由中國(guó)軍科院的科學(xué)家陳薇院士領(lǐng)銜研發(fā),天津康希諾公司出品的腺病毒載體疫苗,本來(lái)是和美國(guó) Moderna在同一天開(kāi)始臨床試驗(yàn)注入人體的(),如今Moderna已經(jīng)名滿天下了,就連小編第一針打的也是Moderna。不過(guò)康希諾終于奮起直追,完成了在巴基斯坦和墨西哥多達(dá)三萬(wàn)人的3期臨床,今天公布了初步的結(jié)果:
對(duì)癥狀輕中以上的感染保護(hù)率為65.7%, 對(duì)重癥保護(hù)率為91%,沒(méi)有明顯嚴(yán)重的安全問(wèn)題。
這個(gè)結(jié)果和使用類似腺病毒技術(shù)的美國(guó)強(qiáng)生公司(J&J)的結(jié)果非常類似,強(qiáng)生的結(jié)果是:
對(duì)輕癥以上的保護(hù)率為66%, 對(duì)重癥保護(hù)率82%。
那么,和輝瑞/Moderna的RNA疫苗動(dòng)輒95%輕癥保護(hù)率和100%重癥保護(hù)率相比,強(qiáng)生和康希諾是不是有點(diǎn)失敗呢?
未必如此,因?yàn)镽NA疫苗的成就是建立在兩針(間隔大概一個(gè)月)的基礎(chǔ)上,而強(qiáng)生和康希諾都是一針就齊活。
小編一個(gè)星期前接種了Moderna,驅(qū)車半小時(shí)前往,趴車,排隊(duì),過(guò)一道道關(guān)卡,接種休息后離開(kāi),這不是一個(gè)簡(jiǎn)短的過(guò)程。而一個(gè)月之后還要把這個(gè)過(guò)程再重復(fù)一遍,對(duì)于我個(gè)人來(lái)說(shuō)僅僅就是一種不方便而已。但是設(shè)想一下如果兩億美國(guó)人都要把這個(gè)過(guò)程走兩遍,這就是一筆巨大的社會(huì)開(kāi)銷。此外,如果沒(méi)有車怎么辦?上班需要請(qǐng)假誤工怎么辦?這都是大規(guī)模接種中最實(shí)際的問(wèn)題。而且政府在計(jì)劃第一針免疫的時(shí)候,還要制定詳盡的計(jì)劃確保首次接種者的二次接種日程,同時(shí)不能減緩第一針接種的鋪開(kāi)速度,這對(duì)政府的優(yōu)化運(yùn)籌能力是一個(gè)極大的考驗(yàn)。
所以說(shuō),如果采用了強(qiáng)生或者康希諾的單針?lè)桨?,這一切頭疼都減少了一半,而且腺病毒疫苗在存儲(chǔ)溫度和運(yùn)輸上的優(yōu)勢(shì)我們還沒(méi)有提呢。
目前抗疫苗突變體的出現(xiàn),也強(qiáng)化了單針劑型的優(yōu)勢(shì)。只需想象一下,腺病毒疫苗只需一針就基本發(fā)揮其全部潛力,下次接種的可能就是應(yīng)對(duì)突變株的改進(jìn)型了。而不論是RNA疫苗還是滅活疫苗,都得老老實(shí)實(shí)打一模一樣的第二針,效率未免低了。
必須承認(rèn),兩針RNA疫苗似乎的確是比一針的腺病毒疫苗更高效,但是目前科學(xué)界傾向于認(rèn)為一針RNA疫苗也許不如一針腺病毒疫苗的保護(hù)率,那么大家就面臨選擇(如果有的選的話):
選RNA,追求最終的高保護(hù)率,但是接受在兩針之間的不確定期;
選腺病毒疫苗,得到更及時(shí)的保護(hù),但接受其最終保護(hù)率或許不是最優(yōu)的現(xiàn)實(shí)。
疫苗接種的時(shí)間,和保護(hù)性免疫形成的窗口,是一個(gè)大學(xué)問(wèn)。
有一個(gè)例子是麻疹疫苗,這是一款相當(dāng)高效的疫苗,但是有一個(gè)缺點(diǎn),由于新生嬰兒體內(nèi)有母體抗體的殘余,常規(guī)麻疹疫苗對(duì)不足9個(gè)月的嬰兒無(wú)效,必須等到9個(gè)月之后才能接種。但是對(duì)于衛(wèi)生條件很差,傳染病流行的很多第三世界國(guó)家來(lái)說(shuō),9個(gè)月時(shí)間太長(zhǎng)了,很多小baby在等到常規(guī)接種麻疹疫苗之前就被感染發(fā)病了。所以科學(xué)家殫精竭慮地找到一種叫做Edmonston Zagreb的低毒麻疹變種,既能感染在9個(gè)月之內(nèi)的嬰兒,保證不至于帶來(lái)麻疹的可怕癥狀,同時(shí)能誘導(dǎo)出針對(duì)真正麻疹的免疫力,作用原理就如同用牛痘來(lái)防止天花。80年代末,這個(gè)聰明疫苗的臨床試驗(yàn)曾在非洲和拉丁美洲如火如荼地進(jìn)行。
從麻疹再回到新冠疫苗,我們也許好奇強(qiáng)生和康希諾這個(gè)一針生效的時(shí)間優(yōu)勢(shì)來(lái)自何方呢?
