新冠疫苗:全景式科普為您解惑

2020-05-12 09:30:41

 在全球新冠病毒感染人數累計超過400萬人的今天,疫苗作為抵御病毒全球大流行的終極武器,被人們寄予厚望。那么,全球新冠疫苗知多少?研發進展如何?安全性有保障嗎?何時能投入使用?針對這些問題,經濟日報記者為您一探究竟。

全球新冠疫苗知多少?

  熱度:一百多個疫苗在研

  近期,世界衛生組織(WHO)總干事譚德塞宣布與全球合作伙伴共同發起“全球合作加速開發、生產、公平獲取新冠肺炎防控新工具”的倡議。在歐盟主辦的應對新冠肺炎疫情國際認捐大會上,這一倡議得到廣泛支持,各國承諾提供74億歐元資金,用于推動新冠疫苗研發、生產以及公平分配等。

  5月8日,國家衛生健康委新聞發言人米鋒表示,中方堅定支持并決定參加這一倡議,愿意同國際社會一道為維護全球衛生安全和抗擊疫情作出努力。

  工作人員在國藥集團中國生物新冠疫苗生產基地質量檢定部門從傳遞窗拿取新型冠狀病毒滅活疫苗樣品。 新華社記者 張玉薇攝

  74億歐元的承諾,體現了國際社會對新冠疫苗研發的重視。目前全球有多少新冠疫苗正在研發?

  WHO官網在5月5日發布的一份題為《COVID-19候選疫苗草圖》的文檔中,列出了全球8個進入臨床試驗階段的新冠病毒疫苗,和100個臨床前研究階段的新冠病毒候選疫苗。這是一份不完全統計,但也足以看出新冠疫苗研發的熱度。

  進度:8個疫苗進臨床試驗

  那么,新冠疫苗研發的進度如何呢?

  目前國際上絕大多數疫苗都處于臨床前研究階段,已經進入臨床試驗階段的這8個新冠疫苗顯然是進度上的第一梯隊。第一梯隊中,中國有4個,包括陳薇院士團隊研發的腺病毒載體疫苗,和3個滅活疫苗;美國有3個,包括莫德納公司的mRNA疫苗、輝瑞公司的mRNA疫苗、Inovio公司的DNA載體疫苗;英國有1個,是牛津大學的腺病毒載體疫苗。

  這8個疫苗中,進度最快的已進入二期臨床研究。其中全球首個啟動二期臨床研究的新冠疫苗品種,是陳薇院士團隊的腺病毒載體疫苗。該疫苗于3月底完成了一期臨床試驗受試者接種,并于4月12日啟動了二期臨床試驗。4月25日,陳薇院士透露:二期臨床試驗的508個志愿者已經注射完畢,現在正處于觀察期,如果一切順利將在今年5月揭盲。

  全球首個進入二期臨床的新冠滅活疫苗也在中國:4月24日,由國藥集團中國生物武漢生物制品研究所研發的新型冠狀病毒滅活疫苗,正式進入二期臨床研究。

  全球首個進入二期臨床的mRNA疫苗在美國:5月7日,莫德納公司宣稱其mRNA疫苗已獲批啟動二期臨床試驗,計劃在今夏啟動三期臨床試驗,在明年獲得生產銷售許可。

  最樂觀時間點:今年9月

  那么,最樂觀情況下,疫苗最快在什么時候可以投入緊急使用?目前信息是:今年9月。

  在臨床試驗這一階段,大多數疫苗研發團隊都從小規模試驗開始。而牛津大學詹納研究所的腺病毒載體疫苗,因為此前已經在類似的疫苗接種試驗中證明了這種疫苗的安全性,一期臨床試驗就開啟了1100人的規模,5月即將開始第二期和第三期聯合試驗,涉及5000人,同時驗證其有效性和安全性。英國牛津大學疫苗學教授莎拉·吉爾伯特說:“如果得到監管機構的緊急批準,并最終驗證疫苗是有效的,那么在9月份第一批數百萬劑的疫苗就能生產出來。”

