每年秋季,医生诊所、医院和诊所都挤满了呼吸困难的婴幼儿。 年幼的孩子咳嗽、喘息,并变得越来越充血、脱水和呼吸急促,这让他们的家人感到害怕和困惑。 我们这些照顾孩子的人知道,这意味着由呼吸道合胞病毒(RSV)引起的年度流行病已经开始了。
最近的 RSV 激增,已经使急诊科、儿科住院病房和重症监护室不堪重负 全球范围。 医生和护士正在美国各地的临时帐篷或临时等候区治疗儿童,精疲力尽的医护人员努力照顾那些病重到甚至无法喘气的孩子。 在我担任儿科传染病专家的西雅图儿童医院,我们已宣布我们的情况为“危机”,因为我们看到急诊科的患者量激增,超出我们的容量。 在 COVID 隔离让儿童幸免于难两年后,2022 年的 RSV 爆发是多年来,甚至可能是有史以来最严重的一次。
在任何一年,RSV 都是美国大多数儿童医院幼儿住院的最常见原因,甚至比流感更常见,但有些人从未听说过它。 这种病毒可能在婴幼儿和老年人中引起像流感一样严重的疾病。
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目前,我们还没有疫苗来预防 RSV。 这可能部分解释了为什么 RSV 如此不为人所知,因为流感疫苗接种运动已使流感病毒成为我们文化的一部分。 我们只有一种 RSV 预防性治疗方法,我们将其留给最脆弱的婴儿,即在 RSV 季节每月注射一次的单克隆抗体。 在预防 RSV 方面令人失望的缓慢进展 60 年后,现在有理由乐观地认为,我们很快就能预防这种可怕的疾病。
我们最初在 1940 年代了解到 RSV 疾病是医院托儿所爆发的未确定原因。 研究人员在 1950 年代首次分离出该病毒。 我们现在知道,RSV 每年秋季在世界各地的温带国家发生,而且我们对 RSV 的免疫反应可能无法预防再次感染,即使在健康的年轻人中也是如此。 这种病毒确实会影响最脆弱的人群——一些年幼的婴儿可能会因为努力喘气而感到非常疲惫,以至于他们干脆停止呼吸。 工业化国家的儿童因 RSV 死亡的情况很少见,因为我们会给他们提供支持性护理,包括氧气、静脉输液甚至机械通气。 但在低收入和中等收入国家,与 RSV 相关的健康问题和死亡率仍然很高。 全球约 97% 的 RSV 相关死亡发生在发展中国家的幼儿中,在这些国家,28 天至 6 个月大的婴儿死亡人数中,约有 28 分之一与 RSV 有关。
RSV 临床护理的一项重大进展是新的快速诊断测试的出现。 直到最近,我们还必须采集鼻拭子并将其添加到培养细胞中,等待长达一周的时间才能看到病毒引起的变化。 今天,类似于我们用于诊断 COVID 的分子技术可以快速检测到该病毒。 不幸的是,与 COVID 不同,我们没有用于 RSV 的快速家庭测试。
在研究人员发现,在分娩前从母亲自然传递给婴儿的母体抗体可以帮助预防婴儿的严重 RSV 疾病后,医生开始使用抗体来保护年幼的婴儿免受 RSV 侵害。 Palivizumab 于 1998 年获得批准,是一种工程抗体,我们在 RSV 季节每月给早产儿和高危婴儿注射一次。 它很昂贵,所以我们将其用于最高危的婴儿,并且在发展中国家通常无法获得。 几项新的长效抗体的临床试验正在进行中,其中一些已在健康和高危儿童中完成,预计一针将预防婴儿长达六个月的 RSV 疾病。
开发 RSV 疫苗的首次尝试始于类似于制造脊髓灰质炎疫苗的方法。 该病毒在细胞中生长,并用福尔马林灭活,使“死”病毒刺激免疫反应而不会引起疾病。 不幸的是,这种福尔马林灭活 (FI) 疫苗遇到了安全问题——医生在幼儿身上对其进行了测试,疫苗最初看起来是安全的,尽管不能预防 RSV。 但第二年,许多接种疫苗的儿童再次接触 RSV 后患上了重病——其中两人死亡。 与 FI 疫苗相关的这种无法解释的“增强疾病”使 RSV 疫苗研究停滞了几十年。
随着时间的推移,随着生物医学技术和研究的进步,对 RSV 的理解不断提高,我们了解到,除其他外,免疫系统可能正在产生功能不良的抗体以响应 FI 疫苗。 我们还了解到,FI 疫苗没有正确地教育免疫系统如何最好地中和病毒。 当接受 FI 疫苗的儿童在第二年感染 RSV 时,他们的免疫系统对 RSV 没有适当的反应。 它们产生了一种功能不良且结合不良的抗体,该抗体与其他蛋白质发生交叉反应。 它未能清除病毒,引起炎症,以及可能某些免疫细胞失衡,导致更严重的疾病。
人类对首次接触病毒或细菌的反应是教育免疫系统的重要一步,现在我们更好地了解了我们在开发疫苗时所需的反应类型。 50 多年后,这些和许多其他研究提高了我们对 RSV 病毒学和免疫学的理解,并正在帮助我们设计新的 RSV 疾病预防方法。
大约 15 年前,研究人员在了解 RSV 蛋白质以及抗体的分子结构和功能方面取得了令人瞩目的进展,为开发更好的疫苗和创造产生高水平保护性抗体的生物制品奠定了基础。 我们最近完成了使用新疫苗的试验,这些疫苗靶向孕妇体内的 RSV 蛋白质,以保护妇女和婴儿。 使用母体免疫来预防 RSV 类似于用于流感的方法,其中在怀孕期间增强母体抗体导致在出生时转移给婴儿的高水平抗体。 在老年人中,两项大型国际多中心、安慰剂对照的 RSV 疫苗试验的早期结果显示出希望,但未发表的结果。
后 COVID 时代全球范围内的 RSV 流行病正在提高人们对 RSV 的认识。 在我的职业生涯中,联邦政府和基金会对 RSV 研究的资助一直严重不足,尽管现在情况正在改善,但我们仍然需要更多的资金用于研究,并评估如何最好地使用新的 RSV 预防方法。 在欠发达国家进行预防是高度优先事项,因为那里的疾病负担最重,但为了避免医院和诊所人满为患,预防措施也至关重要。 年度 RSV 流行病对我们医疗保健系统的负担是巨大的,并且还在不断增加。 作为一名照顾过患有 RSV 的儿童和成人并研究 RSV 预防措施数十年的研究人员,我希望这些新方法将有助于保护儿童并预防未来诊所和医院的危机。
这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。
作者所在机构西雅图儿童研究所接受 CDC、NIH、盖茨创投基金、阿斯利康、葛兰素史克和辉瑞公司的研究支持,用于 RSV 相关的临床研究,作者担任阿斯利康、Meissa Vaccines、Moderna 和赛诺菲巴斯德 RSV 相关事务的顾问。