如果說(shuō)滅活疫苗(科興,國(guó)藥)和病毒蛋白質(zhì)亞基疫苗(美國(guó)Novavax,中國(guó)智飛)是把外源的抗原注入體內(nèi),mRNA疫苗是就是把抗原的“信息”傳遞給人體,它利用人體自身細(xì)胞生產(chǎn)抗原。外源抗原,特別是“信使”RNA,在體內(nèi)的穩(wěn)定性和半衰期有限,所以固然能夠相當(dāng)程度地刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng),但是若要形成穩(wěn)定的免疫記憶 ,則需要第二針的加強(qiáng)作用(Booster)。
象強(qiáng)生和康希諾這樣的腺病毒載體疫苗,機(jī)理則有所不同。如果把滅活疫苗和病毒蛋白質(zhì)亞基疫苗比喻成把病毒“子彈”直接射入人體,腺病毒疫苗就是把“機(jī)槍”轉(zhuǎn)入了機(jī)體,在人細(xì)胞內(nèi)持續(xù)性地發(fā)射射抗原“子彈”,所以一針就能形成比其他疫苗更持久的免疫反應(yīng)。
這挺“機(jī)槍”就是腺病毒載體所攜帶的一種叫做“啟動(dòng)子”(Promoter)的DNA序列,它來(lái)自人巨細(xì)胞病毒(CMV),通過(guò)基因工程的手段被嫁接入腺病毒載體,它能夠持續(xù)地推動(dòng)新冠抗原DNA序列穩(wěn)定地翻譯為mRNA,然后這個(gè)mRNA再生產(chǎn)出病毒刺突蛋白。相比之下,輝瑞和Moderna的技術(shù)更加簡(jiǎn)單粗暴,跳過(guò)DNA載體直接工業(yè)化生產(chǎn)mRNA。
之所以選用腺病毒骨架作為載體,主要的原因是它是一種危害很小的病毒。但既然是病毒就不能掉以輕心,所以一起實(shí)用化的腺病毒載體都經(jīng)過(guò)了大幅度的改裝,除了加入CMV啟動(dòng)子之外,它還刪掉了一個(gè)腺病毒自己的重要基因E1,這個(gè)E1的產(chǎn)物蛋白對(duì)病毒顆粒的包裝,復(fù)制和感染至關(guān)重要。
割掉E1基因有一箭三雕的好處:
騰出了空間,讓腺病毒載體能夠接納新冠刺突這樣的大片段外源基因。
被閹割的腺病毒永久性失去了二次感染的能力,保證了安全性。
在正常的病毒病毒傳播過(guò)程中,病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,一旦復(fù)制出E1蛋白,包裝出成熟的顆粒,就會(huì)造成宿主細(xì)胞死亡破裂,病毒顆粒被釋放,再去尋找下一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞。而作為疫苗載體腺病毒顆粒,在生產(chǎn)過(guò)程中被補(bǔ)充了E1蛋白,所以能夠一次性感染宿主細(xì)胞。但是它失去了E1基因,就無(wú)法形成下一代的復(fù)制性顆粒,也就不能快速地造成細(xì)胞的死亡(Apoptosis)。被感染的活細(xì)胞能持續(xù)地生產(chǎn)新冠刺突抗原,這是腺病毒疫苗單針即發(fā)揮全部潛力的另一個(gè)原因。
說(shuō)了這么多,大家可以看到腺病毒疫苗其實(shí)是一種相當(dāng)高端的技術(shù)。在新冠之前,RNA疫苗遠(yuǎn)未成氣候的時(shí)候,這個(gè)平臺(tái)曾在艾滋病疫苗研發(fā),抗埃博拉和滋卡(Zika)疫情中都曾扮演重頭戲。但是新冠的到來(lái),以及美國(guó)政府的全力押寶,讓RNA平臺(tái)徹底大出風(fēng)頭,不少人都在問(wèn)腺病毒平臺(tái)是否已經(jīng)失寵了?
