康涅狄格州州昆虫学家柯比·斯塔福德知道,只有一种万无一失的方法可以减少蜱虫数量,从而降低莱姆病的发病率:杀死鹿。否则,他说,“单靠其他措施实际上很少能充分减少蜱虫数量。”
但在康涅狄格州的一些社区,斯塔福德一直在测试一项新策略,他希望这项策略能在多年来阻止新的莱姆病感染的努力受挫后,显示出真正的希望:为小鼠接种疫苗。
大约一半携带伯氏疏螺旋体(导致莱姆病的细菌)的蜱虫是通过叮咬受感染的白足鼠而感染的。斯塔福德说,这使得这些拳头大小的毛球成为细菌最重要的携带者,也是莱姆病疫苗的主要目标。理论上,为足够多的小鼠接种疫苗应该会降低最初感染伯氏疏螺旋体的蜱虫数量。而受感染的蜱虫减少意味着人类被感染的叮咬也会减少。
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美国疾病控制与预防中心每年了解到大约30,000例莱姆病病例,但并非每例诊断都会报告给疾控中心,新感染的实际数量可能超过40,000例。这使得莱姆病成为美国通过蜱虫、蚊子或跳蚤传播的最常见疾病。如果不治疗,它可能会从皮疹、肿胀和关节疼痛发展为脑损伤、肌肉无力和麻木,在极少数情况下,这些症状有时会持续或复发多年。
田纳西大学的免疫学家玛丽亚·戈梅斯-索莱基说,在人类莱姆病疫苗出现问题后不久,研究人员就开始研究针对野生动物的疾病疫苗。她是斯塔福德在康涅狄格州测试的小鼠疫苗的创造者。人类疫苗的商品名为 LYMErix,于 1998 年上市,在成人中接种三剂后有效。但它很快引起争议,因为诉讼声称它导致严重的关节炎症,以及它本应预防的其他莱姆病症状。
戈梅斯-索莱基声称,这些指控从未得到统计证据的支持,而是被“夸大其词”,并受到反疫苗情绪的煽动。“疫苗从市场上撤回有很多原因,”她说。“我不认为这些原因在[这种情况下]是科学合理的。” 尽管如此,这些担忧足以阻止销售,以至于史克必成(现为葛兰素史克)在疫苗上市四年后将其撤出市场。
戈梅斯-索莱基和其他免疫学家开始寻找针对人类的新莱姆病疫苗,但她说,没有任何一种疫苗能像最初的疫苗那样有效。LYMErix 基于一种称为外表面蛋白 A (OspA) 的蛋白质,这种蛋白质存在于伯氏疏螺旋体细菌的表面。该疫苗训练免疫系统识别这种蛋白质,并制造针对任何携带它的物质的防御机制。当蜱虫从接种疫苗的个体身上吸血时,这些防御机制也会摧毁蜱虫体内的任何伯氏疏螺旋体,从而防止其感染新的宿主。
戈梅斯-索莱基在成为免疫学家之前是一名兽医,她说她发现莱姆病周围的科学非常有趣,并从葡萄牙移民到美国来研究它。“凭借我的兽医学背景,我开始思考,‘如果我们不能在人类身上使用[疫苗],也许我们可以针对导致这种疾病的动物,’”她说。
这个预感在 2004 年得到了第一次真正的检验,当时耶鲁大学的一个科学家团队(戈梅斯-索莱基不是其中一员)在啮齿动物身上测试了一种为小鼠设计的 OspA 疫苗。它被证明可以有效抵抗伯氏疏螺旋体感染,并清除叮咬过免疫小鼠的蜱虫体内的细菌,但这并不切实际。“以前方法的部分问题是他们会捕捉野生动物并进行注射,”宾夕法尼亚州立大学的蜱虫生物学家乔伊斯·坂本说,她没有参与戈梅斯-索莱基的研究。“这非常费力。动物有时会在陷阱中死亡;这无济于事。注射非常困难。” 坂本说,简而言之,没有人能够使用针头为足够多的小鼠接种疫苗,从而在莱姆病流行中取得进展。
因此,戈梅斯-索莱基想出了一种可以像种子一样播撒到环境中的东西:含有口服疫苗但对白足鼠来说美味可口的粗磨食物。“如果你愿意的话,这就是我们的秘方,”US BIOLOGIC 的发言人梅森·考夫曼说,戈梅斯-索莱基帮助创立这家公司来生产小鼠莱姆病疫苗。考夫曼说,该公司设计的疫苗分层“像花生 M&M 豆”。在这种情况下,“花生”是灰色宠物食品颗粒,动物食品制造商普瑞纳磨坊为疫苗定制生产。“花生周围的‘巧克力涂层’是疫苗,然后‘糖果涂层’……是一种保护疫苗免受胃酸侵蚀的涂层,”考夫曼说。疫苗通过动物的肠道进入血液。
