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为什么普通感冒仍需认真对待?

田哥 发表于 2018-11-5 16:12:56
来源:南方周末   特约撰稿 祝叶华  

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两个月时的一次小小的感冒,使得姚文宇的头围突然增大,患上了婴儿脑积水。在国内脑科专家李小勇(左)的多次手术治疗下,现在两岁的姚文宇的头围已经基本恢复正常。(东方IC/图)

(本文首发于2018年11月1日《南方周末》)

普通感冒一直被认为是无药可医的,因为引起感冒的各种病毒亚型多达二百多种。但科学家仍然认为,必须给予生活中的这一“普通”麻烦以足够重视,并致力于相关药物以及疫苗的研发工作。

感冒已经成为人类生活中不可避免的一部分。据统计,成年人平均每年感冒2到4次,儿童每年感冒10次左右。

现代医学已经使人类找到有效的办法来制服许多疾病。即使是对于每年都会发生变异的流感病毒,也已经有了可以抵御的疫苗。但到目前为止,对于普通而轻微的感冒,我们却始终没有办法治愈。

为什么感冒很难对付

许多人会将感冒和流感相混淆。到底是什么让我们中招——感冒还是流感?从症状可以初步进行判定:感冒往往集中在上呼吸道系统,症状包括打喷嚏、流眼泪、喉咙痛,并伴有低烧;而流感的来势则更猛烈,会导致浑身肌肉疼痛和发冷。流感有时也会引起胃部不适或腹泻,高烧则是流感的真正特点,它会导致体温飙升。

抛开流感,所有普通感冒的感觉貌似都差不多。但从生物学角度来看,引起感冒的各种病毒的亚型却足足有二百多种。今天,科学家们确定了7种与感冒相关的病毒:鼻病毒、冠状病毒、流感病毒和副流感病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒,最后是在2001年分离出来的偏肺病毒。每一种病毒都有一个亚型病毒分支,被称为血清型。在这7种病毒中,鼻病毒是导致3/4成年人感冒的元凶,它是最广泛的感冒病毒。

早在1950年代,科学家就发现,鼻病毒的感染会让人患上感冒。从那时起,他们就开始寻找治疗感冒的方法。但科学家很快就遇到一个至今仍困扰无数研究人员的问题:鼻病毒至少有160种不同的血清型,每一种血清型都有自己独特的化学和基因策略来逃避人体的防御。所以,如果想要解决这个问题,需要做的不是寻找一个解决方案,而是设计一把万能钥匙,同时打开数百个不同的锁。

在20世纪中期,鼻病毒的疫苗工作就已开展,疫苗可以使人们对一种病毒产生免疫力,但开发几十种甚至数百种针对一种疾病的疫苗的想法——更不用说一个人同时注射这么多疫苗——是不切实际和昂贵的。所以自1970年代以来,由于存在大量的病毒血清型和缺乏用于测试候选疫苗的良好动物模型,疫苗开发一直困难重重。

今天,几个研究小组正在利用不同的技术攻克鼻病毒疫苗的难题。例如,位于英国伦敦帝国理工学院的免疫学家加里·麦克林(Gary McLean)的研究团队制造了一种单一的交叉保护抗原。他们在研究中发现,鼻病毒的160种血清型中含有部分相同的结构,即一种名为VPO的蛋白质,它构成了病毒外层的一部分,如果他们能够成功地针对这种共同的结构设计出免疫反应,那么就能设计出一种可以防御每一种鼻病毒的疫苗。但疫苗研发人员都很清楚一个重要的问题,疫苗的研发并不仅是治愈感冒这么简单。

治愈并不是最终目的

普通感冒被认为是一种小麻烦,它会让大多数人卧床几天。但对于特殊人群,感冒之后往往还伴有并发症,这就不得不让我们重视这种看似轻微却会引发更严重疾病的小麻烦。多项研究发现,在患有哮喘的幼儿和患有肺炎或慢性阻塞性肺疾病的老年人身上,感冒可能会引发更严重的问题。据统计,儿童哮喘发作85%的原因是病毒感染,在这其中约一半是鼻病毒感染。鼻病毒还会加重95%的慢性阻塞性肺病的症状(慢性阻塞性肺疾病是一组影响肺部的疾病。这些肺部疾病的例子包括慢性支气管炎和肺气肿)。

就像帝国理工学院的免疫学家加里·麦克林描述的那样,鼻病毒通常会导致上呼吸道感染,但对于患有潜在肺部疾病的人来说,炎症的增加往往会影响下呼吸道。炎症导致呼吸困难,这种病持续的时间会更长,而且可能会更严重。对儿童来说,感冒是哮喘发作的主要原因,在幼儿时期感冒频繁的孩子,有一定比例的人数会继续发展成哮喘。

