【內(nèi)容摘抄】
用牛痘預(yù)防天花的方法被詹納醫(yī)生推廣到了全世界，因此英語一詞來自拉丁語表示“?！钡膯卧~。
用天花病人的膿血來接種的方法早在公元前就在印度出現(xiàn)了，但是詹納的工作確實敲響了天花病的喪鐘，后人受到詹納的啟發(fā)，開展了疾病和免疫的相關(guān)科研工作，促進了人類健康事業(yè)的長足發(fā)展；牛痘預(yù)防天花的方法后來又被改良為更安全的痘苗。差點殺死全世界原住民的天花，在1980年宣告滅亡。
天花疫苗不能直接殺死天花病毒，其本身就是一類病毒物質(zhì)。它只能夠起預(yù)防作用，而且必須要依賴人體自身的免疫系統(tǒng)。
知己知彼：病毒與免疫系統(tǒng)
導(dǎo)致人類疾病的病原生物主要有三類：病毒、細菌和真菌。
病毒一般是一個特定形狀的蛋白質(zhì)外殼，殼里包著一段核酸，有些種類在外殼的外邊還有一個包膜。離開活細胞之后，病毒不會表現(xiàn)出任何生物活性，與石頭或者塑料沒有不同。一旦它進入細胞，就會生產(chǎn)新的蛋白質(zhì)外殼，裝配成新的病毒。再去侵染其他細胞，進而摧毀組織和器官。
免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能依賴兩種途徑。第一種稱為非特異性免疫，也叫做自然免疫。例如皮膚角質(zhì)層保護體內(nèi)組織不受侵染；粘膜用粘液將病原黏住并排出；巨噬細胞見到任何入侵者都會吞噬；唾液中含有溶菌酶，是廣泛殺死各種細菌的物質(zhì)。它們都不針對某一類特定的病原。
第二種途徑稱為特異性免疫，也叫做后天免疫或者獲得性免疫。能精準(zhǔn)識別入侵人體的病原物質(zhì)。免疫分為三個階段：感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)。感應(yīng)是識別“異己”的過程；反應(yīng)是針對異己的作戰(zhàn)計劃，并記住這類異己特征；效應(yīng)是將入侵的異己從人體中清除。
下面講的是病毒進入人體后的免疫反應(yīng)：
第一場戰(zhàn)役：非特異性免疫
病毒是要鉆到人體正常細胞里進行繁殖的，一般的免疫細胞和免疫物質(zhì)都無法去細胞內(nèi)部發(fā)揮作用。對付病毒的其中之一種武器，被稱為自然殺傷細胞。當(dāng)體細胞被病毒侵染后，會被殺傷細胞發(fā)現(xiàn)，它迅速將其殺死，使其中的病毒被撲滅。
還有一種武器叫RNA干擾現(xiàn)象。不同的病毒，其核酸也不同，有的是RNA（核糖核酸），有的是DNA（脫氧核糖核酸）。對于RNA病毒，細胞中有一類蛋白能夠?qū)ｉT識別雙鏈RNA分子，只要它們識別到就會將其剪斷。病毒的繁殖就無法進行，因此這是一種細胞內(nèi)部對抗RNA病毒的有效方式。
第二場戰(zhàn)役：特異性免疫
能夠與病原特異性結(jié)合的小分子蛋白，被稱為抗體。生產(chǎn)這些抗體的細胞稱為B細胞。指揮B細胞的是T細胞。 “巡邏兵”巨噬細胞吞噬病毒后，向T細胞匯報該病毒的特征。T細胞將傳遞給B細胞，B細胞的一部分成長為效應(yīng)B細胞，制造大量抗體來抓捕病毒；另一些B細胞會成長為記憶B細胞，能夠在很長一段時間內(nèi)記住該病毒的特征。
人體第二次被這種病毒入侵，那么這些記憶B細胞就會迅速而大量地成長為效應(yīng)B細胞，產(chǎn)生大量抗體快速清除病毒。這就是疫苗的原理：先將減毒性或滅活的病原注入人體，激發(fā)人體產(chǎn)生記憶B細胞，這樣當(dāng)真正病原再次入侵的時候就會激發(fā)記憶B細胞，使病原被快速清除。
