莱克斯纳的影响,跳槽到了辛辛那提大学医学院。
他在这里的医院采集了许多样本以后发现,脊灰病毒主要聚集在消化道,鼻腔里的脊灰病毒数量反而非常少。其他学者也得出了和萨宾一样的结论:
脊灰是消化道传播疾病,而不是从鼻腔直达神经系统,疫苗是有用的。
索尔克确定三个病毒亚型
而罗斯福建立的基金会也找到了正确的人,他就是乔纳斯·索尔克(Jonas Salk,1914-1995)。从1949年11月开始,索尔克花费了大约2年时间、120万美元和17000多只猴子,最终确定脊灰病毒一共有三个亚型。
这是一个天大的好消息,如果脊灰病毒的亚型太多,那么就很难让疫苗覆盖所有的亚型。而索尔克发现脊灰病毒的亚型并不多,研发脊灰疫苗的可能性更大了。
灭活疫苗的研发与实验
接下来,索尔克决定研发灭活疫苗,也就是杀死病毒让它对人体无害,但是依然能让免疫系统产生抗体。索尔克选择灭活疫苗是因为它技术难度低,研发时间短。
在基金会强大的资金支持下,索尔克聘请了几位优秀的科学家组成团队,他们先是用猴肾细胞制成培养基,从而能够大规模繁殖病毒。然后使用福尔马林将繁殖出的脊灰病毒灭活处理,这样便制成了针对脊髓灰质炎的灭活疫苗。
之后,索尔克找到收养残障儿童的机构,在这些孩子身上进行实验,确保了疫苗的安全性。以今天的眼光看,这样的实验完全不符合医学伦理。
放弃专利与全人类的贡献
经过实验之后,索尔克在1953年1月宣布了这一成果,而且放弃了脊灰疫苗的专利权。
在面对记者的时候,他说出了一句名言:“这是为了全人类。没有专利。难道你能为太阳申请专利吗?”(Well, the people, I would say. There is no patent. Could you patent the sun?)
从1952年到今天已经过去了七十多年,全世界绝大多数国家已经根除了脊灰,不得不承认索尔克的巨大贡献。
萨宾对灭活疫苗的质疑
但是,索尔克并不是唯一的功臣,刚才讲到的发现脊灰病毒通过消化道传播的萨宾同样有重要贡献。
当索尔克公布灭活疫苗之后,萨宾立刻提出了质疑。他认为,在实验室肯定能灭活病毒,但在批量生产中却未必能做到,这是巨大的安全隐患。如果灭活效果不好,反而会造成脊灰的传播。
而且灭活疫苗使用的毕竟是死病毒,产生的抗体水平不足,免疫效果自然也不好。
萨宾之所以对灭活疫苗评价这么低,是因为他正在忙着开发减毒活疫苗。但他毕竟慢了一步,当他的疫苗研发成功时,索尔克的灭活疫苗已经在美国广泛使用,萨宾的减毒活疫苗就这样被打入冷宫。
冷战带来的疫苗机会
但是,冷战时期的国际政治形势给了萨宾新的机会,让他在世界的另一端取得巨大胜利。1955年苏联就成立了脊灰病毒研究所,所长是病毒学家米哈伊尔·丘马科夫(Михаи́л Чумако́в,1909- 1993)。研究所成立的第二年,丘马科夫就到美国拜访了索尔克,希望他能帮苏联生产灭活疫苗。
口服减毒活疫苗的推广
然而当时正处在冷战时期,怕惹麻烦的索尔克果断拒绝了这个要求,无奈之下的丘马科夫只能拜访了萨宾。
此时的萨宾正发愁自己的疫苗没有用武之地,他非常详细地跟丘马科夫解释,索尔克的灭活疫苗需要注射接种,所以需要培养专门人员,而且需要接种三次,成本很高。
而自己的减毒活疫苗成分是被削弱的脊灰病毒,因为脊灰病毒经消化道传播,所以自己的疫苗只需要口服就能发挥作用,不但方便、省钱,而且效果更强大。
不止如此,萨宾还表示口服疫苗可以放在糖浆里,口感还很好。
苏联的大规模接种
丘马科夫把萨宾请到苏联,对减毒活疫苗进行宣传。在1958年到1959年,苏联对减毒活疫苗进行了大规模临床试验并取得了成功。
然后苏联展现出了美国不可能具备的超强动员能力。
从1959年12月开始,苏联给两个月到20岁的公民接种了萨宾的减毒活疫苗,接种人数高达7700万人。这也使得苏联成为了世界上最早消灭脊灰的国家。
顾方舟与中国的糖丸疫苗
在这两种疫苗之中,中国的选择是什么呢?
当萨宾在苏联宣传减毒活疫苗时,恰好中国向苏联派出了一批留学生,其中有一位是顾方舟(1926-2019)。顾方舟在苏联成为了丘马科夫的学生,在丘马科夫的同意下,顾方舟把相关实验材料带回了中国。
此后顾方舟在萨宾疫苗的基础上,制备出了符合我国国情的脊灰疫苗而且做成了糖丸的形式。不但更便于储存运输,而且孩子们更爱吃,因此顾方舟先生也被亲切地称为“糖丸爷爷”。
在以顾方舟先生为代表的一批科学家的努力之下,我国在2000年终于实现了消灭脊髓灰质炎的目标。
总结
美国总统富兰克林·罗斯福身患脊髓灰质炎,在他的推动下,美国的脊灰疫苗研究工作受到了高度重视。索尔克的灭活疫苗在美国广为应用,而因为冷战时期国际政治的影响,萨宾的减毒活疫苗在苏联得到推广。
顾方舟先生基于萨宾的减毒活疫苗,在中国推广了糖丸形式的脊灰疫苗,为中国根除脊髓灰质炎做出了重要贡献。
思考题
因为研究脊灰而获得诺奖的并不是索尔克和萨宾,而且另有其人,你知道这是为什么吗?
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好啦,今天的内容就到这里,明天见!