COVID-19 疫苗的类型

目前,开发COVID-19疫苗的途径有5条。除了已经进入临床试验的腺病毒载体疫苗和灭活疫苗外,其他三种技术路线的疫苗也正在进入临床试验。这5种疫苗的特点是什么?

一、灭活疫苗
灭活疫苗是最传统、最经典的技术路线:体外培养新型冠状病毒,然后灭活使其无毒,但这些病毒的“尸体”仍然可以刺激人体产生抗体和让免疫细胞记住病毒的外观。目前,我国已有3种COVID-19灭活疫苗进入临床研究。其中,武汉生物制品研究所研制的灭活COVID-19疫苗已进入II期临床研究。

COVID-19 疫苗类型

灭活疫苗的优点是制备方法简单快捷,安全性较高。它是应对急性疾病传播的常用手段。灭活疫苗很常见。我国常用的乙肝疫苗、脊髓灰质炎灭活疫苗、乙脑灭活疫苗、百白破疫苗都是灭活疫苗。

但灭活疫苗也存在剂量大、免疫期短、免疫途径单一等缺点。最可怕的缺点是有时会引起抗体依赖性增强效应(ADE),加重病毒感染。导致疫苗研制失败的严重不良反应。

2、腺病毒载体疫苗
腺病毒载体疫苗以经过修饰的无害化腺病毒为载体,装载新型冠状病毒的S蛋白基因,制成腺病毒载体疫苗,刺激机体产生抗体。S蛋白是新冠病毒入侵人体细胞的关键“钥匙”。无害的腺病毒戴上S蛋白的“帽子”,故作“凶猛”,使机体产生免疫记忆。陈伟院士团队正在进行的二期临床试验的新冠疫苗是腺病毒载体疫苗,是比较成熟的疫苗技术路线。

腺病毒载体疫苗的优点是:安全、高效、不良反应少。这种疫苗有一个成功的先例:此前,陈伟院士与天津康希诺生物科技有限公司团队自主研发的重组埃博拉病毒病疫苗也是以腺病毒为载体。

这种疫苗也有缺点。重组病毒载体疫苗的研发需要考虑如何克服“先天免疫”。以进入临床试验的重组新型冠状病毒疫苗为例。这种疫苗以5型腺病毒为载体,但大多数人在成长过程中都感染过5型腺病毒。体内可能存在可以中和腺病毒载体的抗体,因此可能会攻击载体,降低疫苗的效果。换句话说,疫苗的安全性高,但有效性可能不足。

3、核酸疫苗
核酸疫苗包括mRNA疫苗和DNA疫苗,将编码S蛋白、mRNA或DNA的基因直接注入人体,利用人体细胞在人体内合成S蛋白,刺激机体产生抗体. 通俗地说,就是把一份详细的病毒文件交给人体的免疫系统。美国摩德纳批准进行II期临床试验的mRNA COVID-19疫苗是一种核酸疫苗。

核酸疫苗的优点是:开发过程中无需合成蛋白质或病毒,工艺简单,安全性较高。核酸疫苗是世界各国都在积极探索的疫苗研发新技术,目前市场上还没有核酸疫苗上市。国内一些高层正在对这条路线进行研究。

这个疫苗的技术太新,没有成功的先例,所以不知道研发过程中可能哪里有坑!从产业的角度来看,虽然生产过程本身并不复杂,但世界上大多数国家在这方面的基础都比较薄弱,还没有形成稳定可控的量产供应链。所以它的缺点是:没有成功的先例,大多数国家不能大规模生产,而且可能因为价格高而难以普及到低收入国家。

4.重组蛋白疫苗
重组蛋白疫苗又称基因工程重组亚单位疫苗。它利用基因工程的方法,大量生产最有可能是新型冠状病毒抗原的S蛋白,注入人体,刺激人体产生抗体。相当于不生产一个完整的病毒,而是分别生产出许多新型冠状病毒的关键成分,交给人体免疫系统。我国已经掌握了高质量、高纯度疫苗蛋白规模化生产技术,是可以快速规模化生产疫苗的技术路线。

重组亚单位疫苗的优点是:安全、高效、规模化生产。这条路线有成功的先例,比较成功的基因工程亚单位疫苗是乙肝表面抗原疫苗。

重组亚单位疫苗的缺点是很难找到好的表达系统。其抗原性受所选表达系统的影响,因此在制备疫苗时需要仔细选择表达系统。

5.减毒流感病毒载体疫苗
减毒流感病毒载体疫苗以已获批上市的减毒流感病毒疫苗为载体,携带新型冠状病毒的S蛋白,共同刺激人体产生针对流感病毒的抗体。两种病毒。简单的说,这种疫苗是低毒流感病毒戴上新冠病毒S蛋白“帽子”形成的融合病毒,一石二鸟,可预防流感和新冠。当新冠肺炎疫情与流感重叠时,其临床意义非常大。由于减毒流感病毒容易感染鼻腔,因此这种疫苗只能通过滴鼻进行接种。

