新冠疫苗研發(fā)為何可以如此迅速

編譯 莫莊非

在現(xiàn)有的疫苗研發(fā)平臺上，科學(xué)家們可以像組裝樂高積木一樣，用老配件搭建出新疫苗。

顯微鏡下一個含有新冠病毒的細(xì)胞

6個多月前，中國科學(xué)家首次公布新型冠狀病毒（SARS-CoV-2，簡稱新冠病毒）的基因序列。自那以后，全世界的疫苗研發(fā)工作突飛猛進。眼下，很多老百姓都期待著疫苗盡快平息新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）大流行。

新冠病毒的巨大威脅迫使我們加快研發(fā)速度，也推動了巨量資金涌入這個領(lǐng)域。這是疫苗進展迅速的原因之一。另一方面，SARS-CoV-2病毒本身也便于科學(xué)家制作疫苗配方。從科學(xué)角度來說，新冠病毒相比其他病原體，更容易在已有的研發(fā)平臺上組合出針對性疫苗。

美國國立衛(wèi)生研究院疫苗研究中心副主任巴尼?格雷厄姆（Barney Graham）表示：“（中國的研究團隊）一確定基因序列，我們就開始討論，多快能把疫苗研發(fā)出來。而且鑒于它是一種冠狀病毒，我們估計6個月后——而不是2年——就能進入3期臨床試驗?！?/p>

到目前，實際進展也確實如格雷厄姆所料。那些正在進行，或即將展開的3期臨床試驗（為期數(shù)月）將證明它們是否能保護人體免受病毒侵害。

德克薩斯大學(xué)醫(yī)療科主任詹姆斯?杜克（James Le Duc）說道：“這是一項規(guī)模巨大的實驗，且沒人知道結(jié)果會怎樣?！?/p>

疫苗通常需要數(shù)年甚至數(shù)十年時間才能真正推廣到老百姓手中。耗時最短的紀(jì)錄來自腮腺炎疫苗，它也需要4年。目前看來，新冠疫苗有望打破紀(jì)錄。

研發(fā)冠狀病毒疫苗，科學(xué)家經(jīng)驗豐富

SAR-CoV-2的前輩們太多：有向人類妥協(xié)，變成普通感冒病毒的229E、NL63、OC43以及HKU1；也有為禍一時，引得人類苦心研究其弱點的嚴(yán)重急性呼吸綜合征病毒（SARS-CoV）和中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS-CoV）。此外，SARS-CoV和SARCoV-2還有著高達(dá)80%的遺傳相似度。

這些事實意味著研究者可以根據(jù)已有的體系和對冠狀病毒的了解，迅速為新冠病毒打造專屬疫苗（許多SARS-CoV-2疫苗的研發(fā)團隊都曾致力于SARS-CoV疫苗的研制）。在現(xiàn)有的疫苗研發(fā)平臺上，科學(xué)家們可以像組裝樂高積木一樣，用老配件搭建出新疫苗。

新冠病毒的刺突蛋白目前已成為一個成熟的疫苗靶標(biāo)。

美國埃默里大學(xué)的免疫學(xué)家和疫苗研究員拉瑪?阿馬拉（Rama Rao Amara）說道：“SARS-CoV-2與SARS-CoV非常相似——尤其是刺突蛋白。我們都認(rèn)為該蛋白就是疫苗研發(fā)的切入點?！?/p>

前沿技術(shù)助力疫苗研發(fā)

疫苗可以訓(xùn)練人體免疫系統(tǒng)識別尚未遇到的特定病原體的能力。一般來說，我們的免疫系統(tǒng)通過與感染做斗爭來建立免疫記憶。有了記憶，當(dāng)感染再次發(fā)生，免疫系統(tǒng)的防御過程就會被觸發(fā)，進而攔阻并消滅病毒。疫苗的作用類似于人體和病毒的第一次邂逅，只不過這場遭遇戰(zhàn)不會使人生病。

過去開發(fā)疫苗的策略會花費很多時間，例如，獲得病毒并使其弱化或失活的過程就相當(dāng)漫長。但是現(xiàn)在的前沿技術(shù)只要求知道病毒的遺傳序列，足矣。如前文所說，科學(xué)家們可以借助功能強大的研發(fā)平臺——這些平臺具備超凡的適配性，能將大多數(shù)病毒拆解為可以各個擊破的小塊，幫助使用者高效研發(fā)——把一段一段的現(xiàn)成配件，組裝為對付新敵人的戰(zhàn)斗武器。