  輝瑞和德國制藥公司BioNTech宣布,他們的新冠病毒疫苗5月4日起在美國開始人體測試,如果試驗成功,該疫苗最早將能于9月做好在美國緊急使用的準備。

  “疫苗是解決新冠肺炎最根本辦法,不管哪個國家做出來疫苗,都不能供應全世界。這需要互相學習,且做出來后取長補短,可能要由很多廠家來生產,才能夠供應全世界。”中國工程院院士、國家衛生健康委高級別專家組組長鐘南山在回答媒體記者提問時表示,“中國的疫苗發展非常快,不會比美國差多少。美國據說9月就可以用在人身上,中國也在賽跑,估計前后不會差多少”。

疫苗研發,進軍5條路線!

  新冠病毒是一種新病毒,疫苗研發有很多不確定因素。雖然最樂觀的估計是今年9月就有疫苗能獲得應急使用,但失敗的可能性也不小,所以雞蛋不能放在一個籃子里,多種技術路線并進才是多保險方案。那么,新冠疫苗研發有哪些技術路線?它們各自的優缺點是什么?

  科技部社會發展科技司司長吳遠彬介紹,疫情發生之初,科研攻關組就將疫苗的研發作為主攻方向之一,為了更大限度地提升疫苗研發的成功率,在梳理分析不同的技術基礎和可能性之后,科研攻關組布局了病毒的滅活疫苗、核酸疫苗、重組蛋白疫苗、腺病毒載體疫苗、減毒流感病毒載體疫苗這樣5條技術路線。

  目前,5條路線中,除已進入臨床試驗階段的腺病毒載體疫苗和滅活疫苗外,其他3條技術路線的疫苗也在加快推進,預計5月份就會陸續申報臨床試驗。這5類疫苗各有什么特點?

  1、滅活疫苗

  滅活疫苗是最傳統的經典技術路線:即在體外培養新冠病毒,然后將其滅活,使之沒有毒性,但這些病毒的“尸體”仍能刺激人體產生抗體,使免疫細胞記住病毒的模樣。目前我國有3個滅活新冠疫苗進入臨床研究,其中武漢生物制品研究所研發的新冠病毒滅活疫苗已進入二期臨床研究。

  我國工作人員在展示首批獲得臨床研究批件的新冠病毒滅活疫苗。新華社記者 張玉薇攝

  滅活疫苗的優點是制備方法簡單快速,安全性比較高,它是應對急性疾病傳播通常采用的手段。滅活疫苗很常見,我國常用的乙肝疫苗、脊灰滅活疫苗、乙腦滅活疫苗、百白破疫苗等都是滅活疫苗。

  但滅活疫苗也有缺點,如接種劑量大、免疫期短、免疫途徑單一等,而它最可怕的缺點是有時候會造成抗體依賴增強效應(ADE),使病毒感染加重,這是一種會導致疫苗研發失敗的嚴重不良反應。

  2、腺病毒載體疫苗

  腺病毒載體疫苗是用經過改造后無害的腺病毒作為載體,裝入新冠病毒的S蛋白基因,制成腺病毒載體疫苗,刺激人體產生抗體。S蛋白是新冠病毒入侵人體細胞的關鍵“鑰匙”,無害的腺病毒戴上S蛋白的“帽子”,假裝自己很“兇”,讓人體產生免疫記憶。陳薇院士團隊正在做二期臨床試驗的新冠疫苗就是腺病毒載體疫苗,這是一種較為成熟的疫苗技術路線。

  腺病毒載體疫苗的優點是:安全、高效、引發的不良反應少。這種疫苗有成功先例:此前,由陳薇院士團隊和天津康希諾生物技術有限公司聯合自主研制的重組埃博拉病毒病疫苗也是用腺病毒作載體。

