科興公司生產的新冠病毒滅活疫苗,其在獼猴中起到瞭很好的保護感染作用。圖片來源:新華社

從新冠疫情發生以來,首次有論文顯示,新冠疫苗能夠在動物中起到保護作用。昨日,《科學》發表瞭由中國醫學科學院、浙江省疾控中心、科興控股生物技術有限公司等多傢單位合作完成的論文,該論文展示瞭PiCoVacc(純化滅活新冠病毒疫苗)在獼猴中的良好抗病毒能力,註射瞭該疫苗的獼猴能夠對後續的新冠病毒感染產生抵抗作用,不僅不會產生新冠肺炎癥狀,而且咽部、肺部也檢測不到新冠病毒。相關研究曾於4月19日發表在預印本網站 bioRxiv上,疫苗已經在4月16日進入人體臨床試驗。

編譯丨楊心舟 

純化滅活疫苗是一種比較傳統的疫苗生產方式,針對流感病毒和脊髓灰質炎病毒的疫苗就是以這種方式生產的。從疫情暴發以來人們都期待能夠新冠病毒疫苗能盡快上市,但疫苗生產從來不是一容易的事情。像HIV和丙型肝炎病毒,由於病毒容易突變,疫苗研發一直進展緩慢。從這一點來說,開發新冠病毒疫苗要相對簡單,至少從目前的結果來看,新冠病毒並沒有特別棘手的靶標,而且突變相對緩慢,這意味著免疫系統能夠對其起到很好的防禦作用。

在新研究中,為瞭獲取更適合接種的疫苗,研究從11名病人的支氣管肺泡灌洗液中獲取瞭新冠病毒樣本,用於測試臨床前抗體中和效果以及疫苗測試模型。其中病人分別來自中國(5人)、意大利(3人)、瑞士(1人)、英國(1人)和西班牙(1人)。

這11份樣本病毒分散在新冠病毒進化樹上,在後續選擇中,研究選取瞭CN2株進行疫苗研發。在病毒生產中,仍然采取的是細胞擴增病毒的方法,利用非洲綠猴腎細胞(Vero)細胞作為病毒生產工具,通過多代培養將CN2從P1不斷擴增到P10。

圖示展示瞭11個病毒株的來源,和病毒滅活純化的過程

在遺傳穩定性的評估中,與P1代的病毒株相比,P5代和P10代的病毒株一共隻出現瞭兩個氨基酸替換(前者有一個丙氨酸→天冬氨酸的變化,後者有一個蘇氨酸→異亮氨酸的變化),這兩個氨基酸替換位點,並沒有出現在關鍵的刺突蛋白編碼區,因此研究獲得的多代CN2病毒株有著非常高的遺傳穩定性,這在疫苗生產過程中非常關鍵。

疫苗效果如何?

在確認病毒株穩定之後,研究通過滅活和純化步驟獲得瞭實驗用的病毒疫苗。小鼠測試中,註射瞭不同梯度濃度疫苗的小鼠都未產生炎癥反應和不良副作用,大約註射疫苗後的6周,小鼠體內用於攻擊新冠病毒刺突蛋白和RBD區域的IgG抗體量已經非常高,血清抗體濃度分別>200 μg/ml和>100 μg/ml。研究特別指出,註射瞭疫苗的小鼠所產生的抗體滴度大約要比新冠康復患者血清中抗體滴度高十倍

在其他10株病毒的驗證中,註射瞭由CN2病毒株生產的疫苗後,小鼠能迅速在一周內產生中和CN1的抗體,並且中和抗體量會在2周內飛速增長,而對照組則不會有特殊的抗體反應。而後續的測試顯示,新疫苗對其他9株獨立的新冠病毒同樣能產生中和活性。

這次研究最有希望的結果則產生在瞭非人靈長類動物實驗中,一共有8隻獼猴參與瞭疫苗測試實驗。分別註射瞭高、低劑量疫苗的獼猴,在3周後都接受瞭新冠病毒的感染。感染的方式非常直接,利用管子將新冠病毒導入獼猴的支氣管/肺部。即使是這種感染方式,8隻獼猴都沒有出現新冠肺炎特征性的感染表現。

註射瞭高劑量疫苗的獼猴免疫反應要更強,在重新感染病毒之後,大約隻需7天,在咽部和肺部就完全檢測不到任何病毒瞭。註射低劑量疫苗的獼猴中,有一些產生瞭病毒反應,但最終也控制住瞭感染過程。與此同時,對照組的獼猴,則產生瞭嚴重的肺炎。這說明疫苗確實起到瞭保護性的作用。

科學界的看法

當然目前科學界對此疫苗實驗結果仍然有著不同的聲音,西奈山伊坎醫學院的病毒學傢Florian Krammer對此結果表示很樂觀,他曾對許多新冠病毒疫苗做過數據研究報告,“這是一種比較傳統的生產方法,但沒準它確實有用。最關鍵的是,這種疫苗生產方法在許多中低收入國傢也能實現。”

但是,也在猴子中研發新冠病毒疫苗的匹茨堡大學教授Douglas Reed 有著不同的看法,他認為現在實驗動物數量還太少,不足以形成顯著性結果。並且後來感染獼猴用的其他10株病毒,也是用細胞擴增獲得的,這些病毒株可能並不能完全反映感染人時的狀態。

另一種擔憂是,獼猴在感染瞭新冠病毒之後並不會產生和人一樣的嚴重癥狀,因此疫苗究竟能在人中起到多少作用還並不清楚。而新研究用於描述獼猴感染新冠病毒後的反應也是“類似新冠肺炎癥狀”。

目前,科興公司已經於4月16日開始開展人體臨床試驗,參與實驗的一共有144名志願者。這些志願者也會被分為高劑量、低劑量和安慰劑三組,盡管在I期臨床試驗中一般是不設置安慰劑組的(安慰劑組一般用於測試效率,而I期試驗一般是測試安全性)。的負責人認為在I期就設置安慰劑組能更好地判斷該疫苗的危險副作用。

科興計劃在五月中旬開展臨床II期試驗,大約會招募1000名志願者參與,並且在6月底能公佈首批結果。如果,結果順利科興將緊接著開展III期試驗,並盡快向高危地區投放這批疫苗。

根據世界衛生組織的數據,截至4月23號,還有其他6種新冠疫苗進入瞭人體臨床試驗,還有77種疫苗正在研發階段。這些仍處於研發狀態的疫苗中,大多數都采用的是更現代化的基因工程制備方法,隻有4種采用的是傳統的滅活疫苗技術。當然,無論是哪種生產方式,隻要能生產出真正有效的抗病毒疫苗,那麼都將成為抗擊新冠肺炎疫情的裡程碑。

原始論文:

Rapid development of an inactivated vaccine candidate for SARS-CoV-2

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/05/science.abc1932