新冠疫苗研發(fā)者的速度前所未見。中國科學(xué)家發(fā)布SARS-CoV-2序列不到10周，來自美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）下屬的國家過敏和傳染病研究所（NIAID），以及生物技術(shù)公司Moderna的聯(lián)合團隊，就已經(jīng)為第一階段臨床試驗做好了準(zhǔn)備。

Moderna/NIAID疫苗由指導(dǎo)冠狀病毒刺突蛋白表達(dá)的mRNA構(gòu)建而來。疫苗可以帶著mRNA進入細(xì)胞，然后讀取其“指導(dǎo)說明”，啟動合成刺突蛋白的過程，讓人體免疫系統(tǒng)提前捕捉到新冠病毒的足跡，從而無傷害地建立免疫記憶。美國輝瑞公司和德國BioNTech公司的聯(lián)合團隊也在研制一種mRNA疫苗；另一家名為Inovio的公司則在開發(fā)一種基于DNA的疫苗。

知道冠狀病毒的序列也刺激了其他疫苗研制方法。此外，包括中國的陳薇團隊/康希諾，美國的強生，以及牛津大學(xué)/阿斯利康公司等，都選擇將刺突蛋白的基因與另一種無害的病毒結(jié)合，然后將其運送至細(xì)胞內(nèi)的方法，組建新疫苗。另一家名為Novavax的公司則直接用該基因制造刺突蛋白，然后用作疫苗。

刺突蛋白賦予SARS-CoV-2以冠狀病毒特有的王冠狀外觀，并助其附著于人體細(xì)胞的特定受體，以便進入細(xì)胞并復(fù)制（疫苗可以通過適時地阻斷刺突蛋白與細(xì)胞表面受體結(jié)合，防止病毒感染人體）。刺突也是針對病毒的免疫關(guān)鍵部位，這意味著它們會引起最劇烈的免疫反應(yīng)（有些疫苗采用整根刺突蛋白，另一些則選用其中部分）。

除了強大的疫苗研發(fā)平臺，基礎(chǔ)遺傳學(xué)、免疫學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)方面的創(chuàng)新也是COVID-19疫苗進展神速的重要原因。例如，科學(xué)家能挖掘出這么多關(guān)于SARS-CoV-2的刺突蛋白的信息，很大程度上是因為對HIV蛋白質(zhì)的多年探索所積累的各種研究方法。

巨量的資金投入

要把疫苗推向市場，不光得在科學(xué)上成功，也要在資本上發(fā)功。一款疫苗的研發(fā)進度慢，一部分原因在于經(jīng)費不到位——出資方通常希望先親眼看到候選疫苗成功地通過研發(fā)流程中的每個環(huán)節(jié)，然后才愿意投入下一階段所需的資金，但這一劇情沒在新冠疫苗的舞臺上演。

約翰霍普金斯大學(xué)的傳染病醫(yī)師和疫苗研究人員卡薩爾?塔拉特（Kawsar Talaat）說道：“這是我們一生中遇到的最危急、最重大的情況。錢不是問題，留給世界隊的時間不多了才是問題。”

為了幫助各研發(fā)團隊順利進展，包括政府和流行病防備創(chuàng)新聯(lián)盟（CEPI）等基金會在內(nèi)很多機構(gòu)都在積極籌措資金，將數(shù)以百萬美元，甚至是數(shù)十億美元的經(jīng)費投入到疫苗研制中。例如，近期Moderna公司聲稱，除了4月份獲得的4.83億美元，他們還從美國生物醫(yī)學(xué)高級研究與發(fā)展管理局拿到了4.72億美元的資助。這些費用不僅用于研究和試驗，也用于公司生產(chǎn)疫苗的成本投入——即使他們的疫苗可能無效。

公共衛(wèi)生專家表示，我們有必要確保將任何授權(quán)了的疫苗盡快推廣給更多人。美國政府甚至還與疫苗研發(fā)公司在其臨床試驗尚未完成時就達(dá)成了購買協(xié)議——與Novavax簽訂的價值16億美元、共1億劑疫苗的協(xié)議，以及與輝瑞/ BioNTech達(dá)成的19.5億美元、共1億劑疫苗的約定。