在缺乏疫苗和特效藥的前提下，采集康復(fù)者的血漿，制成新冠特免血漿制品，用于新冠肺炎危重患者的治療，已經(jīng)取得了一定療效。
特異性免疫的另一表現(xiàn)辦法是：人體細胞在被病毒入侵后，會留下一個“危險信號”，有一類T細胞能夠識別出這些信號，會分泌細胞毒素將這個細胞殺死，從而消滅其中的病毒。
其實免疫系統(tǒng)沒有強大到會堵住所有病原的入侵。也會受到體質(zhì)、遺傳、情緒等因素的影響。“指揮官”T細胞需要在人的胸腺中發(fā)育成熟，免疫力會逐漸下降。還有兩支友軍幫助免疫系統(tǒng)戰(zhàn)勝入侵者：一是利用人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用的疫苗，另一個是能夠直接殺傷病原的藥物。
（下篇）
古代，人們只能依賴自身免疫系統(tǒng)面對傳染病，辦法只有隔離。牛痘疫苗方法是人類第一個對抗病原入侵的科學(xué)方法。之后越來越多的人工超級武器被開發(fā)了出來。
疫苗：演習(xí)的藍軍
疫苗原理就是制造一些跟病原體相似但不會引起發(fā)病的滅活或減毒病毒，它們進入人體之后扮演了“藍軍”的角色對免疫系統(tǒng)演習(xí)，讓它記住病原的特征。等到遇上了真正的敵人，它就可以輕車熟路地閃電出擊，消滅它們。
各類病原體疫苗的研發(fā)成功都是莫大的人類福祉。疫苗研發(fā)需要精確把握病毒的關(guān)鍵特征，需要尋找合適的滅活病原或者減毒病原，既要保證這些物質(zhì)足夠地“像“病原，又要保證它們不”是“病原，才能夠保證它們對人體無害。如果拿捏不好，是非常危險的，所以疫苗的研發(fā)時間很長。
得過水痘的人終生不會再得水痘，但得過流感的人，下一年仍有可能得流感。因為病毒有兩種，一種稱為DNA（核糖核酸）病毒，一種稱為RNA（脫氧核糖核酸）病毒。DNA是比較穩(wěn)定的物質(zhì)，DNA病毒繁殖的過程不容易出現(xiàn)突變，免疫系統(tǒng)記住了疫苗里的病毒特征之后，能夠長時間地輕易認(rèn)出并清除病毒。但是，RNA病毒是會“易容術(shù)“的。RNA病毒在繁殖過程中會出現(xiàn)許多錯配和重組，不斷改變自己的特征。新冠肺炎是更為多變的RNA病毒。因此RNA病毒的疫苗研發(fā)更為困難。
抗病毒藥物：迎難而上
疫苗的研發(fā)會有困難。能不能研發(fā)直接對抗病毒的物質(zhì)呢？
對抗細菌有抗生素。它并非通過激活免疫系統(tǒng)，而是直接針對細菌的生命活動過程進行破壞，殺滅細菌的。如果把免疫系統(tǒng)比作盾，那么抗生素就是矛，是主動進攻的武器。受此啟發(fā)，人們也希望能夠研發(fā)一類直接對抗病毒的化學(xué)物質(zhì)幫助人體對抗病毒。這些物質(zhì)就是抗病毒藥物。
常見抗病毒藥物的機理：針對病毒活動的某個特定過程進行抑制，例如奧司他韋（作用于神經(jīng)氨酸酶的特異性抑制劑），其作用原理是不讓病毒從宿主細胞里溜出去；再比如利巴韋林（抗非逆轉(zhuǎn)錄病毒藥），其功能是阻止病毒的核酸復(fù)制，從而控制病毒的繁殖。
即便我們找到了合適的靶點進行藥物設(shè)計，得到的藥物仍然要面臨耐藥性的考驗。耐藥性原理在細菌方面是：病原菌由于自身突變，偶然獲得了對抗藥物的能力，耐藥的細菌大量繁殖。成為“超級細菌”，各種抗生素都傷它不得，一旦出現(xiàn)很難消滅。