腺病毒疫苗的問(wèn)題是它的歷史雖然悠久,但是成功例子尚少。為數(shù)不多的一個(gè)成功例子是狂犬病疫苗,就是單針接種無(wú)需加強(qiáng)。也許正是這個(gè)優(yōu)勢(shì),幾大制藥巨頭都押寶了這個(gè)平臺(tái)。相比之下,目前成功的兩款RNA疫苗都是小公司研發(fā)的,德國(guó)的BioNTech和美國(guó)的Moderna,他們后期開(kāi)發(fā)的運(yùn)作分別由輝瑞和NIH接盤。
在理論上,牛津/阿斯利康的腺病毒體系也可以做到一針免疫。但是他家一期臨床的數(shù)據(jù)顯示單針的免疫激活不足,不得不加了第二針,喪失了腺病毒載體的這個(gè)單針的關(guān)鍵性優(yōu)勢(shì)。禍不單行的是,正是由于這個(gè)臨時(shí)的Protocol改變,讓一小部分試驗(yàn)人群在實(shí)際操作中接受劑量出錯(cuò)了,產(chǎn)生了自相矛盾的保護(hù)率結(jié)果。
目前成功做到單針免疫的強(qiáng)生和康希諾,采用的都是人類腺病毒骨架Ad26和Ad5。而飲恨的牛津/阿斯利康用的是黑猩猩的腺病毒,這個(gè)結(jié)果的差異是由于人類和黑猩猩之間種屬的差距嗎?不知道。
為什么牛津/阿斯利康舍人而取黑猩猩呢?原因來(lái)自腺病毒體系的一個(gè)致命弱點(diǎn)。
那就是腺病毒是一種相對(duì)常見(jiàn)的病毒,如康希諾用的Ad5,相當(dāng)比例的人曾經(jīng)感染過(guò)它,體內(nèi)已經(jīng)有針對(duì)這種病毒骨架的抗體,這樣注射進(jìn)來(lái)的腺病毒載體會(huì)被免疫系統(tǒng)自然壓制,發(fā)射毒蛋白子彈的“機(jī)關(guān)槍”就卡殼。為了避免這種情況,強(qiáng)生采用了一種比Ad5更加罕見(jiàn)的毒株Ad26,人類含有抗Ad-26抗體的幾率大低,而牛津/阿斯利康則干脆采用了黑猩猩病毒,可惜他們的賭博沒(méi)有成功。從康希諾不錯(cuò)的結(jié)果看,人類對(duì)Ad5的自然抗性似乎問(wèn)題不大。
世界上另一款成功的腺病毒載體疫苗是俄羅斯的Sputnik,它也需要兩針間隔21天的接種。也許是為了避免第一針帶來(lái)的對(duì)載體本身的抗性,俄羅斯這款采用了獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì),第一針是和強(qiáng)生一樣的Ad26載體,第二針是和康希諾一樣Ad5載體,它賭的是人同時(shí)具有抗Ad5和Ad26能力的幾率會(huì)非常低。
RNA平臺(tái)則完全克服了腺病毒體系的這個(gè)弱點(diǎn)。
拉拉雜雜寫了這么多,還僅僅是涉及了腺病毒疫苗這一個(gè)體系的皮毛而已,可以想象疫苗研發(fā)是一個(gè)多么艱深的科學(xué)和工程的問(wèn)題。
不單單是科學(xué)上的挑戰(zhàn),有時(shí)還有生命的代價(jià)。
之前提到的被人們寄予厚望的早介入型麻疹疫苗Edmonston Zagreb減活株,其在第三世界國(guó)家進(jìn)行的大規(guī)模三期臨床在1991年被緊急叫停,原因是疫苗組嬰幼兒死于常見(jiàn)?。ǜ篂a,肺炎,寄生蟲(chóng))的比例高得不正常,更深層的原因是減活麻疹疫苗可能引發(fā)了人體免疫抑制現(xiàn)象,這樣幼兒雖然獲得了對(duì)麻疹的抗性,對(duì)其他普通病原的抵抗力卻下降了,得不償失。
我們對(duì)疫苗的了解還是太少,所以不得不在未知面前永遠(yuǎn)保持一顆謙虛的心。
參考資料:
https://www.thepharmaletter.com/article/vaccine-trial-put-us-babies-at-risk
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15451446/
https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-02-08/pakistan-says-cansino-s-covid-vaccine-shows-65-7-efficacy
https://www.jnj.com/johnson-johnson-announces-single-shot-janssen-covid-19-vaccine-candidate-met-primary-endpoints-in-interim-analysis-of-its-phase-3-ensemble-trial
https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2020/azd1222hlr.html
https://cen.acs.org/pharmaceuticals/vaccines/Adenoviral-vectors-new-COVID-19/98/i19
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