汉坦病毒疫苗研发之路漫长,以及我们为何至今仍未成功

The Long Road to a Hantavirus Vaccine, And Why We’re Still Not There

经过

雷内·F·纳杰拉,公共卫生博士

2026年5月8日

汉坦病毒长期以来一直在夺走人们的生命。在大部分时间里,人们并不知道导致死亡的原因。直到有一天,在一个全世界都关注的地方,爆发了一场规模特别大的疫情。

20 世纪 50 年代初朝鲜战争期间, 士兵们开始死于一种奇怪的疾病 。他们高烧不退,肾脏衰竭,许多人还出现严重的出血症状。到停战协定签署时,已有超过 3000 名联合国军士兵患病,最初的死亡率约为 15%。美国军医将其称为“朝鲜出血热”。他们确信这是某种病毒引起的,但却始终找不到病原体。

这场疫情的疫苗故事要从一位科学家、一只田鼠和一条河说起。

何旺利和汉坦河

李浩旺教授是韩国高丽大学的一名医生和病毒研究员 。他多年来致力于寻找韩国出血热的病原体。1976 年,他的团队在首尔北部的一个农村地区开展了一项细致的诱捕工作。最终,他们在一种小型条纹田鼠( Apodemus agrarius )的肺部发现了一种与他们一直在寻找的病毒抗原(病毒的蛋白质片段)。他们通过证明这种抗原与康复患者的血液样本发生反应,证实了这一发现。

李将这种病毒命名为汉坦病毒,取自流经他团队捕获老鼠地区的汉坦河(或汉坦河)。自 20 世纪 50 年代以来,世界各地的科学家一直在寻找这种病毒,因此这一发现对该领域来说是一个重大里程碑。李的团队成员中有几名在研究野生啮齿动物时感染了病毒,很可能是因为吸入了动物或其粪便中的微小颗粒。

病毒被确认后,李迅速着手研发检测方法,随后又着手研制疫苗。他考虑的是从发现到预防的整个过程。到 1985 年,他与绿十字公司(后来的 GC 生物制药公司)合作,证明将病毒注入新生小鼠的大脑可以减弱病毒的毒性,使其更易于操作。(路易·巴斯德曾用同样的方法对狂犬病毒和兔子进行实验。)之后,他按照世界卫生组织关于灭活疫苗的标准,用福尔马林灭活了病毒。 一篇描述该疫苗的科学论文于 1988 年 10 月发表 。同年 12 月,韩国媒体宣布韩国研制出了世界上第一种出血热疫苗。

Dr. Ren, here’s ALT text:  Image of a scanned journal article header titled “Development of inactivated vaccine against virus causing haemorrhagic fever with renal syndrome.” Below the title are author names, an abstract describing an inactivated B-1 hantavirus vaccine study in mice, and keywords including HFRS vaccine and haemorrhagic fever with renal syndrome.

1990 年,韩国食品药品安全部有条件地批准了该疫苗,这意味着在进行更多临床试验的同时,该疫苗即可使用。它以汉坦瓦克斯™ (Hantavax ™)的商品名销售。李在现代医学中做了一件独一无二的事情:他发现了一种病毒,建立了针对该病毒的实验室检测方法,并帮助研制出了针对该病毒的疫苗,所有这些都是针对同一种疾病。

Hantavax:它的作用和局限性

汉坦疫苗(Hantavax)通过帮助人体产生针对汉坦病毒的中和抗体发挥作用,汉坦病毒是亚洲部分地区肾综合征出血热(HFRS)的主要病原体。接种方案随着时间推移而有所改变。最初是间隔一个月接种两剂,一年后接种加强针。2018 年,韩国经过监管审查后,增加了第四剂。到那时,已有数千万剂疫苗接种,主要接种对象是士兵、农民和其他在农村地区工作的人员。

一直以来,最大的疑问在于疫苗的保护效果如何。 2004 年发表的一项针对 57 名韩国士兵的研究表明,接种更多剂次似乎能提供更好的保护:一剂的保护率约为 25%,两剂约为 46%,三剂约为 75% 。但由于估计精度不够,无法排除偶然因素,因此结果并不确定。20 世纪 90 年代末在南斯拉夫部分地区进行的一项实地试验结果似乎更好:在约 1900 名接种疫苗的人群中,没有出现出血热病例,而在 2000 名未接种疫苗的类似人群中,有 20 人患病。即便如此,血液检测显示疫苗产生的抗体会随着时间推移而减弱,因此专家们仍在争论疫苗的保护期究竟能持续多久。

