“技能、知識和組織都會改變,但人類面對疫病的脆弱,則是不可改變的。先于初民就已存在的傳染病,將會與人類始終存在,并一如既往,仍將是影響人類歷史的基本參數和決定因素之一。”
《瘟疫與人》的作者威廉·麥克尼爾在1970年出版的書中這樣寫道。時隔50年,對尚處于新冠疫情中的所有人來說,顯然會對“脆弱之不可改變”有更刻骨的認識。
01
一支疫苗的誕生
當下的人們,對待疫苗的態度是復雜的——太多的專家在公開場合提到,新冠疫苗將是終結這場疫情的最終解藥,但解藥的研制需要遵循科學的規律,尤其對于疫苗的受眾,即健康的人群來說,安全性永遠是第一位的,安全就意味著反復的檢驗與質量控制。
事實上,幾乎所有疫苗生產在質量控制上花的時間占到了總時長的70%以上,這也是疫苗和藥物最本質的差別。疫苗的目的是實現“治未病”,而這,通常意味著更為嚴苛的責任。
以每年“流竄”到人間的流感病毒為例。雖然它每年都在固定的時節“如約而至”,但流感對人類所能造成的殺傷力依然捉摸不透。在流感疫苗研發出來之前,疫情的結束均以大量觸目驚心的死亡為代價。尤其是1918年的大流感,當年全球死亡人數高達5000萬,是第一次世界大戰死亡人數的3倍。
而今面對流感病毒,雖然沒有根除手段,但也不必談“病毒”色變。由流感病毒制成的疫苗,已然成為所有免疫手段中的“王牌”。
它的工作機制是先模擬未來的微生物入侵,讓身體做好準備,預備好武器,等真正的危險來臨之際,身體可以迅速做出反應并反擊。通俗的說,就是人為安全可控地讓健康人接觸不致病的抗原,產生抗體和免疫記憶,從而預防疾病。
這也牽扯到疫苗生產最關鍵的開始步驟,找到合適的毒株。毒株得滿足三個條件:既要讓人產生抗體,又不會讓人致病。與此同時,還必須生命力強大,能夠大量繁殖。
歸根到底,疫苗的接種需要惠及足夠多的人群才有意義,如何大規模安全有效地工業化生產,尤其涉及到培養大量病毒的安全性,制藥公司們得再三謹慎。更難的是,流感病毒每年都會以不同的模樣,席卷南北半球一次。
在對各國流感監測數據進行分析后,每年2月末,世界衛生組織(WHO)會預測當年北半球流行的主要毒株(被選中做疫苗的病毒株),最終確定今年的流感預測毒株。
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如何在距離流感高發的秋冬季不足10個月內完成生產、運輸、檢驗等一系列的流程?
“我們絕對不能等WHO公布毒株再生產,這樣根本來不及,我們永遠得搶時間。”賽諾菲巴斯德疫苗工廠廠長朱蓬說。疫苗生產有其不確定性,但產品有確定的上市日期,“跑在病毒肆虐之前”正是流感疫苗生產者的使命。
因而,朱蓬與其團隊會采取“押寶”模式,采用公司總部流感專家預測的WHO可能公布的毒株,提前開始生產。至于萬一“押”錯了,朱蓬坦言,“那確實沒辦法,前期生產就會浪費。但這是目前可行的最為有效的運作方式。”
而“押寶”后開始的季節性流感疫苗的工業化生產,得從一顆雞蛋說起。
02
世界上最珍貴的雞蛋
流感疫苗生產的源頭,也就是流感疫苗生產所需的原材料雞胚蛋。這種簡易、封閉、無菌的生物反應器產于一批用世界上最為嚴苛的方式養殖的母雞。養雞場所要做的就是,保證母雞產下的是這個世界上“最干凈”的雞蛋。
這種培育病毒的方式由來已久,早在1930年初,美國的古德帕斯丘(Ernest Goodpasture)就提出了用雞胚培育鳥痘病毒的想法。而這一切的邏輯自然是,先有雞再有蛋,然后再用蛋去“培育”所需的病毒。
△ 位于廣東省臺山縣的養雞場
