新闻与观点:为什么胎儿细胞被用来制造某些疫苗？

有时人们会惊讶地发现，疫苗的一个子集是用人类胎儿细胞制成的。与这些细胞的使用相关的典型问题包括哪些疫苗使用它们，这是否与道德无关或违背个人的宗教，以及这些细胞的DNA是否会导致疫苗接受者患癌症或其他疾病。我们和其他人已经解决了这些问题(参见下面的参考资料)；然而，这些担忧的根源是“为什么？”为什么科学家会选择使用流产人类胎儿的细胞？我们在我们的胎儿细胞网页上简要介绍了这一点，但Meredith Wadman的新书《疫苗竞赛》(The Vaccine Race，2017年，维京出版社，企鹅兰登书屋，LLC)对疫苗历史的这一部分进行了详细、精彩的描述。

疫苗竞赛聚焦于20世纪50年代末和60年代在Hilary Koprowski博士指导下的Wistar解剖学和生物学研究所的研究人员。这个故事密切关注Leonard Hayflick博士(以定义“Hayflick极限”而闻名，从而为细胞衰老的新研究领域打开了大门)和Stanley Plotkin博士(包括风疹、轮状病毒和狂犬病在内的几种疫苗的共同发明人)的努力。

虽然从这本书里可以学到很多关于疫苗历史的知识，但这个故事提供了一个很好的机会来了解胎儿细胞是如何被用于制造疫苗的，包括风疹、水痘、带状疱疹、甲型肝炎和一种狂犬病疫苗。

开始的时候。。。在疫苗出现之前

作为Koprowski博士领导下的Wistar研究所重生的一部分，Leonard Hayflick因其在细胞培养方面的专业知识而被邀请加入该团队。Koprowski是一名脊髓灰质炎研究者。弗雷德里克·罗宾斯、托马斯·韦勒和约翰·恩德斯在20世纪40年代末成功地在细胞培养中培育出了脊髓灰质炎病毒，因此科普罗夫斯基希望有一位科学家不仅能为自己的实验室提供细胞，还能为其他研究人员提供细胞。

但是海弗利克不会满足于简单地向其他实验室提供细胞。他也有他想回答的问题。1958年，在Wistar研究所的新实验室安顿下来后，Hayflick专注于创造能在实验室中持续生长的细胞系。著名的多功能HeLa细胞可以在实验室中反复生长，但它们是癌细胞。所以，在那个时候，当研究人员想要使用非癌细胞时，他们的选择是有限的。一些研究人员使用猴肾细胞，另一些人使用新分离的啮齿动物组织细胞。这些细胞在实验室中生长不良，因此每次需要它们时，必须通过牺牲实验室动物来制备新鲜的细胞。除了麻烦、昂贵和需要大量动物之外，这种方法很难始终如一地保证起始原料的相同质量。

海弗利克知道UCal Berkley大学的研究人员桂鑫·福格和他的同事们已经用人类胎盘的细胞创造了两个细胞系，所以当他的妻子生下他们的女儿苏珊时，海弗利克拿着这些细胞尝试在实验室里培养它们。今天，这些被称为“希望细胞”的细胞似乎在后来被HeLa细胞系污染了。不管怎样，这项工作是海弗利克首次尝试从人体中分离细胞，目标是建立一个持续生长的细胞系。

病毒会致癌吗？

当时，研究人员试图了解的另一个问题与病毒是否会导致癌症有关。尽管我们现在知道一些病毒会导致癌症，但当时还没有得到证实。Hayflick与宾夕法尼亚大学的外科医生Robert Ravdin合作，在一系列旨在回答这个问题的实验中获得了数百份肿瘤样本。他的目标是分离实验室中用于培养肿瘤细胞的肉汤，将其与非癌细胞一起培养，并观察非癌细胞是否被感染，并随后发生转化。

然而，海弗利克担心，从人或猴子身上获得的细胞可能无意中含有致癌病毒，从而影响他的研究结果。他推断，由于子宫中的胎儿免受大多数外部病原体的侵害，流产的胎儿将为他实验的后半部分提供“最干净”的细胞来源。尽管海弗利克不是第一个使用胎儿细胞的人，但这些细胞的使用并不普遍，而且根据当时的联邦和州法律，这是非法的。然而，在医学界，被认为必要的堕胎被称为“治疗性堕胎”，在有限的情况下是合法的。与肿瘤样本一样，流产的胎儿将被作为医疗废物丢弃，因此Hayflick能够获得一些胎儿，并成功分离和培养细胞。但是，他的新细胞不仅仅是帮助他解决导致癌症的病毒。

细胞和衰老——海弗利克极限

通过一系列优雅的实验，Hayflick和他的同事能够证明正常的非癌细胞，如他的胎儿细胞系，繁殖次数有限。他们继续表明，这些限制是基于细胞核(而不是细胞质)中的事件，而不是基于分离细胞的人的年龄。

