從2020年開始,一種名為“鲎”的生物受到了高度關注,因為其體内的藍色血液是檢測新冠疫苗的關鍵,由此研發出的“鲎試劑”為抗疫做出了巨大的貢獻。
鲎試劑起到了“安全診斷”的作用。為确保疫苗的安全性,平均每50億劑疫苗至少要進行60萬次安全測試,鲎的血液是其中必不可少的生物指示劑。
最近兩年,全球疫苗的需求量不斷升高,鲎血的價格也跟着一路飙升。據調查,鲎血的國際市場價已達到每加侖60000美元,換算下來就是一升血液約合10萬元!
生産疫苗為何一定要用到鲎的血液?鲎試劑不能被其他試劑所替代?
鲎是一種瀕危的海洋節肢動物,在地球上存活了4.5億年,被譽為海洋“活化石”。從鲎體内抽取的藍色血液非常寶貴,對制藥企業來說已成為“卡脖子”瓶頸。
在上世紀60年代,鲎的血液開始受到科學家重視。1968年,美國動物學家F.Bang成功從鲎血中分離出了變形細胞,将細胞的溶解物冷凍後制成了第一支鲎試劑(Limulus Test)。鲎試劑具有無與倫比的天然優勢:方便好用、快速靈敏、特異性強,很快就受到了歐美制藥公司的追捧,目前已發展為一項熱門産業。
鲎血的價值比人們預料中大得多。在檢驗新冠疫苗的安全性時,鲎試劑是首選的檢測試劑,其超高的靈敏性讓醫學專家為之驚歎。據測試,鲎試劑的靈敏度高達0.0001微克/毫升,隻需極少的含量就能驗出内毒素,比傳統方法的靈敏度提升了10倍!
鲎試劑也有缺點,就是價格太高,資源稀缺,“卡脖子”問題嚴重。為此,歐美的制藥公司想方設法尋找替代方式,但效果并不理想。其實在鲎試劑之前,确實有一種成本更低的檢測方式:家兔檢測。
1923年,醫學家Seibert首次利用家兔檢測細菌的内毒素,靈敏度為0.001微克/毫升。但家兔檢測有很大的局限性,比如操作繁瑣,靈敏度低,費時費力等等。更要命的是,家兔檢測的重複性很差(用不同家兔對同一指标進行檢測,結果上有很大出入),而鲎試劑就完全不存在這一“緻命缺點”。
從檢測性能來看,鲎試劑明顯優于家兔的活體檢測,這也是它至今未被取代的原因。如今,鲎試劑已被認定為内毒素檢測的國際标準,幾乎所有疫苗的生産都要由它來“安檢把關”。
鲎血液的稀有性和不可替代性,正在給“活化石”帶來危機。
目前,國際上有能力生産鲎試劑的巨頭主要有3家,其中就包括來自瑞士的龍沙公司。從2020年7月開始,龍沙公司開始生産用于人體臨床試驗的新冠疫苗,背後的目标則是銷售給美國的醫藥企業和衛生機構。
但鲎血的采集非常複雜,而且成本高,供應量少,因此量産的難度很大。
為保證疫苗的安全性,龍沙公司人工合成了rFC(重組Factor C)試劑,成本比鲎試劑更低,更容易實現量産。2003年,歐洲的醫藥市場上就已經能見到rFC的身影;2016年,歐洲藥典正式認可了rFC并将其列為細菌内毒素的一項檢測手段。
和鲎試劑相比,rFC屬于新型檢測手段,影響力更低,目前還沒有得到國際社會的普遍認可,尤其是美國。2020年6月1日,美國藥典拒絕承認rFC的效用,稱其安全性還未得到證實。這也就意味着:龍沙公司要想在美國銷售疫苗,最終還是繞不開活體鲎,而且還必須加大捕獲量、采血量才能維持訂單量。
據統計,截至2021年8月全球新冠疫苗接種總量已達到43.6億劑,疫苗需求仍将長期處于高位。專家學者對此表示了擔憂:鲎血是生産新冠疫苗的關鍵,疫苗需求的增加可能導緻野生鲎的資源遭到破壞。
這種擔憂并非毫無根據。為滿足我國的市場需求,每年生産的鲎試劑至少要達到1000萬支,這需要10萬隻中華鲎來提供血液。在美國,隻有得到授權的漁民才有資格抓鲎,每年的抓捕量高達57.5萬隻,其中約有5萬隻在“獻血”時死去。
鲎血的采集方法“簡單又粗暴”:先用刀具剪碎鲎的幾丁質外殼,接着将消毒的玻璃管直接插入鲎的心髒包膜中,讓血液流入裝有抗凝劑的貯存瓶中。采完血後的鲎會被帶到距離捕撈點100km以外的海域放生,以防止短期内同一隻鲎被再次捕獲、抽血。
為保證鲎的安全,每隻活鲎的采血量不超過100ml,但實際的死亡率依然達到了3%~5%,操作不當時甚至高達10%~30%!
鲎資源正在衰退,中華鲎也不例外。
調查顯示,鲎的資源量呈現出嚴重的衰退趨勢。全球擁有鲎資源的國家并不多,中國、美國是鲎的主要分布區,代表物種分别為中華鲎、美洲鲎。
先看美國。美國的特拉華灣是美洲鲎的重要産卵場,1990年時前往産卵的親鲎還多達124萬隻,2002年時就減少到了33.4萬隻。從此,當地的鲎資源便一蹶不振,直到現在也不見恢複,2019年的統計數量為33.5萬隻,升幅微乎其微。
我國的中華鲎資源也不容樂觀。廣西北部灣是中華鲎的理想栖息地,當地很多漁民都曾見證過成千上萬隻中華鲎上岸産卵的壯觀景象。文獻資料顯示:上世紀90年代,北部灣中華鲎的數量高達120萬隻;到了2010年再統計時,總量驟減到了60萬隻——20年之内,野生鲎數量減少了一半!
如何保護中華鲎?
為滿足鲎試劑的生産需求,中華鲎的種群保護已迫在眉睫。為保護中華鲎,可以從以下三個方面入手:
一是加強采血規範,降低死傷率。
在我國,鲎試劑的抽血操作還未實現規範化,缺少标準規範和生産監督。種質的來源、抽血的程序、動物福利以及海上回放等環節急需加強監管,提高采血的成活率,減少損失。
二是加大增殖放流,促進資源恢複。
2018年,我國南海所攻克了中華鲎的人工繁育技術,生産出了8萬隻體長0.8~1.2cm的鲎苗,為後續的放流奠定了基礎。在北部灣等理想海域加大增殖放流力度,是目前最理想、最有效的保護措施。
三是加強宣傳科普,提高漁民、消費者的保護意識。
中華鲎在廣西、海南等地是特色海産品,當地流傳有捕鲎、吃鲎的傳統。2021年2月5日,中華鲎已升級為國家二級保護野生動物,應加大繼續宣傳科普,提高漁民和沿海居民的保護意識,形成自覺守鲎、護鲎的良好氛圍。
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