在后来的研究中,科学家发现鼻病毒会影响肺部的免疫反应。研究人员发现这种病毒引发一种特殊蛋白质的大量产生。它的官方名称是γ干扰素诱导蛋白10(简称IP-10)。IP-10负责对未知入侵者进行第一道攻击。它们会“带来”免疫细胞,这些免疫细胞会杀死各种挡路者。在正常情况下,一旦免疫系统识别出这种感染,就能够发展出一种协同攻击,IP-10蛋白分子会因为不再被需要而迅速降低存在的数量。但鼻病毒的存在导致IP-10分子水平不断升高。这意味着那些不分青红皂白的免疫杀手会不断地进入肺部被感染的区域。随着时间的推移,它们会导致肺部组织不必要的损伤,从而增加发病的几率。所以,如果孩子的呼吸道一次又一次地感染,在他们的成长过程中,肺部就会留下疤痕。

早在2010年,美国威斯康星大学麦迪逊分校的过敏症医师詹姆斯·格恩(James Gern)就发现在寒冷季节,鼻病毒感染在哮喘儿童中几乎是普遍现象。格恩认为,疫苗的研发是必需的,因为对于那些有鼻病毒并发症风险的人来说,我们不只是要治疗普通感冒,更是要减轻感冒并发症的症状。

疫苗和药物的研发

当免疫系统遇到入侵的病毒时,它就会开始驱逐它们。一种防御方法是产生抗体(一种在病毒消失后很久仍在血液系统中存在的小蛋白质),如果再次遭遇病毒,抗体将迅速识别并发出警报,使免疫系统处于优势地位。人类免疫系统善于产生抗体来保护机体免受病毒株的感染,但对于种类繁多的鼻病毒的血清型而言,这种抗体的保护机制不会延伸到不同的血清型。一次感冒痊愈后人类并不能“百毒不侵”,还是有很大的几率再次感染鼻病毒。

每年世界卫生组织(WHO)的科学家都会筛选出占主导地位的流感病毒毒株,然后量身定制相匹配的疫苗。但感冒疫苗却做不到,因为没有哪种特定毒株的鼻病毒占主导地位。科学家必须将每种血清型都考虑在内,研究多价疫苗。我们熟知的脊髓灰质炎病毒是一种冠状病毒,它包括3种血清型,相应的疫苗就是3价疫苗;肺炎球菌包括23种血清型,目前人类已经研制出23价肺炎球菌疫苗。

在这些成功的先例下,美国埃默里大学的研究团队采用了最简单、最直接的方法:将尽可能多的不同血清型注入到一种疫苗中。这完全是一种老派的做法。他们打算使用灭活病毒和人们熟知的制造相关脊髓灰质炎病毒疫苗的过程来研发感冒疫苗。研发的关键步骤是找到一种方法,将足够多的抗原挤进一个相当小的注射中。他们在《自然通讯》(Nature Communications)上发表的报告中称,目前已经将数十种鼻病毒同时混合在一起制作了初级疫苗,该疫苗对小鼠和猴子体内的抗病毒抗体有刺激作用。

目前大多数的感冒治疗只是缓解诸如流鼻涕、喉咙痛和发烧等症状。2018年5月,《自然化学》(Nature Chemistry)上的一篇研究论文称,一种能够抑制细胞酶且阻止鼻病毒复制的化合物(NMT抑制剂)有可能被开发成抗鼻病毒药物。研究人员发现,当在培养皿中对人体细胞进行测试时,这种药物可以阻止几种感冒鼻病毒的复制,而且不会对细胞产生任何影响。
这种药物通过抑制人类的一种酶(NMT)来起作用,病毒通常会从人体细胞中窃取NMT,并借助这种酶来制造和复制病毒的外壳。NMT对感冒病毒的存活至关重要,一旦失去了这种屏障的蛋白质,病毒的遗传物质就会暴露出来,进而变得脆弱,也无法完成复制和传播。

科学家发现,所有的鼻病毒都使用相同的酶来复制自己,这表明这种药物可能会通过阻断病毒粒子的聚集,有效地阻断鼻病毒在培养细胞中的复制,进而“抗击”所有的鼻病毒。这种阻止病毒复制的方法瞄准了病毒复制所需的细胞蛋白。但这些蛋白质有时是人类细胞功能所必需的,而抑制它们可能会导致不可接受的副作用。所以,进行更多的药物测试是非常有必要的,不仅要确定它在人体中有效,而且要确定它没有毒性。

论文的作者之一、帝国理工学院的爱德·泰特(Ed Tate)说:“在感染开始的短短几个小时内,这一化合物可以阻断病毒复制。如果在感染早期服用这种药物,可能会非常有益。我们正在研制一种可以吸入的药物,这样它就能迅速进入肺部。”
不过,这种化合物只有在感染后最初几个小时内才有效。所以,如何在感染发生后的24小时内,确定病症并及时服用抗病毒药物仍然是一个挑战。







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