新冠肺炎疫苗的最新研究進展

王 蓉，周玉霞，姚曉文，王彩紅，張久聰

新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）自2019年12月暴發(fā)以來，全球感染人數(shù)急劇上升，截至2021年4月，已造成全世界上300萬人的死亡[1]。考慮到新冠肺炎傳播速度快、病死率高，迫切需要一種有效的疫苗來控制這一大流行。雖然目前已有新冠病毒疫苗上市，但是新冠疫情在全球范圍并未得到完全的控制，疫苗的有效性是當前全世界最關(guān)注的問題。筆者就新冠病毒疫苗的最新研究進展進行綜述。

1 蛋白質(zhì)亞單位疫苗

目前新冠病毒蛋白亞單位疫苗共有18項，占進入臨床試驗疫苗的30%，是在研數(shù)量最多的疫苗類型[2]。在這些疫苗中，一種NVX-CoV2373疫苗已經(jīng)進入南非的Ⅱb階段試驗和英國的Ⅲ階段試驗，NVX-CoV2373含有一種灌流穩(wěn)定的全長尖峰蛋白，輔以專有的皂素佐劑[3]。在一項臨床前試驗中，該疫苗在感染病毒的獼猴體內(nèi)誘導(dǎo)中和抗體并防止病毒在呼吸道復(fù)制。在Ⅰ期試驗的所有參與者中誘導(dǎo)了結(jié)合和中和抗體，還觀察到了佐劑的劑量節(jié)約效應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組和無佐劑組相比，輔以佐劑的試驗組誘導(dǎo)的中和抗體效價顯著升高[4]。

另一種進入Ⅲ期試驗的疫苗是安徽智飛龍康的重組新型冠狀病毒疫苗，該疫苗沒有使用全長S蛋白，而只含有SARS-CoV-2S蛋白的RBD[5]。到目前為止，還沒有提供進一步的數(shù)據(jù)。值得注意的是，最近的一項研究描述了增強蛋白亞單位冠狀病毒疫苗免疫原性的通用策略，研究中發(fā)現(xiàn)了一種二硫鍵連接的SARS-RBD二聚體形式，這種形式的MERS-RBD比其傳統(tǒng)的單體對應(yīng)物具有明顯更強的免疫原性和保護性[6]。該研究對SARS-CoV-2病毒應(yīng)用了同樣的策略，并展示了10～100倍的增強中和抗體滴度[7]。因此，這種免疫原設(shè)計框架可能在將來普遍適用于所有蛋白亞單位冠狀病毒疫苗。

2 DNA疫苗

作為核酸類疫苗，DNA疫苗在新冠病毒疫苗的研發(fā)中也占據(jù)一席之地。目前有8種針對SARS-CoV-2的DNA疫苗正在進行臨床試驗。Inovio公司已經(jīng)公布了針對S蛋白為靶點的DNA疫苗，命名為INO-4800，借鑒了在MERS疫苗(INO-4700)的Ⅰ/Ⅱa階段試驗中的經(jīng)驗，正使用相同的平臺來開發(fā)SARS-CoV-2疫苗INO-4800[8]。該研究已經(jīng)證明，疫苗在包括小鼠、豚鼠和恒河猴在內(nèi)的動物模型中誘導(dǎo)中和抗體和Th1扭曲的免疫反應(yīng)[9]。目前，INO-4800的臨床試驗進展到了Ⅱ/Ⅲ期，同時該疫苗也在中國人群中開展了Ⅰ期和Ⅱ期臨床研究。在INO-4800疫苗I期試驗的中期分析表明，在兩次注射后，94%的參與者誘導(dǎo)了體液和T細胞免疫反應(yīng)，而只引起了1級或1級以下的不良反應(yīng)[10]。其他DNA疫苗的臨床試驗正在進行中，尚未有數(shù)據(jù)公布。