  這種疫苗也有缺點,重組病毒載體疫苗研發需要考慮如何克服“預存免疫”。以進入臨床試驗的重組新冠疫苗為例,該疫苗以5型腺病毒作載體,但絕大多數人成長過程中曾感染過5型腺病毒,體內可能存在能中和腺病毒載體的抗體,從而可能攻擊載體、降低疫苗效果。也就是說,疫苗的安全性高,但有效性可能不足。

  3、核酸疫苗

  核酸疫苗包括mRNA疫苗和DNA疫苗,是將編碼S蛋白的基因,mRNA或者DNA直接注入人體,利用人體細胞在人體內合成S蛋白,刺激人體產生抗體。通俗的說,相當于把一份記錄詳細的病毒檔案交給人體的免疫系統。美國莫德納公司已獲批二期臨床試驗的mRNA新冠疫苗就屬于核酸疫苗。

  核酸疫苗的優點是:研制時不需要合成蛋白質或病毒,流程簡單,安全性相對比較高。核酸疫苗是全世界都在積極探索的疫苗研發新技術,目前全球還沒有核酸疫苗上市。中國一些高校正開展這條路線的研究。

  這種疫苗的技術太新了,還沒有成功先例,所以也不知道研發過程中前方哪里可能有坑!從產業角度看,雖然其生產工藝本身并不復雜,但全球多數國家該領域基礎比較薄弱,尚未形成穩定可控的大規模生產供應鏈。所以它的缺點是:無成功先例,多數國家無法大規模生產,可能因價格較貴而難以普及到低收入國家。

  4、重組蛋白疫苗

  重組蛋白疫苗,也稱基因工程重組亞單位疫苗。它是通過基因工程方法,大量生產新冠病毒最有可能作為抗原的S蛋白,把它注射到人體,刺激人體產生抗體。相當于不生產完整病毒,而是單獨生產很多新冠病毒的關鍵部件“鑰匙”,將其交給人體的免疫系統認識。我國已掌握了大規模生產高質量和高純度疫苗蛋白的技術,這是一條可以大規模快速生產疫苗的技術路線。

  重組亞單位疫苗的優點是:安全、高效、可規模化生產。這條路線有成功先例,比較成功的基因工程亞單位疫苗是乙型肝炎表面抗原疫苗。

  重組亞單位疫苗的缺點是需要找到一個好的表達系統,這很困難。它的抗原性受到所選用表達系統的影響,因此在制備疫苗時就需對表達系統進行謹慎選擇。

  5、減毒流感病毒載體疫苗

  減毒流感病毒載體疫苗是用已批準上市的減毒流感病毒疫苗作為載體,攜帶新冠病毒的S蛋白,共同刺激人體產生針對兩種病毒的抗體。簡單地說,這種疫苗就是低毒性流感病毒戴上新冠病毒S蛋白“帽子”后形成的融合病毒,可以一石二鳥,既能防流感又能防新冠。在新冠肺炎與流感流行重疊時,其臨床意義非常大。由于減毒流感病毒容易感染鼻腔,所以這種疫苗僅通過滴鼻的方式就可以完成疫苗接種。

  減毒流感病毒載體疫苗的優點是:一苗防兩病,接種次數少,接種方式簡單。

  病毒減毒活疫苗是非常重要的一類疫苗,我們平時常見的減毒活疫苗有:乙型腦炎減毒活疫苗、甲型肝炎減毒活疫苗、麻疹減毒活疫苗等。但減毒活疫苗的缺點是:研發過程漫長。

  需要注意的是,這條技術路線并不是直接將新冠病毒做減毒處理制成疫苗,因為那需要通過長時間的病毒培養傳代減毒和篩選;而是把已經減毒的流感病毒疫苗作為載體,將新冠病毒上致病的S蛋白通過生物工程的方法移到減毒的流感病毒疫苗上,這樣就可以節省大量的病毒培養傳代減毒和篩選時間。

疫苗研發難在哪?