每種生物都在為了活著而不擇手段，病毒也是。有著超強變異能力的RNA病毒。在復(fù)制的時候會產(chǎn)生非常多的錯誤和重組，帶來非?？焖俚耐蛔儯@樣一來，許多抗病毒藥物基本都是只能壓制病毒（尤其是RNA病毒）的復(fù)制活動，無法完全殺死或消滅病毒。所以有效的抗病毒藥物的研發(fā)也不是一件容易的事。
所以在治療病毒感染的時候，人們會同時使用多種抗病毒藥物，以減小病毒逃脫藥物的概率。例如艾滋病治療中著名的“雞尾酒療法“就是利用了這個原理。
結(jié)語
疫苗和抗病毒藥物的開發(fā)都不容易。原因有兩點：一是病毒太小，寄生在細胞里，殺病毒就會殺細胞；二是病毒變異迅速，無法針對。終有一天人們能夠找到病毒們的“阿喀琉斯之踵”。
病毒與人類的戰(zhàn)爭（上）
作者： 牟福朋
1796年歐洲，天花在城市和農(nóng)村橫行肆虐，隨便是誰都可能是下一個感染者，連皇帝、國王和資本家也不例外。但是詹納醫(yī)生發(fā)現(xiàn)擠牛奶的女工卻很少感染或者死于天花——雖然她們也會得一種稱作“牛痘”的病，但癥狀比較輕微，也不會致死。詹納醫(yī)生認(rèn)為，牛痘病或許會激發(fā)人體產(chǎn)生一種具有抵抗力的物質(zhì)，這種物質(zhì)可以抵抗天花。
據(jù)稱，詹納用一個小男孩做了實驗，先給他接種了牛痘，待他康復(fù)后，又給他接種了天花，結(jié)果小男孩并沒有發(fā)病。于是用牛痘預(yù)防天花的方法被詹納醫(yī)生推廣到了全世界，這就是疫苗（英語vaccine，來自拉丁語表示“牛”的單詞vacca）的由來。
雖然這個實驗可能只是個傳說，而且用天花病人的膿血來接種的方法早在公元前就在印度出現(xiàn)了，但是詹納的工作確實敲響了天花病的喪鐘，一是因為巴斯德、科赫等人受到詹納的啟發(fā)，開展了疾病和免疫的相關(guān)科研工作，促進了人類健康事業(yè)的長足發(fā)展；二是因為牛痘預(yù)防天花的方法迅速傳播到了亞洲和美洲，后來又被改良為更安全的痘苗。過了不到兩百年的時間，天花這一多次掃蕩舊世界，并且差點殺死全部新世界原住民的疾病，在1980年宣告滅亡[1]。
電子顯微鏡下的天花病毒（圖片來源：維基百科）
通過天花病毒的案例我們可以看到，疫苗在人類戰(zhàn)勝病毒的過程中起到了非常巨大的作用。但是，天花疫苗非但不能直接殺死天花病毒，反而其本身就是一類病毒物質(zhì)。它能夠起作用，必須要依賴于人體自身的免疫系統(tǒng)（immune system），這也是人類在與病毒上百萬年戰(zhàn)爭中的主力軍。
病毒與免疫系統(tǒng)：知己知彼
要了解這場戰(zhàn)爭，首先要了解一下作戰(zhàn)雙方：病毒和免疫系統(tǒng)。
導(dǎo)致人類疾病的病原（pathogen）生物主要有三類：病毒、細菌和真菌[2]。病毒（virus）是地球上最小的生物（也有很多科學(xué)家主張病毒不能算是“生”物），它的結(jié)構(gòu)非常簡單，一般是一個特定形狀的蛋白質(zhì)外殼，殼里包著一段核酸，有些種類在外殼的外邊還有一個包膜。離開活細胞之后，病毒不會表現(xiàn)出任何生物活性，與石頭或者塑料沒有不同。但是一旦它進入細胞，就會開啟自己的生活史：按照自己的核酸來復(fù)制生產(chǎn)新的核酸，同時生產(chǎn)新的蛋白質(zhì)外殼，然后把新的核酸和外殼裝配成新的病毒。新生成的病毒釋放后，再去侵染其他細胞，進而摧毀組織和器官。
流感病毒的生活史（圖片來源：維基百科）
