國外新型冠狀病毒變異株疫苗研發(fā)與評價技術(shù)要求的比較與分析

徐莉，郭勝楠，郭占東，李敏

1.國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心，北京100022；2.北華大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林 吉林132013

目前，新冠疫情仍在持續(xù)流行，且新型冠狀病毒（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2）仍在不斷變異［1-4］。其中，病毒基因序列的突變組合可導(dǎo)致病毒的傳播力、致病力和／或免疫原性等發(fā)生明顯改變［5-8］。世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）對病毒變異株進行了分類，滿足以下條件之一的毒株定義為“關(guān)切變異株”（variant of concern，VOC）：流行病學(xué)上傳播力增強或流行特點出現(xiàn)有害變化，致病力增強或臨床表現(xiàn)趨重；或?qū)е鹿残l(wèi)生、社會措施或現(xiàn)有診斷、疫苗、治療方法的有效性降低。滿足以下條件的毒株定義為“關(guān)注變異株”（variant of interest，VOI）：相比早期參考株，病毒表型發(fā)生變化或氨基酸變異引起或潛在引起病毒表型發(fā)生變化，病毒變異株可引起社區(qū)傳播、或在多個地區(qū)／國家傳播［9］。由此可見，病毒變異對傳播力、致病力及免疫原性的影響可能是獨立的，WHO更關(guān)注引起致病力改變的或?qū)ΜF(xiàn)有預(yù)防或治療手段有效性有顯著影響的毒株。WHO已公布了多株VOC［10］，VOC可能會對死亡率和發(fā)病率產(chǎn)生負面影響，針對接種疫苗產(chǎn)生的抗體中和水平低，引起的疫苗誘導(dǎo)免疫逃逸。美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）、歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA）、英國政府網(wǎng)（Government of the United Kingdom，UK）及WHO已相繼發(fā)布了關(guān)于SARS-CoV-2變異株疫苗的評價指南、監(jiān)管意見等，本文結(jié)合國外技術(shù)指南，淺析SARS-CoV-2變異株疫苗研發(fā)與評價技術(shù)要求，旨在為新冠變異株疫苗的開發(fā)和評價提供參考。

1 FDA《新冠疫苗緊急使用授權(quán)行業(yè)指南》修正案

FDA在2021年2月22日發(fā)布了修訂后的《新冠疫苗緊急使用授權(quán)行業(yè)指南》，新增了附錄2《新出現(xiàn)的新冠變異株疫苗評價考慮》［11］，并于2021年5月進行了再次更新。該指南主體內(nèi)容包括藥學(xué)、非臨床、臨床數(shù)據(jù)、免疫原性終點評估及其他考慮，附錄內(nèi)容包括背景介紹及相關(guān)考慮。見表1。該指南起草的背景為：①全球范圍內(nèi)正在開展的新冠疫苗研究中大多采用S蛋白作為抗原，從實驗室研究、非臨床研究及臨床試驗中收集的數(shù)據(jù)證明，盡管目前尚未定義中和抗體對臨床保護力的相對貢獻，未確定中和抗體水平與保護相關(guān)性，且在保護中的作用可能因疫苗的類型有所不同，但S蛋白的中和抗體對許多候選疫苗引起的保護反應(yīng)有重要貢獻，仍為有效性評價的重要指標，②SARS-CoV-2正在不斷變異，可能出現(xiàn)高病毒適應(yīng)性和傳播力的變異株，已獲緊急使用授權(quán)（Emergency Use Authorization，EUA）或臨床階段的原型疫苗針對變異株的保護效果可能會降低。