由于DNA疫苗的自身特性，其作用過程需要進入細胞核，因此存在整合入宿主基因組序列的風險，導(dǎo)致安全隱患。并且，DNA可作為抗原，誘導(dǎo)產(chǎn)生自身抗體，將會加速免疫性疾病的進展。最后，DNA疫苗需要合適的載體系統(tǒng)介導(dǎo)其入胞，也可能引起載體系統(tǒng)引發(fā)的過敏[11]。目前，DNA疫苗僅獲準用于獸藥，尚沒有DNA疫苗被FDA批準用于人體。

3 RNA疫苗

自新冠肺炎暴發(fā)以來，已經(jīng)有7種新的RNA疫苗進入臨床試驗，而處在臨床前研究階段的更是多達22項。RNA疫苗由編碼病毒抗原的mRNA組成，人類細胞可以翻譯這些RNA來產(chǎn)生抗原蛋白并刺激免疫系統(tǒng)。該疫苗通常與其他制劑（如魚精蛋白）形成復(fù)合體，以提高其效力[2]。并且對新病原體高度適應(yīng)、重現(xiàn)抗原蛋白天然構(gòu)象和修飾等優(yōu)點。并且不與宿主細胞DNA相互作用，避免了基因組整合的風險。然而，RNA疫苗也有一些缺點，外源RNA可以激活干擾素介導(dǎo)的抗病毒免疫反應(yīng)，導(dǎo)致翻譯停滯和mRNA降解，從而抑制RNA疫苗的效力[12]。

美國莫德納公司和美國過敏與傳染病研究所共同研發(fā)的mRNA-1273疫苗是首款新冠病毒mRNA疫苗。該疫苗的I期臨床試驗顯示患者在接種兩劑疫苗后全部檢測到中和抗體，并且抗體效價高于恢復(fù)期血清，并觀察到Th1偏向免疫應(yīng)答[13]。第三階段試驗的結(jié)果表明，mRNA-1273疫苗在預(yù)防癥狀性新冠肺炎方面安全有效。BioNTech和輝瑞聯(lián)合開發(fā)的BNT162b1及BNT162b2疫苗，經(jīng)過Ⅰ/Ⅱ期試驗表明BNT162b1可誘導(dǎo)出效價高于恢復(fù)期人血清的RBD結(jié)合抗體和中和抗體[14]。比較BNT162b1和BNT162b2的疫苗接種反應(yīng)，兩種疫苗在年輕人和老年人中誘導(dǎo)相似的中和效價[15]。因此用BNT162b2代替BNT162b1進行了第三階段臨床試驗，在滿足所有主要療效終點后宣布了Ⅲ期臨床試驗的療效分析，表明BNT162b2是一種耐受性良好且有效的新冠肺炎疫苗[16]。

4 全滅活疫苗

目前，在WHO官網(wǎng)上登記的233項新冠病毒疫苗研究中，全滅活疫苗共計22項，其中1項已上市，7項進入臨床研究，14項處于臨床前研究。滅活病毒疫苗通常需要佐劑和重復(fù)給藥才能有效。CoronaVac是由中國Sinovac生物技術(shù)有限公司開發(fā)的一種SARS-CoV-2明礬佐劑滅活疫苗，是最先進的滅活疫苗[2]。在臨床前期研究中，CoronaVac在小鼠、大鼠和非人類靈長類動物中誘導(dǎo)了針對10種典型SARS-CoV-2毒株的廣泛中和抗體[17]。用3種劑量的CoronaVac免疫獼猴，可為其提供針對SARS-CoV-2攻擊的保護性免疫，而不會引起任何抗體依賴的增強效應(yīng)[18]。CoronaVac已經(jīng)完成了兩個Ⅰ/Ⅱ階段試驗，目前正開始第三階段臨床試驗[2]。

中國國藥集團開發(fā)了一種新冠肺炎滅活病毒疫苗BBIBP-COV。在臨床前期模型中，表明該疫苗的兩劑免疫可以保護恒河猴免受SARS-CoV-2的攻擊。隨后BBIBP-COV的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗，證明BBIBP-COV在不同年齡組的所有測試劑量下均安全且耐受性良好[19]。目前，該疫苗正在進行第三階段臨床試驗。