而免疫系統(tǒng)是動物特有的一套器官，對人類來說，肩負(fù)著防御入侵病原以及篩查人體變異細胞的功能。一般來說，免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能依賴兩種途徑。
第一種稱為非特異性免疫，也叫做自然免疫（innate immunity），這種免疫方式可以針對多種不同的病原，無論何種病原都會受到打擊，頗有“在座的各位都是垃圾”的意味。人體的皮膚和粘膜就是自然免疫的例子。皮膚通過角質(zhì)層隔離來保護人體內(nèi)部的組織不會受到皮膚表面附著病原的侵染，粘膜可以用粘液將病原黏住并排出，這些方法都不針對某一類特定的病原。另一個自然免疫的例子是巨噬細胞，見到任何入侵者都會嘗試吞噬；再比如我們的唾液中含有溶菌酶，也是能夠廣泛殺死各種細菌的物質(zhì)，并不具有特異性。
第二種途徑稱為特異性免疫，也叫做后天免疫或者獲得性免疫（adaptive immunity）。如果說非特異性免疫是警察，那么特異性免疫就是正規(guī)軍，能夠精準(zhǔn)識別入侵人體的病原物質(zhì)，并產(chǎn)生效應(yīng)物質(zhì)“逮捕”這些病原。經(jīng)典教科書將特異性免疫分為三個階段：感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)。感應(yīng)階段指的是特異性免疫識別出“異己”的過程；反應(yīng)階段指的是針對這種異己設(shè)計專門的作戰(zhàn)計劃，并產(chǎn)生記憶細胞記住這類異己特征的過程；效應(yīng)階段指的是按照制定的計劃進行作戰(zhàn)的過程，各種免疫細胞和抗體發(fā)揮其功能，將入侵的該類異己從人體中清除掉。
第一場戰(zhàn)役：非特異性免疫
非特異性免疫雖然通常比較溫和，但并不意味著它的作用不大。因為人體所處的環(huán)境中遍布著各種各樣的病原。調(diào)動特異性免疫正規(guī)軍是需要消耗很多能量的，就好像抓小偷和騙子不能動輒出動軍隊，而是應(yīng)該交給警察來處理。
由于個頭非常小、數(shù)量非常多，病毒時常能“溜”進人體。一旦病毒成功入侵，可就不容易掃除了。一個原因是病毒確實太小，想要抓住它不容易；另一個原因是病毒是要鉆到人體正常細胞里進行繁殖的，一般的免疫細胞和免疫物質(zhì)都無法去細胞內(nèi)部發(fā)揮作用。
但是經(jīng)過長時間的進化，非特異性免疫系統(tǒng)擁有了能夠對付病毒的新型武器。其中之一被稱為自然殺傷細胞（natural killer cell），名字聽上去比較冷酷，實際上也是毫不留情的冷血殺手。這種細胞在人體內(nèi)“陳利兵而誰何”，能夠識別出體細胞是否被病毒侵染。這是因為體細胞像是西游記里的小妖精一樣各自有一個“腰牌”作為通行證，自然殺手細胞的工作就是檢查腰牌。被病毒侵染后，有些細胞會失去腰牌，自然殺手細胞發(fā)現(xiàn)后，就會迅速出手，直接將其殺死，從而使其中的病毒被撲滅[3]。
自然殺傷細胞（圖片來源：https://doctorsubstitute.com/）
另一種武器被稱為RNA（核糖核酸）干擾（RNA interference）現(xiàn)象，英文簡稱RNAi。RNA干擾現(xiàn)象廣泛存在于各種生物的細胞中。我們前面提到，病毒的結(jié)構(gòu)跟湯圓差不多，一層蛋白質(zhì)外皮，里面是核酸構(gòu)成的餡。不同的病毒，其核酸也不同，有的是RNA（核糖核酸），有的是DNA（脫氧核糖核酸）。對于RNA病毒來說，想要繁殖必須以RNA為模板來合成新的RNA分子。要做到這一點，就必須涉及到兩條RNA分子形成雙鏈RNA的過程。而細胞中有一類蛋白能夠?qū)ｉT識別雙鏈RNA分子，只要它們識別到雙鏈RNA，就會將其剪斷。這樣一來，病毒的繁殖就無法進行，因此這是一種細胞內(nèi)部對抗RNA病毒的有效方式[4]。