疫苗監(jiān)管經(jīng)驗豐富

疫苗的監(jiān)管策略不是個會引起公眾廣泛關(guān)注的話題，卻對開展臨床試驗的效率以及疫苗的有效性評估，影響重大。

西非埃博拉疫情期間的疫苗監(jiān)管策略有很多值得借鑒之處。當(dāng)時的監(jiān)管機構(gòu)在臨床試驗中嘗試了很多新方法，并采取了更加積極主動的溝通策略，與疫苗公司就產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的療效閾值進行了高效對話，最終結(jié)果也頗為理想。關(guān)于COVID-19疫苗的療效閾值，美國食品藥品管理局（FDA）的說法是這樣的：疫苗獲批的條件是它能做到預(yù)防感染，或令患者的病情嚴(yán)重程度下降50%。

國際艾滋病疫苗行動組織（IAVI）主席、默克疫苗前執(zhí)行官馬克?芬伯格（Mark Feinberg）表示：“應(yīng)對埃博拉危機的過往經(jīng)歷確實給了監(jiān)管者更多經(jīng)驗，幫助他們更快、更靈活地決策?！?/p>

通常臨床試驗包括3個完整的臨床試驗階段，用以確定藥物或疫苗的安全性和有效性。但很多新冠疫苗的臨床試驗卻分解成了1/2期或2/3期。這有些特別，但貴在省時省力——它能幫助研究團隊略去編寫新協(xié)議以及等待更多審核批準(zhǔn)的環(huán)節(jié)，從而節(jié)省數(shù)周甚至數(shù)月的時間。

當(dāng)然，疫苗開發(fā)速度過快也可能帶來不利影響。曾有人質(zhì)疑這么快的研制過程如何確保安全性，也有人表達(dá)了自己不愿使用疫苗的消極態(tài)度。美聯(lián)社于5月開展的一項民意調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黑人和拉丁裔美國人因其曾在醫(yī)療領(lǐng)域遭受到的嚴(yán)重傷害，比白人老百姓更懷疑COVID-19疫苗是否安全。公共衛(wèi)生專家表示，這種情況表明了宣傳工作的重要性。還有些人懷疑特朗普可能會于選舉前強制緊急批準(zhǔn)疫苗——在還沒有明確的效力及安全性標(biāo)準(zhǔn)的情況下。

醫(yī)生正為志愿者接種COVID-19候選疫苗

公共衛(wèi)生專家表示，疫苗生產(chǎn)必須保持透明公開，在簡化制造和監(jiān)管步驟的同時，不應(yīng)犧牲對安全性的嚴(yán)格審核。很多科學(xué)家和監(jiān)管機構(gòu)都在強調(diào)，他們并未放松對安全性的要求。

NIH院長弗朗西斯?柯林斯（Francis Collins）在最近的采訪中表示：“我們沒有采用任何損害到COVID-19疫苗安全性試驗的措施，我們也不會放低對其效力的要求。安全性及效力的測試都將以最嚴(yán)格的方式開展?！?/p>

未來的挑戰(zhàn)

Moderna和輝瑞/BioNTech的候選疫苗剛都分別啟動3期和2/3期試驗不久，牛津/阿斯利康的疫苗也正如火如荼地進行2/3期。其他團隊也正要或?qū)⒁M入沖刺階段。最后階段的臨床試驗需要招募成千上萬的志愿者，一半注射新冠疫苗，另一半作為對照組，接種安慰劑。

在很多專家看來，一些候選疫苗很可能要失敗——失敗是科學(xué)研究最親密的朋友。德克薩斯州兒童醫(yī)院疫苗開發(fā)中心的主任瑪麗亞?博塔齊（Maria Elena Bottazzi）說道：“雖然我希望實際結(jié)果不會這樣，但人們應(yīng)該事先做好對這一大概率事件的心理準(zhǔn)備?！?/p>

哥倫比亞大學(xué)病毒學(xué)家安吉拉?拉斯穆森（Angela Rasmussen）說道：“新冠疫苗可能不會成為阻遏大流行的靈丹妙藥，人們需要為壞結(jié)果做好準(zhǔn)備?！?/p>

資料來源 statnews.com