由于產下的雞蛋是疫苗企業生產的原材料,管控極其嚴格——雞群不能感染到任何特定的病菌、病毒(如滑液囊支原體,禽流感等),因而封閉式籠養是最佳的選擇。為了保證籠養雞的安全,人工光照、氧氣含量、通風情況都需要得到精密的測算。
每批雞蛋的訂購得提前16天,而生產一批流感疫苗所需的13萬顆雞胚蛋,又必須得孵化到11天,太晚太早都會影響工藝效果。為了把控質量,動物科學家代耀每隔兩周就得光顧一次這個偏遠的養雞場,過上一陣人煙稀少,鴉雀無聲的日子。
代耀的工作目標十分明確,就是要讓雞在指定時間內下出質量上乘的雞蛋,經過層層篩選、剔除,按時運出符合疫苗生產質量標準的13萬枚雞胚蛋,直達疫苗工廠。
因此在保證雞群健康的同時,最理想的狀態是,所有母雞下的蛋都是一模一樣的大小,但這顯然不是代耀所能控制的。因而,每天送至孵化中心的9至10萬枚受精種蛋中有30%至50%會被剔除淘汰,僅保留5至6萬枚入冷庫儲存。
來到孵化中心——一個代替母雞孵化,更穩定靠譜的地方,胚胎不斷吸收蛋內的營養,雞蛋的重量在慢慢變輕,生命在孕育。
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在這批符合疫苗生產標準的胚蛋運往生產工廠之時,接力賽就開始了。
凌晨時分,24架承載著13萬枚雞胚蛋的蛋架車會裝載入一輛有恒溫控制的大貨車。司機連夜從廣東省臺山縣一路開往深圳,于7點之前準時到達。
所有雞胚蛋必須當天用于生產,運輸延誤則意味著13萬雞蛋將全部報廢。接收完雞胚蛋,流感裂解疫苗單價原液第一天的生產就這樣開始了。
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如何確認過了7小時的路程,這些雞蛋依然完好如初? 燈檢是必須的一個步驟。
雞胚蛋稍大的那頭朝上,工作人員俯視雞蛋,若一個直徑大約3cm的圓出現了,那么說明該枚雞胚蛋的氣室(雞胚發育過程中氣體交換的位置)朝上,符合正確接種的方向。
△ 工作人員開始對抽取的雞蛋進行燈檢檢查。
燈檢必須在一個黑暗的房間里進行,只有一束光源打在雞胚蛋上。
其次,活體胚蛋在光線照射下會呈現出清晰的血管分布,而宿主的存活則是病毒賴以生存、自我增殖的必要條件。最后通過燈檢識別細微裂痕,因為有裂痕可能會導致有微生物的存在,這樣的“殘次品”將被淘汰。
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燈檢完畢后,疫苗生產的關鍵一步正式啟動:將流感病毒稀釋液注射到胚蛋里,也叫做胚蛋接種。
一個蛋托可滿載36枚雞胚蛋,工作人員必須再次確保所有雞胚蛋在接種時氣室朝上,“我們接種的部位是打到胚蛋氣室的中央,讓病毒液進入到尿囊腔,流感病毒在尿囊腔中容易增殖。”
這一環節的負責人楊雪雪說,此處有專門進行胚蛋接種的機器,以每個進程注射72枚胚蛋的速度流水線進行著。如果雞胚蛋放歪了,病毒接種時的接種針就可能會打到雞胚蛋內部的雞胚或者血管上,導致出血。雞胚可能會因此而死亡,這枚雞胚蛋也就報廢了。
03
搶時間最好的方式是“一次做對”
11天,22個步驟,13萬胚蛋的揀選與淘汰,這便是流感裂解疫苗單價原液生產的整個工藝。
從雞胚蛋的接收到病毒接種完畢的背后,是所有人6個小時的連續工作,因為胚蛋每時每刻它都在發育。確保雞胚蛋發育程度統一,才能保證接種效果的均一性,而這樣的嚴苛把控環環相扣,差之毫厘則失之千里。