FDA將變異株疫苗（modified vaccine）考慮為與已批準原型疫苗采用相同生產(chǎn)工藝，由同一制造商生產(chǎn)的疫苗，目的為增強疫苗對新冠變異株引起新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）的保護效果。隨著獲得變異株疫苗和相關(guān)疫苗信息的增加，變異株疫苗獲EUA所需的支持性研究數(shù)據(jù)會進一步更新?！缎鹿谝呙缇o急使用授權(quán)行業(yè)指南》中說明本次提出的技術(shù)要求僅針對表達S蛋白的新冠疫苗，主要基于以下科學(xué)假設(shè)及監(jiān)管策略的考慮：S蛋白中和抗體是疫苗保護應(yīng)答的主要成分；預(yù)測保護的免疫標志尚未建立；變異株可能逃脫原型苗的免疫，無法快速開展對變異株的臨床疾病終點效果研究；原型苗已獲得EUA，變異株疫苗與獲得EUA的原型疫苗為同一制造商和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，希望借助平臺知識加快變異株疫苗的批準。FDA認為，該指南屬于一種前瞻性的技術(shù)指導(dǎo)，不涵蓋以下內(nèi)容：如何確定新毒株序列、疫苗應(yīng)表達何種蛋白序列、確定變異株疫苗維持足夠保護力的方法及不降低針對未來出現(xiàn)的新變異株的保護效力；明確不考慮多價苗。同時提及了FDA正在繼續(xù)思考的問題，包括但不限于：決定啟動變異株疫苗開發(fā)所需的數(shù)據(jù)，評估決定或推薦是否需要開發(fā)變異株疫苗的機構(gòu)，F(xiàn)DA的疫苗和相關(guān)生物制品顧問委員會在疫苗更新決定中扮演的角色，變異株疫苗說明書如何撰寫等。

另外，F(xiàn)DA認為變異株疫苗開發(fā)仍缺少具體的檢測數(shù)據(jù)及研究數(shù)據(jù)，仍存在不確定性：目前尚未明確變異株是否比原型株毒力更強、免疫原性和安全性是否與原型株疫苗具有可比性、是否需要定期更新毒株。對于將來是否可在無需臨床研究的情況下批準新冠變異株疫苗使用，將隨著數(shù)據(jù)的積累另行予以考慮。

2 EMA《針對為新冠疫苗變異株提供保護的疫苗監(jiān)管需求思考性文件》

EMA于2021年2月25日發(fā)布了《針對為新冠疫苗變異株提供保護的疫苗的監(jiān)管需求思考性文件》［12］，意見指出，應(yīng)同時結(jié)合參考EMA發(fā)布的《疫苗臨床評價指南和預(yù)防疫苗的良好藥物警戒及特殊人群考慮指南》［13］。該意見介紹了質(zhì)量、非臨床和臨床的申報資料及數(shù)據(jù)要求，包括單價或多價疫苗，見表1。該意見僅適用于同時滿足以下兩項要求的情形：①原型疫苗已在歐盟獲上市許可；②除接種的抗原改變外，變異株疫苗的生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施、質(zhì)量屬性應(yīng)與原型苗相同或非常相似。

3 UK《已上市COVID-19疫苗的毒株變更指南》

UK于2021年3月4日發(fā)布了《已獲批COVID-19疫苗的毒株變更指南》［14］。指南內(nèi)容包括背景介紹、流感疫苗監(jiān)管理念［15］、對已獲EUA的新冠疫苗針對變異株進行適應(yīng)性調(diào)整的要求，同時提出了對將來可能出現(xiàn)的其他與SARS-CoV-2不相關(guān)的新型冠狀病毒流行的應(yīng)對準備考慮。

該指南較為明晰地提出了應(yīng)急狀態(tài)下監(jiān)管策略調(diào)整的必要性，對比了傳統(tǒng)監(jiān)管方法和應(yīng)急狀態(tài)下對監(jiān)管-供應(yīng)平衡的需求差異及風(fēng)險-效益評估差異。同時認為，流感疫苗的特殊監(jiān)管途徑可能成為可借鑒的監(jiān)管途徑，但也提到流感疫苗與新冠疫苗的認知基礎(chǔ)及臨床經(jīng)驗有所不同，因此，應(yīng)選擇一種適宜的研發(fā)策略，具體闡述如下：傳統(tǒng)的監(jiān)管方法一般將新毒株的替換視為新產(chǎn)品，應(yīng)重新開展臨床試驗以證明疫苗的安全性、免疫原性和效力。其中，生成臨床有效性數(shù)據(jù)為限速步驟，將推遲獲得新疫苗的時間，難以快速應(yīng)對疫情，應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和有效性和速度方面進行權(quán)衡。與流感模擬模型比較，新冠疫苗的大規(guī)模接種雖已證實了在目前流行狀態(tài)下原型疫苗的有效性，且原型疫苗數(shù)據(jù)可作為新冠疫苗的效價和免疫原性橋接初始數(shù)據(jù)，并積累了安全經(jīng)驗。但鑒于對當下流行的新冠病毒臨床研究數(shù)據(jù)收集的時間有限，新冠疫苗不能被指定為季節(jié)性疫苗，且許多新冠疫苗采用新型技術(shù)路線制備，缺乏臨床長期應(yīng)用的經(jīng)驗；另外，目前對新冠病毒的科學(xué)特性認知不如流感病毒成熟。據(jù)此，可綜合基于季節(jié)性流感更新的監(jiān)管原則及新冠原型疫苗已有的非臨床或臨床研究的數(shù)據(jù)支持，對已獲EUA的新冠疫苗的更新進行考慮。