戈梅斯-索莱基说,疫苗应该会在部署的每一年稳步削弱莱姆病的普遍性。黑腿蜱一生只吃两次。它们的第一餐是在幼虫时期,专门以小动物(如小鼠、鼩鼱或鸟类)为食。如果它们叮咬受感染的宿主,就会感染伯氏疏螺旋体,因此关键是在黑腿蜱幼虫叮咬它们之前为小鼠免疫。第二年,当幼虫长成若虫并寻找第二餐时(可以来自小型动物或大型动物,如人类或鹿),它们中携带莱姆病的蜱虫应该会减少。
戈梅斯-索莱基在 2007 年至 2011 年间使用七个场地测试了粗磨食物疫苗,每个场地大约有一个足球场那么大。在每个场地中,她都设置了箱式陷阱,以便捕捉和研究当地的小鼠。她在其中四个场地的陷阱中放置了疫苗。五年后,一些场地中受感染蜱虫的流行率下降了 76%,但在没有疫苗的场地中上升了 94%。“[结果]非常显著。如果我们能在部署中看到这一点,那将是不可思议的,”她说。“我想,‘是的,也许——也许这会奏效。’” 她补充说,这是一个在字面意义上得到回报的时刻。这项研究超出了资金预算,导致最后一年的实验资金不足。“为了完成最后一块试验田,我[已经]投入了 20,000 美元的自有资金,”她说。
加州大学圣克鲁兹分校的疾病生态学家马姆·基尔帕特里克说,2014 年发表的结果“令人鼓舞,但也有些令人费解”,他没有参与疫苗的研究。“你应该看到这种逐年稳步下降的趋势,”他说。“这方面略有挑战的是,数据并不完全支持这种情况的发生。” 基尔帕特里克指出,戈梅斯-索莱基的团队使用疫苗的两个场地的数据显示,受感染蜱虫的数量逐渐下降,但另一个接种疫苗的场地的数据显示,直到实验的第三年,疫苗才产生效果。“它从 55% 降至 13% 或 14%,这真是太棒了,”他补充道。但这些波动让他感到犹豫,因为戈梅斯-索莱基实验中未接种疫苗的场地也显示出逐年的显著变化。因此,“在解释你的处理地块的波动时,你最好非常小心,”基尔帕特里克说。
另一方面,戈梅斯-索莱基说,当将所有接种疫苗的场地平均在一起时,莱姆病患病率的可持续下降是显而易见的。在研究期间,没有疫苗的场地只看到更多的莱姆病出现。
无论如何,基尔帕特里克对疫苗的未来持乐观态度,原因有二:首先,如果将粗磨食物放在开放的容器中而不是陷阱中,可能会有更多的小鼠愿意吃它。他说,疫苗的真正部署也将覆盖更广阔的地域,而这项研究可能受到了流浪小鼠进出戈梅斯-索莱基的小块试验田的影响。“我认为这项研究设计代表了[疫苗]功效的较低估计值,”基尔帕特里克补充道。
康涅狄格州昆虫学家斯塔福德的研究结果似乎也朝着正确的方向发展,他一直在更大范围内测试疫苗。斯塔福德说,当斯塔福德在康涅狄格州雷丁的 22 户住宅的草坪上部署粗磨食物时,研究人员能够证明超过 90% 的小鼠都在食用它。他指出,今年晚些时候发布的该研究的最终结果令人鼓舞,但并非神奇。“我认为[疫苗]将成为蜱虫管理工具箱中的一个有价值的工具,”他说。他说,在莱姆病流行率极高的地区(包括他在康涅狄格州郊区的家乡地区)使用它可能会产生很大的效果。
基尔帕特里克说,粗磨食物疫苗成为莱姆病最终解决方案可能有两个障碍。第一个是科学方面的:该疫苗针对白足鼠,但鼩鼱、花栗鼠和鸟类也携带莱姆病细菌,并且也可以将其传播给蜱虫。
基尔帕特里克说,第二个原因是社会方面的:“出于尚不清楚的原因,蚊虫防治通常由县或州卫生部门完成,而蜱虫防治则不然,”他指出。“结果是,我们普通民众有责任自行控制蜱虫。” 他补充说,有一些已知的方法可以管理这些蛛形纲动物,包括使用氟虫腈诱饵(一种通常以商品名 Frontline 闻名的杀蜱剂)。“我们不做是因为人们害怕或懒惰,或者两者兼而有之——然后它就无法完成。” 基尔帕特里克说,即使小鼠疫苗效果惊人,除非共同努力部署它,否则也几乎不会产生任何影响。