疫苗覆盖范围也存在问题。Hantavax 疫苗针对的是汉坦病毒,但它对欧洲和美洲发现的许多其他汉坦病毒的保护作用并不强。一种在韩国有效的疫苗并不能预防芬兰的普马拉病毒、巴尔干地区的杜布拉瓦病毒或阿根廷的安第斯病毒。汉坦病毒种类繁多。Hantavax 疫苗是重要的第一步, 但它永远无法彻底解决所有问题 

四角地带和无人问津的问题

1993 年 5 月, 一名健康的年轻纳瓦霍族男子在新墨西哥州的一条高速公路上突然倒地,死于呼吸衰竭 。就在几天前,他的未婚妻也因同样的疾病去世。印第安人健康服务中心、新墨西哥州卫生部以及后来的美国疾病控制与预防中心(CDC)的专家组展开了调查。他们发现,在新墨西哥州、亚利桑那州、科罗拉多州和犹他州交界的四角地区,纳瓦霍族人中爆发了一种严重的新型肺部疾病。

几周之内,美国疾病控制与预防中心(CDC)就将这种新疾病的源头锁定为一种由鹿鼠( Peromyscus maniculatus )携带的汉坦病毒。这种病毒后来被命名为辛诺布雷病毒(Sin Nombre virus )。它引起的疾病被命名为汉坦病毒肺综合征(HPS)。与主要损害肾脏的韩国汉坦病毒不同,HPS 主要侵袭肺部。在早期,大约每 10 名感染者中就有 4 人死亡。(之所以命名为“辛诺布雷”(Sin Nombre),在西班牙语中意为“无名”,是因为当地政府不愿以病毒发现地命名。)

四角地区的疫情改变了科学家对美洲汉坦病毒的认知。在接下来的几年里,他们在北美和南美发现了十几种不同的汉坦病毒。此次疫情也暴露了汉坦疫苗(Hantavax)的一个空白:当时没有任何疫苗可以预防这些新大陆的汉坦病毒引起的汉坦病毒肺综合征(HPS)。

截至 2026 年,情况依然如此,其原因更多地与资金、物流和数字有关,而不是与实验室科学有关。

无人能解决的商业难题

疫苗获批通常需要两件事:足够的病例数以进行大规模试验,以及足够大的未来市场以说服资助者和公司投资。汉坦病毒疫苗在这两方面都遇到了困难。

截至 2023 年底, 美国疾病控制与预防中心(CDC)自 1993 年以来共记录了 890 例汉坦病毒肺综合征(HPS)病例 。这意味着 30 年的监测,总病例数却不足 900 例。一项能够证明疫苗有效性的试验需要数千名居住在高风险地区的志愿者,并且需要对他们进行数年的随访,观察哪些人会患病。由于 HPS 罕见且难以预测,因此需要耗费大量时间和金钱才能得出明确的结果。2012 年, 研究人员估计,这样一项试验可能耗资超过 1 亿美元 ,而且无法保证公司最终能够收回成本。

多年来,美国国立卫生研究院(NIH)下属的国家过敏症和传染病研究所(NIAID)一直将汉坦病毒列为 A 类优先病原体 ,这意味着它们被视为大规模疫情爆发或生物恐怖袭击的潜在原因,并受到高度重视。这一标签表明了人们对疫情变化可能带来的后果的担忧。然而,自 1993 年以来的大部分时间里,汉坦病毒疫苗的实际资金投入与纸面上的重视程度并不相符,因此疫苗研发工作进展缓慢甚至停滞不前。

DNA 疫苗:研发进展

在美国,汉坦病毒疫苗研发方面最持续投入的是美国陆军传染病医学研究所(USAMRIID)的科学家们,该研究所多年来由杰伊·胡珀博士领导 。他们的策略是使用 DNA 疫苗。 这种疫苗并非注射减毒或灭活病毒,而是提供携带汉坦病毒表面蛋白 Gn 和 Gc 合成指令的小型环状 DNA 。人体细胞利用这些指令短暂地合成病毒蛋白,从而训练免疫系统。

由于这些疫苗不含活病毒,因此不需要像处理完整活汉坦病毒那样的高级别安全实验室。此外,它们只针对病毒的一部分(即所谓的 M 基因),该基因可以随着新毒株的出现而进行替换和更新。

早期人体试验(I 期)表明,针对汉坦病毒和普马拉病毒的 DNA 疫苗安全且耐受性良好, 未报告严重副作用。研究人员使用一种名为 PharmaJet Stratis®的无针装置进行疫苗接种时,汉坦病毒组和普马拉病毒组的所有受试者均产生了中和抗体。随后,一项规模稍大的 IIa 期试验测试了汉坦病毒/普马拉病毒联合疫苗。另一项 I 期试验招募了 48 名志愿者,测试了针对安第斯病毒的 DNA 疫苗。