若已有疫苗免疫血清交叉反應(yīng)數(shù)據(jù)證明原型苗不能提供針對變異株的保護，或有效性研究報告／調(diào)查證明疫苗效力下降，均會促使疫苗更新。該指南對質(zhì)量、非臨床和臨床方面提出了考慮，見表1。另外，指南還提及了對開展人體挑戰(zhàn)的思考。

4 WHO《對新冠疫苗預(yù)認證或緊急使用清單的評價考慮》及其附錄

WHO于2021年3月12日發(fā)布了《對新冠疫苗預(yù)認證或緊急使用清單的評價考慮》及其附錄［16］，該附錄文件為實時更新文件，將隨著數(shù)據(jù)積累進行修訂。對于變異株疫苗的定義為：針對VOC的疫苗，與已批準的原型株比較，僅變更毒株，疫苗生產(chǎn)工藝、控制和生產(chǎn)設(shè)施及質(zhì)量屬性等均不發(fā)生變化。明確該附錄用于評估變異株單價疫苗，其毒株應(yīng)為WHO定義的VOC，其原型苗已列入緊急使用清單或正在評估中。該附錄指出，2020年12月25日發(fā)布的《新冠疫苗評價考慮-新冠疫苗生產(chǎn)考慮點》［17］中的要求仍適用于變異株疫苗，同時適用于未進行針對變異株改良的疫苗，在研發(fā)過程中需結(jié)合考慮。

該附錄制定發(fā)布的重要背景情況主要包括疫情發(fā)展、疫苗可及性、S蛋白中和抗體保護作用及抗體滴度與保護作用的關(guān)系。變異株疫苗技術(shù)評價出臺指南的主要考慮為：①目前，出現(xiàn)影響疫苗免疫原性及保護效力VOC變異株可能性高；②全球范圍內(nèi)疫苗可及性高，以安慰劑為對照的臨床試驗終點日益困難；③病毒感染可誘導(dǎo)細胞和體液免疫，已有數(shù)據(jù)表明自然免疫或疫苗誘導(dǎo)免疫S蛋白中和抗體對免疫保護重要，可作為衡量疫苗免疫原性及保護效力的替代指標，但不能忽視，抗體水與平保護力的相關(guān)性或用于預(yù)測保護力的抗體閾值尚未確定。

該指南對處于不同開發(fā)階段的新冠疫苗及候選VOC疫苗的研究提出了原則性的考慮：①已列入WHO EUL的疫苗：該文件指導(dǎo)評估與原型疫苗相同的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)場地生產(chǎn)的變異株候選苗，但僅適用于變異株的單價候選苗；②處于臨床Ⅲ期后期的候選疫苗：此類疫苗可能尚未發(fā)布初步臨床保護力結(jié)果，鼓勵制造商提供數(shù)據(jù)以展示疫苗誘導(dǎo)的中和抗體對VOC的中和能力；③臨床Ⅰ期或Ⅱ期階段原型候選苗：可能已發(fā)布或未發(fā)布免疫原性和安全性數(shù)據(jù)，建議制造商應(yīng)在臨床開發(fā)過程中監(jiān)測疫苗對VOC的保護效果；④正在或即將進行非臨床研究的候選苗：制造商應(yīng)在候選疫苗設(shè)計時，評估對VOC的保護效力。

該附錄對藥學(xué)、非臨床評估、臨床評估（試驗設(shè)計、加強免疫、分析、安全性及風(fēng)險管理計劃）［18］提出了評價考慮，見表1。在非臨床研究中，提出鼓勵合作，共享毒株、血清和序列信息。在臨床研究中提出如可能建議采用商業(yè)化規(guī)模變異株疫苗進行免疫原性研究。

表1 FDA、EMA、UK及WHO對變異株疫苗的藥學(xué)、非臨床及臨床要求比較

5 小結(jié)