流感病毒减毒载体疫苗的优点是:一种疫苗预防两种疾病,接种频率较低,接种方法简单。

减毒活病毒疫苗是一种非常重要的疫苗。我们平时常见的减毒活疫苗有:乙型脑炎减毒活疫苗、甲肝减毒活疫苗、麻疹减毒活疫苗。但减毒活疫苗的缺点是研发过程漫长。

需要注意的是,该技术路线并没有直接将新型冠状病毒减毒成疫苗,因为需要长期的病毒培养和传代减毒筛选;它使用减毒流感病毒疫苗作为载体。,通过生物工程方法将新型冠状病毒的致病S蛋白转移到减毒流感病毒疫苗中,从而可以节省大量的病毒培养、传代、减毒和筛选时间。

疫苗研发的难点是什么?

新冠肺炎疫苗研发面临诸多困难和障碍。

难点一:认识新病毒
科学家要战胜新病毒,首先要认识和理解它。新型冠状病毒是过去18年来通过跨物种传播引起大规模人类感染的第三种冠状病毒。前两个是SARS和MERS。

对类似病毒的研究经验可以帮助我们更好地了解新病毒。遗憾的是,目前还没有针对某类冠状病毒研发出疫苗和药物,SARS和MERS都没有特效药,也没有成功上市的疫苗。与其他病毒相比,我们对新型冠状病毒的生物学特性、感染过程、致病性以及人体对它的免疫反应知之甚少。深入了解新型冠状病毒需要我们花费大量时间。

然而,SARS和MERS提高了我们对冠状病毒的认识。疫情发生后,中国科学家迅速完成了新冠病毒基因测序和毒株分离,为疫苗研发奠定了坚实基础。

难点二:病毒会转化
新型冠状病毒是一种高度糖基化的RNA病毒,容易转化,导致疫苗失效。

糖基化是一种广泛、复杂和多变的蛋白质翻译后修饰,在细胞和身体中起着重要作用。有学者对常见包膜病毒的糖基化位点进行了比较:丙型肝炎病毒有4~11个糖基化位点,流感病毒有5~11个糖基化位点,Ebo Pull病毒有8~15个糖基化位点,HIV有20~11个糖基化位点。 30 个糖基化位点。

这些糖基化位点使病毒容易发生各种突变。病毒被糖基化后,就相当于用了“伪装”伪装。人体注射疫苗后产生的抗体可能无法准确识别体内的病毒,也就无法预防。HIV的糖基化位点是流感病毒的3~6倍,这也是艾滋病疫苗研制滞后的主要原因之一。

最新研究表明,新型冠状病毒是一种高度糖化的球形颗粒,结构巨大,至少有66个糖基化位点!新冠病毒的糖基化位点至少是HIV的两倍,这也意味着疫苗研发难度极大。

难点三:疫苗可能对人类有害
新冠疫苗是人类应对病毒的武器,但ADE效应可能会让这种武器反过来加深对人类的伤害。ADE是指当机体受到病原体感染时,原有的中和抗体不仅不能阻止病毒侵入人体细胞,某些病毒在特异性抗体的协助下还能进行显着繁殖或感染,造成更严重的病理损害。ADE效应已成为登革热疫苗几十年艰苦研发的主要障碍之一。

科学家在灵长类动物实验中发现ADE对SARS疫苗研发的作用:如果猴子接种表达SARS病毒刺突蛋白的“重组痘苗-SARS疫苗”,再感染SARS病毒,反而会加重急性肺损伤. . 鉴于新型冠状病毒与SARS病毒的刺突蛋白结构和感染机制相似,新型冠状病毒疫苗也存在ADE风险,在疫苗设计中应慎重关注和研究。

不过,最近在这方面有好消息。5月6日,中国科学家率先在国际顶级学术期刊《科学》上发表了新型冠状病毒疫苗的动物实验结果:《SARS-CoV-2病毒灭活疫苗的快速开发》。研究人员开发了一种纯化的灭活新型冠状病毒候选疫苗,用于动物实验。其中,高剂量组4只恒河猴咽喉、肛门、肺部均未检出病毒,感染后第7天未观察到ADE。

除了以上三个难点,新冠疫苗研发过程中可能还有很多意想不到的困难需要一一克服,因为没有人能保证疫苗研发一定会成功。HIV是一种RNA病毒。疫苗从 1980 年代开始研制,但迄今未成功。

不过,目前中国新冠疫苗的研发进展顺利,这让人们对研发的结果还是很有信心的。中国工程院院士王俊志曾明确表示:截至目前,中国疫苗5大技术方向总体进展顺利。