雖然非特異性免疫能夠?qū)勾蠖鄶?shù)入侵者，但是仍會有一小部分病毒還是能夠逃出生天，在人體內(nèi)肆虐。自然殺手細胞的數(shù)量畢竟有限，而RNAi的有效性也比較局限。這時候，就必須請正規(guī)軍——特異性免疫系統(tǒng)出馬了。
第二場戰(zhàn)役：特異性免疫
特異性免疫最大的特征，是它能夠針對特定的每一種不同的病原體來定制不同的“武器”，這些武器的本質(zhì)是能夠與病原特異性結(jié)合的小分子蛋白，被稱為抗體。
生產(chǎn)這些抗體的細胞稱為B細胞。B細胞能夠獨立完成抗體的設(shè)計和生產(chǎn)，但它需要它的上級向它傳遞病原體的具體特征信息作為參考，這些上級細胞稱為T細胞。病毒入侵人體后，會在非特異性免疫中被“巡邏兵”巨噬細胞吞噬，并向T細胞匯報該病毒的特征。T細胞將病毒特征傳遞給B細胞，B細胞的一部分成長為效應(yīng)B細胞，制造大量抗體來抓捕病毒；另一些B細胞會成長為記憶B細胞，能夠在很長一段時間內(nèi)記住該病毒的特征。
如果人體第二次被這種病毒入侵，那么這些記憶B細胞就會迅速而大量地成長為效應(yīng)B細胞，產(chǎn)生毀滅性數(shù)量的抗體來快速清除病毒。這就是主動疫苗的原理：先將減毒性或滅活的病原注入人體，激發(fā)人體產(chǎn)生記憶B細胞，這樣當(dāng)真正病原再次入侵的時候就會激發(fā)記憶B細胞，使病原被快速清除。
抗體的產(chǎn)生過程示意圖
比如，大部分新冠肺炎患者經(jīng)過治療康復(fù)后，身體內(nèi)會產(chǎn)生針對新冠病毒的特異性抗體，可殺滅和清除病毒。目前在缺乏疫苗和特效治療藥物的前提下，采集康復(fù)者的血漿，制成新冠特免血漿制品，用于新冠肺炎危重患者的治療，已經(jīng)取得了一定療效。
除此之外，針對已經(jīng)寄生在細胞內(nèi)部的病毒，特異性免疫也有辦法。原來人體細胞在被病毒入侵后，會在自己的表面留下一個“危險信號”，上面帶有病毒的特征。有一類T細胞能夠識別出這些信號，一旦識別成功，會分泌細胞毒素將這個細胞殺死，從而消滅其中的病毒。
還需要友軍……
讀到這里你可能有這樣一個想法：這免疫系統(tǒng)似乎也不能保證清掉所有病原??？
是的，沒有永遠勝利的將軍。
免疫系統(tǒng)確實沒有強大到會堵住所有病原的入侵。此外，人的免疫系統(tǒng)效應(yīng)的強度也會受到體質(zhì)、遺傳、情緒等因素的影響。更要命的是，特異性免疫中的“指揮官”——T細胞需要在人的胸腺中發(fā)育成熟，但人免疫力逐漸下降。所以人還是會被感染，會得流感以及各種傳染病。我們的身體可以戰(zhàn)勝病原千百萬次，但是病原戰(zhàn)勝人體只需要一次。戰(zhàn)敗的代價就是死亡。
因此，為了幫助人體在對病原的戰(zhàn)爭中最大程度地減少傷亡，科學(xué)家進行了大量的研究。其中的兩種發(fā)明發(fā)揮了重要作用：一是利用人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用的疫苗，另一個是能夠直接殺傷病原的藥物，例如抗生素和抗病毒藥物。那么，疫苗的種類有哪一些？為什么不能濫用抗生素？為什么抗病毒藥物非常難以研發(fā)？