各指南均系在預(yù)期可能出現(xiàn)變異株的理論預(yù)測上及尚未獲得詳細的研究數(shù)據(jù)前建立的一種備用的監(jiān)管科學(xué)手段，對滿足一定前提條件的疫苗可減免部分的臨床前研究，并通過橋接臨床研究的方式推進變異株疫苗的上市。對于開發(fā)變異株疫苗的必要性、可行性及毒株序列的篩選，各監(jiān)管機構(gòu)均認為，需綜合考慮變異株對疫苗保護效力的影響確定，毒株序列的篩選需根據(jù)流行株、毒株交叉保護能力等由國家疾控部門確認或由國際組織提供。FDA明確僅對是否需要開發(fā)針對變異株的疫苗提出思考，而哪些數(shù)據(jù)可表明需求變異株疫苗、由誰確定和推薦等問題不包含在指南中。

對于變異株疫苗的定位，國際上基本均定義為在原型疫苗已獲得EUA基礎(chǔ)上開發(fā)的，并與原型疫苗為同一制造商和生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的疫苗。其中，EMA明確適用情形為：同時滿足原型疫苗已獲歐盟上市許可且變異株疫苗除抗原改變外，生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施、質(zhì)量屬性應(yīng)與原型苗相同或非常相似，WHO僅提出了對不同開發(fā)階段的科學(xué)建議，但WHO對于簡化臨床前研究及臨床研究的情形仍限定為已獲得EUA的疫苗。

藥學(xué)方面，各監(jiān)管機構(gòu)對需要更新的部分進行了簡單的、原則性的闡述，包括：①更新的起始材料（如序列），提出更新和細節(jié)信息要求。②更新生產(chǎn)工藝、控制及設(shè)施等。各監(jiān)管機構(gòu)考慮一致，認為由于序列／毒株變更進行工藝的適應(yīng)性調(diào)整是科學(xué)的，但仍需參照原型疫苗提交更新的生產(chǎn)工藝控制策略、工藝驗證等數(shù)據(jù)；對于生產(chǎn)一致性，如工藝驗證、關(guān)鍵步驟、中間體控制、關(guān)鍵質(zhì)量屬性及批分析等需提交完整的研究數(shù)據(jù)并提出了具體的技術(shù)要求。③均建議與原型疫苗開展質(zhì)量可比性研究，如FDA與WHO均期望預(yù)期結(jié)果同原型疫苗；EMA提出應(yīng)與原型疫苗相同或非常相似；UK明確提及了同原型疫苗的可比性，但未明確詳細要求。④穩(wěn)定性方面均要求需提供研究數(shù)據(jù)，如有數(shù)據(jù)支持，則原型疫苗效期初步適用于變異株疫苗。非臨床方面，大部分機構(gòu)認為，如果可論證原型疫苗安全性及有效性特征可代表變異株疫苗，則可不需要獨立研究數(shù)據(jù)，相關(guān)研究數(shù)據(jù)可作為臨床研究支持數(shù)據(jù)。WHO指南認為，原型疫苗臨床保護力為50%~60%的，動物攻毒試驗將有助于變異株疫苗的開發(fā)判斷。臨床方面，各監(jiān)管機構(gòu)均要求提供安全性研究數(shù)據(jù)，其中EMA提出可使用有效性研究中獲得的安全性數(shù)據(jù)；均提出與原型疫苗進行免疫原性對比研究，WHO和UK均提出可采用原型疫苗有效性數(shù)據(jù)。

關(guān)于多價疫苗，各機構(gòu)整體上均未過多考慮或作為重點考慮。其中，F(xiàn)DA和WHO均明確未將多價疫苗納入變異株疫苗的研發(fā)及評價考慮，僅EMA提及了對多價疫苗的框架思考，認為多價疫苗可能引起的調(diào)整和研究較單價疫苗考慮更多，尤其是制劑處方及成品檢定方法的開發(fā)等方面，且存在成品總雜質(zhì)水平翻倍等可能。UK提出二價／多價可能需要開展額外免疫原性研究，以確定各組分劑量，并研究是否存在相互干擾，并指出開發(fā)多價疫苗需更多研究數(shù)據(jù)，最好與監(jiān)管方進行討論；即認為多價疫苗的制劑處方開發(fā)及成品質(zhì)量控制將會成為研究的重點。多方的指南提出，質(zhì)控方法及生產(chǎn)過程中，應(yīng)能準確區(qū)分變異株疫苗與原型疫苗。對于已有上市原型疫苗的多價疫苗開發(fā)，其臨床研究同單價變異株疫苗，可采用與原型疫苗進行免疫原性橋接試驗。另外，F(xiàn)DA和UK均提出應(yīng)提前考慮變異株疫苗的命名和說明書問題。

