浅谈新冠疫苗研发的几条技术路线
目前本人已知的主流的新冠疫苗研究一共有以下几种方向,一为灭活疫苗,走这个技术方向的研究机构包括科兴生物、北生所、武汉所等;二为重组蛋白疫苗,走这条技术路线的包括智飞生物/中微所等;三为腺病毒载体疫苗,主要的机构包括康希诺/军事医学研究院、牛津大学/AZ 等;四为核酸疫苗,主要的研究机构包括康泰生物/艾棣维欣(DNA)、Inovio(DNA)、沃森生物/艾博生物(mRNA)、复星医药/BioNTech (mRNA)、Moderna/NIAID(mRNA)、BioNtech/辉瑞(mRNA)等。
首先讲讲灭活疫苗,所谓灭活疫苗,就是首先对病毒或者细菌进行培养,然后用物理方式(加热)或者化学方式(加入福尔马林)将其灭活,在灭活之后,原本的细菌或病毒已不具备毒性,但是却可以引起人体的免疫反应。从机理上来看,灭活疫苗最大的特点就是安全性高,因为其本质上是“死病毒”,这对于免疫缺陷患者十分友好,同时也因为其不具备病毒毒性也变得容易保存。不过其缺点就在于,灭活疫苗只能诱发体液免疫而不能诱发细胞免疫,这导致其产生的抗体滴度会随着时间的推移而下降,所以灭活疫苗一般需要定期加强接种。市面上的主要灭活疫苗包括乙肝疫苗和狂犬病疫苗等。目前在新冠灭活疫苗研发方面,科兴生物、武汉所和北生所都已经登记III期临床试验。科兴第二针必须28天么
注:根据我国疫苗产品的审批要求,主要流程包括临床前研究、临床试验批准、临床I期、临床II期、临床III期、上市批准和生产设施认证/核查等主要环节。其中临床研究通常分为三期:Ⅰ期主要评价安全性;Ⅱ
期主要评价疫苗安全性和免疫原性,同时探索免疫程序;Ⅲ期主要在更大人范围内评价疫苗的安全性和有效性。
其次是重组蛋白疫苗,技术名称中的蛋白,若以新冠病毒为例,就是S 蛋白。在新冠病毒结构中,主要包含四种主要的结构蛋白:刺突蛋白(S 蛋白)、核衣壳蛋白(N蛋白)、膜蛋白(M蛋白)和包膜蛋白(E蛋白),其中S蛋白是病毒中很关键的组成部分。重组蛋白疫苗是将病毒的S蛋白基因整合重组到酵母菌、大肠杆菌等微生物里,然后再大量培养,从而表达出病毒的S蛋白,再收获、提纯S蛋白,最后做成疫苗。注射重组蛋白疫苗,其实就是注入了S蛋白,S蛋白可以刺激人体产生抗体。市面上常见的重组蛋白疫苗包括重组酵母乙肝疫苗等。新冠病毒的重组蛋白疫苗研发方面,智飞生物与中微所合作的重组新型冠状病毒疫苗目前处于临床II期阶段。
接着是腺病毒载体疫苗,该技术是将S蛋白装到改造过后无毒的腺病毒中,然后将装有S蛋白的无毒腺病毒注入到人体之中,S蛋白到人体中之后刺激人体产生免疫。简单的理解,腺病毒就是一辆车,它载着新冠病毒的S蛋白到人体内,让人体产生对新冠病毒的免疫力。这条技术路线比较知名的是之前陈薇院士团队做出来的“重组埃博拉病毒病疫苗(腺病毒载体)”,该疫苗已经在2017年获得上市批准。而在新冠病
毒疫苗研制方面,牛津大学/AZ已经登记临床III期试验(康泰生物8月7日公告其与AZ签署框架性条款),康
希诺生物和军事科学院陈薇院士团队联合开发的Ad5-nCoV疫苗已经完成II期临床试验揭盲,临床试验数据表明其具有良好的安全性,及较高的体液免疫及细胞免疫应答水平,目前已经获批在军队内部使用,也即将进入临床III期。
最后谈一谈核酸疫苗,也就是常说的“第三代疫苗”。一般的第一代疫苗产品,即上文提到的灭活疫苗,以及还有减活疫苗,其本质就是将病毒本身的毒性完全去除或者部分去除注射进人体内,使人体产生对病毒的免疫。而第二代则是利用技术提取出病毒的关键蛋白结构,如上文所提到的S蛋白,将蛋白直接或者利用载体(如腺病毒)注入人体内,利用蛋白结构刺激人体产生抗体。第三代疫苗产品则是直接利用对关键的蛋白结构进行基因编码,将编码好的蛋白核酸注入到人体内,利用人体本身的机能产生蛋白结构,从而产生抗体。以新冠病毒疫苗为例,核酸疫苗就是将新冠病毒中的S蛋白基因提取出来,通常是DNA或mRNA,再将S蛋白的DNA或者mRNA注入到人体内,利用人体本身的机制产生S蛋白,S蛋白再刺激产生抗体。这种疫苗的优点在于不需要合成蛋白质或者病毒,开发流程较快,且生产周期短,可以应对突发性传染性疾病。不过该项技术属于较新的技术,全世界尚无成功的先例。在新冠病毒疫苗研发方面,Moderna/NIAID(mRNA)和BioNtech/辉瑞(mRNA)已经登记III临床试验,康泰生物/艾棣维欣(DNA)、沃森生物/艾博生物(mRNA)复星医药/BioNTech(mRNA)等已经进入I期临床。
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