  新冠肺炎疫苗的研發,面臨著很多困難和障礙。

  難點一:認識新敵人

  要打敗一個新敵人,首先要認識和了解它。新冠病毒是過去18年里第3種通過跨物種傳播而導致人類大規模感染的冠狀病毒,之前的兩種是SARS和MERS。

  對同類病毒的研究經驗,能幫我們更好地了解新敵人。但遺憾的是,迄今尚無針對某種冠狀病毒的疫苗和藥物研發出來,SARS和MERS都沒有特效藥物和成功上市的疫苗。相對于其他病毒而言,我們對新冠病毒的生物學特征、感染過程、致病性,以及人體對它產生的免疫應答仍然知之甚少。對新冠病毒的深入了解,還需花費我們很多時間。

  但SARS和MERS還是讓我們對冠狀病毒的認識水平提高了。此次疫情暴發后,我國科學家迅速完成了新冠病毒基因測序、毒株分離等工作,為疫苗研發打下堅實基礎。

  難點二:敵人會變身

  新冠病毒是一種高度糖基化的RNA病毒,這意味著它容易變身,導致疫苗失效。

  糖基化是一種廣泛存在、結構復雜多變的蛋白質翻譯后修飾,在細胞和機體內發揮著重要功能。有學者對常見的包膜病毒的糖基化位點做了對比:丙型肝炎病毒有4個至11個糖基化位點,流感病毒有5個至11個糖基化位點,埃博拉病毒有8個至15個糖基化位點,艾滋病毒有多達20個至30個糖基化位點。

  這些糖基化位點會讓病毒容易產生多種突變。病毒糖基化后就相當于用了“易容術”偽裝,人體注射疫苗后產生的抗體不一定能夠準確識別出體內病毒,也就起不到預防作用了。艾滋病毒的糖基化位點是流感病毒的3倍至6倍,這也是艾滋疫苗研發遲遲無法成功的主要原因之一。

  而最新研究顯示,新冠病毒是高度糖基化的球形顆粒,有著龐大的結構,至少有66個糖基化位點!新冠病毒的糖基化位點至少是艾滋病毒的2倍,這也意味著疫苗研發工作異常艱難。

  難點三:武器反傷己

  新冠疫苗是人類應對病毒的武器,但ADE效應有可能讓這個武器反過來加深對人類的傷害。ADE是指,當機體遭遇病原體感染時,原有的中和抗體不僅不能防止病毒侵入人體細胞,某些病毒在特異性抗體協助下復制或感染能力還會顯著增強,引發更嚴重的病理損傷。ADE效應成為登革熱疫苗數十年艱辛研發歷程中的主要障礙之一。

  科學家們曾在SARS疫苗研發的靈長類動物實驗中發現了ADE作用:如果猴子接種表達SARS病毒刺突蛋白的“重組痘苗-SARS疫苗”后再被SARS病毒感染,急性肺部損傷反而會加重。鑒于新冠病毒與SARS病毒相近的刺突蛋白結構和感染機制,新冠病毒疫苗也存在發生ADE作用的風險,在疫苗設計中應認真加以關注和研究。

  不過,這方面近日有個好消息。5月6日,中國科學家在國際頂級學術期刊《科學》上率先發表了新冠病毒疫苗的動物實驗結果:《SARS-CoV-2病毒滅活疫苗的快速開發》。研究者開發了一種純化的滅活新冠病毒候選疫苗,用于動物實驗。其中,高劑量組的4只恒河猴感染后的第7天,咽喉、肛門和肺部都未檢測到病毒,也沒有觀察到ADE現象。

  除了上述三大困難外,新冠疫苗研發可能還有很多意想不到的困難需要一一克服,因為誰也無法保證疫苗研發一定能成功。艾滋病毒是RNA病毒,從上世紀80年代開始研發疫苗,至今不成功。

  不過,我國新冠疫苗的研發目前進展順利,這讓人們對研發結果還是很有信心。中國工程院院士王軍志就曾明確表示:截至目前,我國五大技術方向疫苗總體都進展順利。我國新冠疫苗研發進展目前總體上處于國際先進行列,不會慢于國外。

                                                                                                       內容來源:新華網

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