新冠疫苗研發為何可以如此迅速

編譯 莫莊非

在現有的疫苗研發平臺上，科學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胞

6個多月前，中國科學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速度，也推動了巨量資金涌入這個領域。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家制作疫苗配方。從科學角度來說，新冠病毒相比其他病原體，更容易在已有的研發平臺上組合出針對性疫苗。

美國國立衛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。”

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。

德克薩斯大學醫療科主任詹姆斯?杜克（James Le Duc）說道：“這是一項規模巨大的實驗，且沒人知道結果會怎樣。”

疫苗通常需要數年甚至數十年時間才能真正推廣到老百姓手中。耗時最短的紀錄來自腮腺炎疫苗，它也需要4年。目前看來，新冠疫苗有望打破紀錄。

研發冠狀病毒疫苗，科學家經驗豐富

SAR-CoV-2的前輩們太多：有向人類妥協，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80%的遺傳相似度。

這些事實意味著研究者可以根據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疫苗的研發團隊都曾致力于SARS-CoV疫苗的研制）。在現有的疫苗研發平臺上，科學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。

美國埃默里大學的免疫學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。我們都認為該蛋白就是疫苗研發的切入點。”

前沿技術助力疫苗研發

疫苗可以訓練人體免疫系統識別尚未遇到的特定病原體的能力。一般來說，我們的免疫系統通過與感染做斗爭來建立免疫記憶。有了記憶，當感染再次發生，免疫系統的防御過程就會被觸發，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，只不過這場遭遇戰不會使人生病。

過去開發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漫長。但是現在的前沿技術只要求知道病毒的遺傳序列，足矣。如前文所說，科學家們可以借助功能強大的研發平臺——這些平臺具備超凡的適配性，能將大多數病毒拆解為可以各個擊破的小塊，幫助使用者高效研發——把一段一段的現成配件，組裝為對付新敵人的戰斗武器。

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

Moderna/NIAID疫苗由指導冠狀病毒刺突蛋白表達的mRNA構建而來。疫苗可以帶著mRNA進入細胞，然后讀取其“指導說明”，啟動合成刺突蛋白的過程，讓人體免疫系統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/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合，然后將其運送至細胞內的方法，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胞的特定受體，以便進入細胞并復制（疫苗可以通過適時地阻斷刺突蛋白與細胞表面受體結合，防止病毒感染人體）。刺突也是針對病毒的免疫關鍵部位，這意味著它們會引起最劇烈的免疫反應（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平臺，基礎遺傳學、免疫學和結構生物學方面的創新也是COVID-19疫苗進展神速的重要原因。例如，科學家能挖掘出這么多關于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，不光得在科學上成功，也要在資本上發功。一款疫苗的研發進度慢，一部分原因在于經費不到位——出資方通常希望先親眼看到候選疫苗成功地通過研發流程中的每個環節，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。

約翰霍普金斯大學的傳染病醫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。”

為了幫助各研發團隊順利進展，包括政府和流行病防備創新聯盟（CEPI）等基金會在內很多機構都在積極籌措資金，將數以百萬美元，甚至是數十億美元的經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學高級研究與發展管理局拿到了4.72億美元的資助。這些費用不僅用于研究和試驗，也用于公司生產疫苗的成本投入——即使他們的疫苗可能無效。

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

疫苗監管經驗豐富

疫苗的監管策略不是個會引起公眾廣泛關注的話題，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管策略有很多值得借鑒之處。當時的監管機構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，與疫苗公司就產品應達到的療效閾值進行了高效對話，最終結果也頗為理想。關于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防感染，或令患者的病情嚴重程度下降50%。

國際艾滋病疫苗行動組織（IAVI）主席、默克疫苗前執行官馬克?芬伯格（Mark Feinberg）表示：“應對埃博拉危機的過往經歷確實給了監管者更多經驗，幫助他們更快、更靈活地決策。”

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議以及等待更多審核批準的環節，從而節省數周甚至數月的時間。

當然，疫苗開發速度過快也可能帶來不利影響。曾有人質疑這么快的研制過程如何確保安全性，也有人表達了自己不愿使用疫苗的消極態度。美聯社于5月開展的一項民意調查發現，黑人和拉丁裔美國人因其曾在醫療領域遭受到的嚴重傷害，比白人老百姓更懷疑COVID-19疫苗是否安全。公共衛生專家表示，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疫苗——在還沒有明確的效力及安全性標準的情況下。

醫生正為志愿者接種COVID-19候選疫苗

公共衛生專家表示，疫苗生產必須保持透明公開，在簡化制造和監管步驟的同時，不應犧牲對安全性的嚴格審核。很多科學家和監管機構都在強調，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格的方式開展。”

未來的挑戰

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。其他團隊也正要或將要進入沖刺階段。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——失敗是科學研究最親密的朋友。德克薩斯州兒童醫院疫苗開發中心的主任瑪麗亞?博塔齊（Maria Elena Bottazzi）說道：“雖然我希望實際結果不會這樣，但人們應該事先做好對這一大概率事件的心理準備。”

哥倫比亞大學病毒學家安吉拉?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，人們需要為壞結果做好準備。”

資料來源 statnews.com