請聽下回分解。
注釋：
注1：在美國和俄羅斯的一些生物實驗室還保留了一些實驗用的天花病毒樣本。但經(jīng)過前段時間的天花病毒實驗室爆炸事件之后，越來越多的科學(xué)家主張徹底毀滅這些樣本。
注2：其他因素例如類病毒、朊病毒、寄生蟲、污染物等也可以成為病原。
注3：自然殺傷細胞可以識別MHC蛋白含量過低的細胞。細胞被病毒侵染后，其表面上的MHC會將病毒的特征呈遞出來交給T細胞，從而啟動特異性免疫。因此，有些病毒進化出了抑制細胞產(chǎn)生MHC以逃避特異性免疫的能力。此時，自然殺手細胞就會發(fā)現(xiàn)這些沒有MHC的細胞并將它們殺死。因此病毒如果抑制MHC就要被自然殺手細胞做掉，不抑制MHC就要被T細胞做掉，實在悲慘。
注4：RNAi現(xiàn)象除了免疫之外，還有調(diào)節(jié)基因表達的功能，這是一種非常重要的細胞精細調(diào)節(jié)機制，該現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者獲得了2006年的諾貝爾獎。
文章來自公眾號：科學(xué)大院（ID：kexuedayuan）。
來源：https://m.huxiu.com/article/340716.html
病毒與人類的戰(zhàn)爭（下）
作者：牟福朋
如果你對病毒的故事充滿好奇，你第一件想要知道的事情一定是病毒如何生活，如何入侵，以及入侵之后人體是如何生病的，還有新冠肺炎究竟是怎樣一回事。但是坦白地講，這些我都不想寫。
我們從誕生到學(xué)語，從上學(xué)到上班，從戀愛到生娃乃至老病，每一天都活在無法計數(shù)的病原體的包圍中。隨便一點空氣、水和食物，其中所蘊含的微小生物都已經(jīng)不可勝計。它們拼命地想要從人體這個有機體中獲取哪怕一分一毫的食物。因此，這些入侵者們的故事其實并不稀奇，畢竟每種生物都在為了活著而不擇手段。這樣一來，人的免疫系統(tǒng)根本無法完全對抗那些快速改變自己以求存活的病原體。
在古代，人們面對病原入侵只能依賴免疫系統(tǒng)這套新手套裝。因此面對烈性的傳染病無論是鼠疫、天花還是瘧疾，如果做不到完全隔離，那么最后的結(jié)局就只能全城死光。詹納醫(yī)生開創(chuàng)的疫苗方法是人類第一個被驗證有效的、大規(guī)模應(yīng)用的對抗病原入侵的科學(xué)方法。隨著科學(xué)的發(fā)展，越來越多的新型武器被開發(fā)了出來，人類升級了自身的裝備，在對抗病原入侵的時候能夠更加得心應(yīng)手了。下面我們就來認(rèn)識一下這些對抗病毒的人工超級武器。
疫苗：演習(xí)的藍軍
上次的文章中，我們已經(jīng)對疫苗的起源故事進行了介紹。
病毒都能夠刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，這些抗體能夠抓獲并最終清除病毒。而且人體的免疫系統(tǒng)還能夠利用一些記憶細胞來記住這些病毒的特征，如果它們再次入侵，那么就會快速引起免疫系統(tǒng)爆發(fā)式的抗體生產(chǎn)，對這些入侵者猛烈進攻然后一波帶走。因此，只需要制造一些跟病原體相似但不會引起發(fā)病的滅活或減毒病毒，它們進入人體之后扮演了“演習(xí)藍軍”的角色，讓免疫系統(tǒng)記住病原的特征。等到遇上了真正的敵人，免疫系統(tǒng)就可以輕車熟路地閃電出擊，消滅它們。
