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2017-2018流感季节历史悠久。公共卫生官员估计,有90万美国人住院,80,000人死于流感及其并发症。相比之下,2010-2011过去十年的前一个最糟糕的季节,有56,000人死亡。在一个典型的季节,有30,000美国人死亡。
那么2017-2018赛季为什么流感这么糟糕呢?有两个重要因素。
首先,流感病毒的一种流行病毒株A(H3N2)特别具有毒性,靶向它的疫苗不如针对其他菌株的疫苗有效。此外,产生的大多数疫苗与循环的A(H3N2)亚型不匹配。
这些问题反映了流感病毒的特殊生物学以及生产疫苗的方法。
流感病毒是一个快速变化的艺术家
流感不是单一的静态病毒。有三种物种--A,B和C--可以感染人。 A是最严重的,C是罕见的,仅产生轻微的症状。基于病毒特性,流感进一步分为各种亚型和菌株。
病毒由围绕病毒基因组的蛋白质包构成,其在流感病毒中由分成八个独立区段的RNA组成。流感病毒被源自宿主细胞的膜层包裹。通过该膜粘附的是由蛋白质血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)组成的尖峰,这两者都是病毒成功引起感染所必需的。
你的免疫系统首先对这两种蛋白质起反应。它们的特性决定了各种病毒株的H和N名称 - 例如,2009年席卷全球的H1N1“猪流感”。
HA和NA蛋白都在不断变化。复制病毒RNA基因组的过程本质上是草率的,加上这两种蛋白质在强大的压力下进化,因此它们可以逃避免疫系统的攻击。 HA和NA蛋白的这种进化,称为抗原漂移,可以防止人们对病毒产生持久的免疫力。尽管可以准备免疫系统以关闭先前遇到的菌株,但即使是轻微的变化也可能需要在感染者变得抗性之前产生全新的免疫应答。因此,我们有季节性流感爆发。
此外,甲型流感的各种亚型感染动物,其中最重要的是人类家禽和猪。如果动物同时感染两种不同的亚型,则可以将它们的基因组区段杂乱在一起。任何由此产生的病毒都可能具有新的特性,人类可能很少或没有免疫防御。这一过程称为抗原转变,是造成上个世纪席卷全球的主要大流行病的原因。
预测流感,生产疫苗
在这种抗原变化的背景下,世界卫生组织每年都会预测哪种流感病毒株会在下一个流感季节流传,并根据这些信息制定疫苗。
在2017 - 2018年,该疫苗针对A(H1N1),A(H3N2)和B的特定亚型。疾病控制和预防中心估计该疫苗在预防流感总体方面有40%的效率。但是,显着地,对特别危险的A(H3N2)菌株只有25%有效。这种不匹配可能反映了大多数疫苗的生产方式。
生产流感疫苗的常用方法是在受精鸡蛋中培养病毒。几天后,收获,纯化和灭活病毒,使表面蛋白质HA和NA保持完整。但是,当病毒在卵子中生长时,具有HA蛋白质变化的单个病毒会增加其与鸡细胞结合的能力,因此可以更好地生长,从而变得更加常见。
当人们接受由这些适应鸡蛋的病毒产生的疫苗时,他们的免疫系统会学会瞄准受蛋影响的HA蛋白,并且可能不会对实际在人体中传播的病毒上的HA蛋白起反应。因此,用于生产大部分2017-2018疫苗的病毒引发的免疫反应并未完全抵御人群中流行的A(H3N2)病毒 - 尽管它可能减轻了流感的严重程度。
小改进和通用疫苗
科学家正在寻找一种更好的方法来保护世界人口免受流感。
目前有两种不使用产卵病毒的新疫苗。其中一种是由在哺乳动物细胞中生长的病毒制成的疫苗,在初步研究中证明,对抗A(H3N2)的效果仅比产蛋疫苗高20%。另一种是仅由HA蛋白组成的“重组”疫苗,是在昆虫细胞中产生的,其有效性仍在评估中。
理想的解决方案是“通用”疫苗,无论菌株如何变异和进化,都能预防所有流感病毒。一种努力依赖于流感的HA蛋白“茎”比与宿主细胞表面相互作用的“头”变化较小的事实;但到目前为止,由HA蛋白质“秸秆”混合物制成的疫苗已被证明是令人失望的。由病毒内部的两种蛋白质M1和NP组成的疫苗,其比表面暴露的蛋白质更不易变化,正在进行临床试验,另一种疫苗由一系列病毒蛋白质的专有混合物组成。这些疫苗旨在刺激感染后持续存在的“记忆”免疫细胞,可能提供持久的免疫力。
2018-2019流感季节会不好?
主要基于南美最近的流感季节,世界卫生组织建议将疫苗中的A(H3N2)亚型改为与去年流行的A(H3N2)更好地匹配的亚型。他们还建议将B亚型改为在2017-2018赛季末期在美国出现的亚型,并在其他地方变得越来越普遍。世界卫生组织预计,流行的A(H1N1)亚型将与去年相同,因此在该方面不需要进行任何改变。因此,虽然相同的菌株很可能会流传,但流行病学家预计这些疫苗可以提供更好的保护。
美国疾病预防控制中心建议每个人每年六个月及以上的人都会接种流感疫苗,但通常只有不到一半的美国人会这样做。流感及其并发症可能会危及生命,特别是对于年轻人,老年人和其他人来说都是虚弱的。大多数年份,疫苗与循环病毒株完全匹配,即使是匹配不佳的疫苗也能提供保护。此外,广泛接种疫苗可以阻止病毒传播并保护弱势群体。
2018-2019赛季的第一次流感死亡已经发生 - 一名健康但没有接种疫苗的孩子在佛罗里达州死亡 - 肯定了获得流感疫苗的重要性。
本文最初发表在Patricia L. Foster的The Conversation上。阅读原文。