现在谈谈疫苗。。。

随着脊髓灰质炎疫苗项目的成功，研究人员对预防由病毒引起的其他疾病的可能性感到兴奋。在某些情况下，病毒本身还没有被分离出来。在其他情况下，病毒已经被分离出来，因此开发疫苗的路径会更短。不幸的是，随着这项工作的进展，人们发现培养索尔克和萨宾脊髓灰质炎疫苗的猴子肾脏细胞含有一种猴子致癌病毒，称为SV40，代表猿猴病毒-40。事实证明，这种病毒不会导致人类癌症，但当时并不知道这一点。

Wistar的研究人员Hayflick、Koprowski和Plotkin意识到，只要病毒疫苗在动物细胞中生长，就存在被尚未发现的病毒污染的可能性。出于这个原因，而且由于Hayflick的胎儿细胞不太可能接触到病毒，他们开始研究使用胎儿细胞作为疫苗病毒的生长工厂。

首先，他们必须确定被鉴定为候选疫苗的病毒是否会在胎儿细胞中生长。Plotkin多年来一直在研究风疹，他意识到风疹病毒可以在胎儿细胞中生长，因为当他们的母亲在怀孕期间被感染时，这种疾病对发育中的胎儿是最具毁灭性的。Koprowski还开始研究一种在胎儿细胞中培养的脊髓灰质炎疫苗，在给婴儿使用之前，进行了一系列实验来确定这种脊髓灰质炎疫苗的“安全性”。

然而，并不是所有的科学家都同意这种方法。事实上，美国国家卫生研究院召集的一个小组确定，胎儿细胞也可能有未检测到的病毒，这些细胞需要得到更好的表征。在世界其他地方，接受使用胎儿细胞得到了更多的支持，包括世界卫生组织的支持。随着更多信息和经验的积累，在人类胎儿细胞中制造出了成功的疫苗，这些细胞具有良好的特性。然而，没有一种疫苗是用海弗利克当时研究的胎儿细胞制成的。

疫苗中使用的人类胎儿细胞的来源

在实验室里，有时一个实验或项目的最终结果是由科学家完全无法控制的事情决定的。海弗利克就是这种情况，他的第一批20多株胎儿细胞由于冷冻失败而丢失。幸运的是，他已经发表了在它们身上完成的实验，而且他非常擅长培养它们的过程。因此，他认为这是一个创造疫苗生产品系的机会，可以被视为黄金标准。为此，他寻找一个来自相对健康女性的流产胎儿；也就是说，他没有癌症或理论上可能传染给未来疫苗接种者的基因疾病。按照他的想法，必要的标准是一个没有病毒和癌症的细胞系，并且可以大量获得，制造商永远不会缺货。

那么，供应怎么可能是无限的呢？细胞培养的美妙之处在于细胞在接种的容器中生长并融合。一旦它们达到汇合点，它们可以被“分割”成一系列附加容器，当它们达到汇合点时，这些容器可以被“分割”,依此类推。这样，细胞数量呈指数增长。从妊娠3-4个月流产的胎儿中取出的一组肺足够大，可以解剖并产生许多安瓿的低传代细胞。海弗利克计算出，用一个可以容纳大约1000万个细胞的小瓶，他可以生产多达10个六次方细胞(10²²细胞),或者说是一家公司一年生产足够运送到40多个国家的疫苗所需细胞的87，000倍。

在冷冻箱事件后，当海弗利克开始替换他的胎儿细胞供应时，他正在与瑞典科学家斯文·加德合作，后者更容易为他提供胎儿组织。最终用于一些疫苗生产的细胞系被命名为WI-38。这个胎儿来自一个有几个年幼孩子的女人，她的丈夫经常出差。她指出，当他在家时，他酗酒并坐过牢；除此之外，她是一个健康的女性，有着平凡的健康史。

来自那次人工流产的WI-38细胞与世界各地的研究人员共享，并用于开发针对脊髓灰质炎、风疹和狂犬病的疫苗。它们还被用于英国和威尔士的公共卫生实验室，并被送往四大洲的世卫组织实验室，用于检测住院病人的疾病。

最终，英国医学委员会的研究人员从第二个流产的胎儿中提取了细胞。这第二个细胞系被命名为MRC-5。最终，风疹疫苗和一种狂犬病疫苗是用WI-38细胞制成的，但由于20世纪70年代开发其他疫苗时对法律和供应问题的担忧，甲型肝炎、水痘和最初的带状疱疹疫苗是用MRC-5细胞制成的。这两种细胞系已被广泛表征并继续用于生产上述疫苗。

有关这个故事的更多细节，请阅读疫苗竞赛作者梅雷迪思·沃德曼(巴恩斯和诺布尔, Amazon.com)

有关胎儿细胞问题的资源:

• 疫苗教育中心(VEC)关于胎儿细胞的网页
• VEC关于DNA的网页
• 疫苗安全手册—摘自疫苗和你的孩子:从虚构中分离事实书。
• 疫苗成分问答
• 世界上的宗教教导，适用于疫苗和免疫球蛋白作者约翰·d·格拉本斯坦，2013年。疫苗 31:2011-23.