疫苗以及抗體最直接的優(yōu)點就是“物美價廉”，一旦研制成功，可以以較低成本為公眾提供非常有效的保護。各類病原體疫苗的研發(fā)都是莫大的人類福祉。舉例來說，新生兒所接種的各類疫苗，不但大大降低了新生兒死亡率，也在根本上保護了所有易感人群，使得很多疾病都得到了有效控制。例如筆者小時候生活在農(nóng)村，還有見過小兒麻痹或流行性腮腺炎的患者，現(xiàn)在已經(jīng)非常罕見了。
因此，針對各種傳染病，我們克服它的最終目標(biāo)就是針對其生產(chǎn)有效的疫苗。但是，研制疫苗并非一件容易的事情。疫苗研制需要尋找合適的滅活病原或者減毒病原，既要保證這些物質(zhì)足夠地“像“病原，從而能夠引起人的免疫記憶，又要保證它們不”是“病原，才能夠保證它們對人體無害。這個平衡點如果拿捏不好，是非常危險的，要么疫苗無效，要么疫苗本身成了病原。想當(dāng)年美國的脊髓灰質(zhì)炎疫苗研發(fā)過程中就出現(xiàn)了疫苗減毒不徹底導(dǎo)致接種的患者死亡的案例。所以疫苗的研發(fā)要經(jīng)過反復(fù)的試驗和調(diào)整，上市要經(jīng)過嚴(yán)格的臨床檢驗，這就使得疫苗的研發(fā)周期變得很長。
病毒有兩種，一種稱為DNA（核糖核酸）病毒，一種稱為RNA（脫氧核糖核酸）病毒。前面我們提到，人體的免疫記憶是靠記住病原體特征來發(fā)揮作用的，而DNA是比較穩(wěn)定的物質(zhì)，病毒在人體中繁殖的過程不容易出現(xiàn)突變，因此它的特征不容易改變。因此當(dāng)免疫系統(tǒng)記住了DNA病毒疫苗里的病毒特征之后，能夠長時間地輕易認(rèn)出并清除病毒。
但是，RNA病毒是會“易容術(shù)“的。RNA病毒在繁殖過程中會出現(xiàn)許多錯配和重組，不斷改變自己的特征，就好像給自己涂了迷彩，騙過了免疫系統(tǒng)，使免疫系統(tǒng)捉摸不透它的特征。而疫苗研發(fā)需要精確把握病毒的關(guān)鍵特征，因此RNA病毒的疫苗研發(fā)更為困難。
不幸的是，很多令人類非常頭疼的病毒都是RNA病毒，例如SARS病毒和這次的2019-CoV，以及埃博拉病毒、流感病毒、乙腦病毒和人免疫缺陷病毒。舉例來說，得過水痘的人終生不會再得水痘，但得過流感的人，下一年仍有可能得流感。這是因為水痘是DNA病毒引起的疾病，而流感是RNA病毒引起的疾病。一年之內(nèi)，流感病毒就已經(jīng)變得面目全非，你的免疫系統(tǒng)已經(jīng)不認(rèn)識它了，因此就會再次得病。所以依賴于人體免疫系統(tǒng)的疫苗自然也就很難有效了。
抗病毒藥物：迎難而上
上文我們說到，有些病毒具有很強的免疫逃逸能力，所以疫苗的研發(fā)會有困難。因此我們想到，能不能研發(fā)直接對抗病毒的物質(zhì)呢？
1929年，弗萊明發(fā)現(xiàn)了人類第一個抗生素——青霉素。后來人們逐漸發(fā)現(xiàn)了更多的抗生素，并且知道了這些抗生素并非是通過激活免疫系統(tǒng)，而是直接針對細菌的生命活動過程進行破壞，從而殺滅細菌的。如果把免疫系統(tǒng)比作盾，那么抗生素就是矛，讓人們在對抗細菌感染時有了主動進攻的武器。受此啟發(fā)，人們也希望能夠研發(fā)一類直接對抗病毒的化學(xué)物質(zhì)幫助人體對抗病毒。這些物質(zhì)就是抗病毒藥物。
常見抗病毒藥物的機理與抗生素的作用機理在原則上是一樣的，就是針對病毒活動的某個特定過程進行抑制，從而抑制病毒活動。例如最近大家聽到比較多的奧司他韋（作用于神經(jīng)氨酸酶的特異性抑制劑），其作用原理是不讓病毒從宿主細胞里溜出去；再比如利巴韋林（抗非逆轉(zhuǎn)錄病毒藥），其功能是阻止病毒的核酸復(fù)制，從而控制病毒的繁殖。