接種完病毒的胚蛋被送入孵化中心等待病毒增殖。2~3天后,所有載著流感病毒的胚蛋會被再次運到生產線上。機器會把雞胚蛋有氣室的上方切開,由專業人員來依次檢查,病毒是否在增殖環節順利與小雞崽共存了。
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符合質量標準的雞胚蛋中的尿囊液將會被提取并澄清和濃縮,然后送入下一環節,也就是流感疫苗生產的下游:純化、裂解滅活與最終過濾。
而這個培養出來再殺死的環節,就是滅活——在保證流感病毒失去繁殖能力的同時保留它的免疫原性,確保疫苗產品的安全。
通過使用“裂解劑”加入到純化后的尿囊液以破壞病毒的結構,再加入滅活劑。隨之開始46小時的持續動態攪拌,需要工作人員輪班、持續地進行監測和取樣,以備后期進行嚴密的監測和檢驗,滅活這一環節也就順利完成。
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每一個環環相扣的環節,都需要經過一個關卡:質量保障和質量控制。
這是整個疫苗生產過程中最花時間,也是最無法“搶時間”的環節,70%的生產時間花在了質量控制上。每個批次的產品都會進行多種檢測,從原材料到成品,每一批大概需要的檢驗項目高達600多項。
賽諾菲巴斯德疫苗工廠負責人朱蓬是個有20多年經驗的疫苗人。她毫不掩飾對疫苗生產的自豪感和使命感,加入這個行業的入職培訓時,培訓專家說的話讓我記憶猶新。
他說疫苗行業是整個全球制造業的貴族行業。首先因為疫苗與藥物不同,它是預防疾病的,是注射在健康兒童和成人身上,所以它的安全性和有效性是最高規格的。再則疫苗是生物制品,它是活的,所以生產疫苗不像生產口香糖、奶粉,甚至不像其他的化學藥品,固定的配方肯定做出來固定的東西。
疫苗生產從工藝驗證、廠房設施到質量管理體系都是制造業中最高要求的。為了保障疫苗的質量和安全性,時間再緊,質量控制也是一步不能省的。
而保證一次做對,是搶時間的最好方式!在工藝及硬件設計合理的前提下,質量是生產出來的,不是檢驗出來的,萬一哪一個指標不合格,產品報廢了,不僅浪費13萬顆蛋,而且還要再補一批,時間根本等不起。
這個等不起,與流感病毒的變異程度極高有關——季節性流感每年都會席卷一次,每年流行的毒株都不一樣,因而生產出來的流感疫苗必須搶于病毒肆虐之前提供給人們。時至今日,《柳葉刀·公共衛生》上發表的研究顯示,由于統計口徑等原因,中國的流感相關死亡數據可能低估了實際情況。研究指出,在2010-2011至2014-2015年流感季,全國平均每年有8.81萬例流感相關呼吸系統疾病超額死亡,占呼吸系統疾病死亡的8.2%。
對世界各地的科學家來說,如何“一勞永逸”地與流感病毒相安無事是他們的奮斗目標,即尋求打一針就給特定的易感人群起到保護作用的可能。這也是研究通用性流感疫苗的起點,只是這項研究一直都沒有突破性的進展。迄今,各國官方公布的有效防控流感對策依然是:每年定時接種流感疫苗。
因而,接種季節性流感疫苗是目前已知的唯一有效方法。2020年的4月25日是第34個“全國兒童預防接種日”,阻止流感蔓延的“解藥”則將在今年夏季如期上市。
接種疫苗,
每個人通過保護自己的方式,
進而保護他人。
在這部傳染病與人共存的歷史之中,
我們每個人都有
推動、改變歷史的能力。
(部分圖片來自賽諾菲巴斯德)
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作者:嚴巖
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