5 病毒減毒疫苗

理論上，病毒減毒疫苗作為經(jīng)典疫苗，其研發(fā)基礎(chǔ)是成熟的，易于復(fù)制的；但針對新冠病毒，其研發(fā)前景卻不容樂觀。截至2020年12月31日，WHO最新發(fā)布的全球基于減毒原理研發(fā)的新冠病毒疫苗，僅來自印度Codagenix/Serum公司，該疫苗目前僅進入臨床I期試驗，研究納入18～30歲的健康志愿者，隨機分為低、中、高3個劑量組，每組分別給予2劑（0，28 d）減毒疫苗或安慰劑[20]。分別記錄注射后14 d內(nèi)的不良反應(yīng)及用藥情況，提取血液及鼻咽分泌物分析免疫反應(yīng)情況，全面評估該減毒疫苗的安全性和有效性。該研究目前尚未公布臨床試驗結(jié)果。

同時找國香港大學(xué)研究者也通過基因工程的手段構(gòu)建減毒毒株，用于開發(fā)減毒疫苗，以達到預(yù)防新冠病毒感染的效果。但是由于減毒疫苗的制備過程較復(fù)雜，生產(chǎn)存在較高病毒暴露風險，以及疫苗存儲及運輸要求較高，產(chǎn)品的安全性評價較為困難，因此減毒疫苗在新冠肺炎的研制中被限制。

6 病毒載體疫苗

病毒載體是新冠肺炎疫苗開發(fā)的第二大常用平臺，目前有4個候選病毒載體疫苗處于臨床試驗階段，38個候選疫苗處于臨床前開發(fā)階段。由中國燦華生物公司開發(fā)的Ad5-NCoV，旨在肌肉注射后誘導(dǎo)針對SARS-CoV-2S蛋白的中和抗體。在沒有發(fā)表臨床前數(shù)據(jù)的情況下，它進入了Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗[21]。雖然疫苗能誘導(dǎo)抗體和T細胞反應(yīng)，但其效力因預(yù)先存在的對Ad5的免疫而降低。另一種基于人型腺病毒的新冠肺炎疫苗，稱為AD26-S，由強生公司開發(fā)，由于AD26與生俱來的免疫原性低于Ad5，有效免疫需要反復(fù)接種同種或異種疫苗[22]。

英國牛津大學(xué)和阿斯利康聯(lián)合開發(fā)的AZD-1222，表明人類對乍得的血清陽性率很低，因此它具有很強的免疫原性和對異種加強新冠肺炎疫苗的效用。最近報道的一項Ⅰ/Ⅱ期研究表明，該是安全的[23]。此外，還有12款病毒載體候選疫苗未完成Ⅱ期臨床試驗。

7 結(jié)語及展望

基于新冠肺炎如此快速的傳播，急需一種覆蓋全球免疫的有效疫苗，才能讓人們的生活恢復(fù)正常。然而，即使當一種有效的COVID-19疫苗問世時，疫苗誘導(dǎo)免疫的持續(xù)時間在很大程度上仍然是未知的。因為疫苗開發(fā)的目標是證明疫苗在保護人類免疫SARS-CoV-2感染和新冠肺炎感染方面的有效性，以便有選擇地升級有效疫苗的生產(chǎn)[24]。針對SARS-CoV-2的候選疫苗可能對感染、疾病或傳播起作用，而能夠減少這些因素中的任何一種的疫苗都可能有助于疾病控制。以前的SARS研究表明，SARS特異性IgG和中和抗體在SARS-CoV感染康復(fù)的患者中只保持了大約兩年[25]。因此，永久免疫不太可能發(fā)生在COVID-19疫苗的情況下，未來可能需要定期接種疫苗政策。此外，對SARS-CoV-2感染能提供保護作用的最低中和抗體效價是多少還不清楚，因此，進一步研究中和抗體與保護作用的相關(guān)性，對于指導(dǎo)新冠肺炎疫苗的研制具有重要意義。