这些都是强有力的早期信号。但这些疫苗仍处于早期和中期试验阶段。二期临床试验旨在考察疫苗在更多人群中的安全性和免疫反应。三期临床试验(即真正检验疫苗在真实世界中能否预防疾病的试验)尚未开展。目前面临的根本障碍仍然是:如何找到足够多的高危人群,以开展针对罕见病的有效三期临床试验。

2026年:新工具,老问题

2026 年初,两个不同的项目改变了汉坦病毒疫苗设计的可能性,尽管它们并没有立即解决如何在现场测试疫苗的问题。

2026 年 3 月,德克萨斯大学奥斯汀分校的一个研究团队(隶属于美国国立卫生研究院 (NIH) 的 ReVAMPP 项目 [疫苗、抗体和药物大流行防范研究]) 发表了安第斯病毒表面蛋白复合物的精细三维图谱。他们重点研究了处于“融合前”状态的 Gn-Gc 四聚体,即其与人体细胞融合之前的状态。这一点至关重要,因为许多现代疫苗在将病毒蛋白冻结在这种早期状态并训练免疫系统识别它时效果最佳。利用这张原子级图谱,德克萨斯大学奥斯汀分校的研究团队设计了一种实验性疫苗,该疫苗在小鼠身上进行测试后,产生了针对安第斯病毒的中和抗体。

另一项研究方面, 韩国高丽大学疫苗创新中心于 2024 年宣布与 Moderna 公司合作,共同研发基于 mRNA 技术的汉坦病毒疫苗 。该中心向 Moderna 公司提供了汉坦病毒的基因序列,Moderna 公司则提供了 mRNA 疫苗的测试材料。其目标是研发一种能够抵御多种汉坦病毒株(而不仅仅是一种)的“广谱”疫苗。由于 mRNA 疫苗可以通过替换新的基因序列快速进行重新设计,因此与基于灭活病毒的传统疫苗相比,它能更快地应对新的汉坦病毒。

与此同时, 加拿大疫苗和传染病组织(VIDO)正在研发三种不同的新世界汉坦病毒疫苗 :一种 mRNA 疫苗、一种蛋白质疫苗和一种以新城疫病毒为载体的疫苗。这三种疫苗均设计为鼻喷剂或滴剂,旨在直接在鼻腔和肺部(汉坦病毒造成最严重损害的部位)建立免疫力。

邮轮与紧急性问题

2026 年 5 月, 安第斯病毒在“洪迪乌斯”号邮轮上爆发,导致至少三名乘客死亡 。世界卫生组织目前正在密切调查该病毒是否在船上人与人之间传播,而不仅仅是通过接触啮齿动物传播。

截至2026年5月,汉坦病毒疫苗今年获批上市的可能性很低。考虑到目前尚无三期临床试验正在进行,且疫苗研发速度通常较慢,这一结果并不令人意外。洪都拉斯号疫情的爆发改变了人们对汉坦病毒的关注度和紧迫性。汉坦病毒不再仅仅是与鹿鼠或稻鼠相关的罕见农村传染病,它现在与一艘曾到访23个国家、涉及世界各地乘客的邮轮上的疫情爆发有关。

这正是美国国立卫生研究院 (NIH) 的 ReVAMPP 项目旨在应对的情况:那些研究不足、缺乏或根本没有有效医疗手段、且资金匮乏的病毒,一旦情况发生变化,就可能造成严重危害。安第斯病毒的详细结构已于 2026 年初公布,DNA 疫苗数据也已收集完毕,而与 Moderna 等公司合作开发的 mRNA 平台,都为科学家们提供了切实可用的工具——前提是各国政府和企业愿意投资推进这些平台的研发。

李浩王教授的开创

李浩旺教授于 2022 年 7 月 5 日逝世,享年 93 岁。当时,汉坦疫苗(Hantavax)已投入使用三十余年。他领导的韩国高丽大学汉坦病毒研究合作中心,在世界卫生组织的支持下,培养了众多病毒研究人员。他命名的汉坦病毒群已发展壮大,囊括了遍布各大洲人类居住地的数十种毒株。

李博士从未解决过新世界汉坦病毒的问题。事实上,至今无人能解。但他所走的路,正是研究人员仍在遵循的:找到病毒,研究其结构,构建抗原,诱导免疫反应,进行人体试验,最终才予以批准。

早期阶段——寻找病毒、绘制病毒蛋白图谱、设计候选疫苗——如今比以往任何时候都更加快速精准。最艰难的仍然是最后一步:证明疫苗对一种罕见且主要在零星社区出现的疾病有效。当前的疫情或许最终会促使世界迎接这一挑战。

 

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