抗HIV（艾滋）藥物靶點（圖片來源：http://jerryljw.blogspot.com/ ）
與疫苗相比，抗病毒藥物的優(yōu)勢在于，疫苗更多只能做預(yù)防，而抗病毒藥物可以做治療；而且對于RNA病毒來說，目前來看抗病毒藥物比疫苗更靠譜一些。但是，抗病毒藥物的研發(fā)仍然要面臨很大的困難。
抗細菌的藥物抗生素針對的是比病毒大好多倍而且具有細胞結(jié)構(gòu)的細菌，體內(nèi)有非常復(fù)雜的生理活動，很多生理活動過程可以作為靶點來設(shè)計抗生素。所以抗生素們有的抑制DNA合成、有的抑制轉(zhuǎn)錄、有的抑制細胞壁合成、有的阻止細胞分裂，機理不一而足。而病毒的情況則不同，對于多數(shù)RNA病毒來說，它的生理活動就只有入侵細胞——復(fù)制復(fù)制復(fù)制——離開細胞這樣簡單的循環(huán)，留給研發(fā)人員的舞臺太小了，老虎吃天無從下口。
即便找到了合適的靶點進行藥物設(shè)計，得到的藥物仍然要面臨耐藥性的考驗。耐藥性是我們常聽到的一個詞，主要原理是病原微生物由于自身突變，偶然獲得了對抗藥物的能力，而且沒有獲得對抗藥物能力的微生物被藥物殺死之后，留下了空間，使得耐藥的微生物大量繁殖。
因此我們常說，抗生素不能濫用，因為一旦一種細菌獲得了某種抗生素的耐藥性，他就會因為獲得了選擇優(yōu)勢而成為優(yōu)勢種；如果長期濫用，細菌會慢慢積累起針對各種抗生素的耐藥性，就會成為“超級細菌“，各種抗生素都傷它不得，一旦出現(xiàn)很難消滅。
微生物的耐藥性（圖片來源：煎蛋網(wǎng)）
細菌的耐藥性尚且不可小覷，就更不用說比細菌小的多的病毒了，尤其是本來就有著超強變異能力的RNA病毒。前面提到，RNA病毒在復(fù)制的時候會產(chǎn)生非常多的錯誤和重組，這可不是因為它粗心，而是因為這些錯誤可以給它帶來非?？焖俚耐蛔儯?/strong>只要有一種突變可以逃過抗病毒藥物，那么它就能夠活下來。這其實也印證了開頭的那句話：每種生物都在為了活著而不擇手段。這樣一來，許多抗病毒藥物基本都是只能壓制病毒（尤其是RNA病毒）的活動，無法完全殺死或消滅病毒。所以有效的抗病毒藥物的研發(fā)也不是一件容易的事。
所以在治療病毒感染的時候，人們會同時使用多種抗病毒藥物，有點類似于某著名武器“要你命3000”，這樣可以減小病毒逃脫藥物的概率（因為理論上來說只有同時獲得所有藥物的抗藥性的病毒才能逃脫，概率是很低的）。例如艾滋病治療中著名的“雞尾酒療法“就是利用了這個原理。
結(jié)語
說了疫苗和抗病毒藥物之后，我們發(fā)現(xiàn)，兩者的開發(fā)都不容易。究其原因無非兩點：一是病毒太小，只能寄生在細胞里；二是病毒變異迅速，無法針對。
總的來說，人們對于病毒的知識了解太少，遠沒有人們對其它生物了解得多。相信未來終有一天人們能夠完美解讀病毒的全部特征，找到病毒們的“阿喀琉斯之踵“。（阿喀琉斯的腳后跟是沒有浸泡到冥河水的地方，成為他唯一的弱點。后來在特洛伊戰(zhàn)爭中被毒箭射中腳踝而喪命。現(xiàn)引申為致命的弱點）
文章來自公眾號：科學(xué)大院（ID：kexuedayuan），作者：牟福朋。
來源：https://m.huxiu.com/article/340720.html
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