6 展望

整體上，各機構(gòu)均認為在應(yīng)急狀態(tài)下，在可能影響疫苗效果的變異株出現(xiàn)之前，前瞻性地建立特定的監(jiān)管通道以推動針對變異株的疫苗開發(fā)是非常必要的。目前，各機構(gòu)提出的相關(guān)意見均較為開放，具有較大的靈活度，且強調(diào)和體現(xiàn)目前考慮的實時性，指南會伴隨數(shù)據(jù)的積累進行修訂和更新。同時也指出，現(xiàn)有指南由于收集的數(shù)據(jù)有限，存在較大的不確定性，建議根據(jù)具體情況具體分析，開發(fā)者應(yīng)與監(jiān)管機構(gòu)保持有效的溝通。

UK提出了流感監(jiān)管理念的適應(yīng)性引入及對人體挑戰(zhàn)試驗的思考，充分體現(xiàn)了在目前新冠病毒大流行背景下，對產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、有效性及產(chǎn)品獲得的速度方面進行的平衡性考慮，以期能夠有效務(wù)實地獲得疫苗產(chǎn)品應(yīng)對疫情。對于新冠變異株的疫苗開發(fā)不能完全借鑒流感病毒疫苗監(jiān)管模式，主要基于以下考慮：①流感疫苗的監(jiān)管策略是由流感病毒易變的特點決定的，流感病毒與新冠病毒變異模式不同，流感存在重配情況導(dǎo)致更易變異。新冠病毒多為基因位點突變，病毒不會以如此顯著的速率突變，導(dǎo)致針對特定抗原的疫苗迅速被淘汰。已有研究結(jié)果顯示，原型疫苗對新冠病毒突變株仍具有交叉保護效果［19］。②流感疫苗和新冠疫苗的研發(fā)基礎(chǔ)不同，流感疫苗在長期研發(fā)的基礎(chǔ)上，對流感病毒結(jié)構(gòu)和特性、疫苗特性有了深入了解，且積累了足夠的疫苗安全性和有效性數(shù)據(jù)。新冠病毒是一種新的病原體，對其科學(xué)特性的研究不及流感病毒成熟，另外，許多疫苗形式（如mRNA疫苗）較為創(chuàng)新，研究深度有限，幾乎無長期的臨床經(jīng)驗，研究基礎(chǔ)較為薄弱。③流感疫苗經(jīng)歷了從簡化臨床到免臨床的過程，流感疫苗上市后積累了大量數(shù)據(jù)，在較長一段時間內(nèi)，國際上對于流感毒株的更新，要求臨床橋接研究或少量的人體攻毒研究。最終開始免臨床試驗，僅進行毒株替換后質(zhì)量研究。新冠疫苗目前仍處于研發(fā)或上市使用的早期階段，缺少相應(yīng)的臨床經(jīng)驗積累。④流感疫苗生產(chǎn)用毒株為WHO統(tǒng)一分發(fā)的重配株，WHO在重配株生產(chǎn)過程中驗證了其生產(chǎn)適用性、外源因子風(fēng)險及雪貂等動物有效性。對于新冠病毒尚無統(tǒng)一的毒株推薦機制和篩選標準，毒株需進行生產(chǎn)適用性、毒株毒力、傳代穩(wěn)定性及外源因子風(fēng)險分析等全面的檢定和研究。

目前，我國新冠疫苗開發(fā)所處的階段涵蓋臨床前研究、臨床試驗研究、EUA及已獲批附條件上市等。產(chǎn)品及候選產(chǎn)品覆蓋的技術(shù)路線較為全面，包括滅活疫苗、重組蛋白疫苗、重組病毒載體疫苗及核酸疫苗等，其中兩款新冠滅活疫苗已獲WHO批準緊急使用［20-21］。為應(yīng)對可能出現(xiàn)影響現(xiàn)有疫苗效果的變異株流行應(yīng)急情況，需建立變異株疫苗產(chǎn)品的快速研發(fā)路徑及對應(yīng)監(jiān)管策略，可借鑒文中所述國外各機構(gòu)發(fā)布的相關(guān)考慮，并結(jié)合我國國情綜合考慮，制定具有科學(xué)性、可操作性、靈活性、前瞻性和先進性，且與國際相關(guān)指南及意見等相協(xié)調(diào)的相關(guān)指導(dǎo)原則。