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重磅!能抵御德尔塔突变株的第二代新冠疫苗来了!

2021-09-10 16:04 作者:迈加医学产业园  | 我要投稿

在刚刚闭幕的服贸会上,第二代新冠疫苗亮相。据报道,国药集团中国生物研发的新一代新冠疫苗,不仅有针对变异毒株的灭活疫苗,还有广谱的重组蛋白疫苗,自主研发的mRNA疫苗

为什么要研发第二代新冠疫苗?是不是现在的一代疫苗不管用了?二代新冠疫苗什么时候能上市?现在走到哪一步了?

9月7日,国务院联防联控机制召开新闻发布会,科研攻关组疫苗研发专班工作组组长、国家卫生健康委科技发展中心主任郑忠伟对这些问题作出权威回应。

科研攻关组疫苗研发专班工作组组长、国家卫生健康委科技发展中心主任郑忠伟。中国网 郑亮

一代疫苗还管用吗?

发布会上通报的数据显示:截至9月6日,全国累计报告接种新冠病毒疫苗21亿1308.3万剂次,完成全程接种的人数为9亿6972万人。12—17岁未成年人群目前已经接种1亿6228万剂次。

那么,针对新冠病毒的变异毒株,一代疫苗还管用吗?

郑忠伟认为,有效与否应以真实世界的研究结果为证,他表示:我国的新冠灭活疫苗,已经在全球范围内开展了较大规模人群的接种,在国内也已经接种20亿剂次,有很多真实世界的研究数据。这些研究结果表明,无论是国内还是国外,中国的新冠疫苗均对预防感染有一定效果;对感染后的再传播有明确效果,对预防重症和死亡有显著效果。

郑忠伟强调:“即便是在病毒变异株,特别是德尔塔株,广泛流行的情况下也是如此。”

无论是北京还是广州的上一轮疫情的防控中,疫苗接种效果均有目共睹。钟南山院士团队针对广东疫情(感染毒株主要为德尔塔株)进行的研究表明,两剂疫苗接种后,对中症的保护效果达到了70%,对重症的保护效果达到了100%。

为什么需要二代疫苗?

既然一代疫苗仍然有效,为什么还要研发二代疫苗?

“尽管新冠病毒的变异到目前为止相对而言还是比较稳定的,没有出现根本性的变异,我们仍需要未雨绸缪。”郑忠伟表示,有了准备,即使将来万一病毒发生了严重变异,完全逃脱目前生产的疫苗的预防作用,也能够迅速研发并规模化生产新的疫苗,从而做到有备无患。

图片来源:中国生物微信公众号

日前,美国疾病控制和预防中心(CDC)发布最新研究表明,随着新冠病毒的德尔塔变异株占据主导地位美国新冠病毒疫苗的有效性从之前的91%一直下降到66%。

这一真实世界的研究结果也使得广谱、多价的二代疫苗研发迫在眉睫。

除了在疫苗研发上的早着手,相关审评审批制度也在进行积极部署。

郑忠伟介绍,我国有关机构也已经开展了针对变异株疫苗审评审批指导原则的制定工作,为审评审批做了一些基础性安排。

进展如何?

针对新冠病毒变异毒株,各疫苗研发单位从疫情发生以来,特别是有变异株出现以来,就已经在开展针对各种变异株疫苗研发的一系列工作。

郑忠伟介绍

一是我国的疫苗研发单位已经开展了伽马株德尔塔株的灭活疫苗研究,目前临床前的研究已经完成了,部分单位已经向药品审评中心提交了临床试验的申报资料。

二是开展了针对不同变异株的广谱或多价重组蛋白疫苗的研究,部分单位也已经向药品审评中心滚动提交临床试验的申报资料。

三是开展了针对贝塔株德尔塔株的腺病毒载体疫苗和核酸疫苗的研发工作,部分单位也已经完成了动物有效性和安全性的实验,正在准备申报临床试验。

贝塔株德尔塔株、伽马株,说道这里大家是不是有点蒙,这个第二代疫苗到底做了哪些提升,比第一代疫苗又好在哪里呢,下面小编来为大家一一道来~


什么是第二代新冠疫苗

通俗的讲就是广谱、多价的新冠疫苗,目前我们接种过的新冠疫苗都是针对一种病毒类型研发的,就是针对对原始未突变的新冠病毒,也就是我们所说的一代新冠疫苗。随着疫情的不断发酵,出现贝塔株、德尔塔株、伽马株等突变株,使得现又得疫苗,不管是国产灭火病毒疫苗,腺病毒疫苗还是辉瑞、莫当纳的mRNA疫苗的有限率显著下降,这就催生了广谱、多价二代疫苗的研发。


什么是广谱、多价

为什么需要广谱的新冠病毒疫苗呢,因为一旦新冠病毒发生严重突变,现在研发出来的有效的疫苗可能失效,对于以后新发与再现的冠状病毒可能完全无效。

广谱包括小广谱、中广谱、大广谱

小广谱是针对B亚型的β冠状病毒,包括SARS冠状病毒、新型冠状病毒以及来自蝙蝠的SARS相关病毒,这三个病毒可引起现在和未来的新型冠状病毒疫情,而且它们都使用ACE2作为受体。所以这种小广谱抗冠状病毒疫苗不是很难研发出来。

中广谱是包括所有B型冠状病毒,包括SARS冠状病毒、新冠病毒和SARS相关病毒以及MERS冠状病毒,这个可能比较困难一点,因为MERS冠状病毒使用不同受体。

大广谱是包括所有的人类冠状病毒,这是非常困难的。

前面已经提到,我国目前研发的二代疫苗主要是伽马株德尔塔株的灭活疫苗研,针对不同变异株的广谱或多价重组蛋白疫苗,以及针对贝塔株德尔塔株的腺病毒载体疫苗和核酸疫苗。


疫苗成功的关键,是能阻止病毒感染宿主细胞

从原理上讲,新冠病毒的入侵机制已经明确:

病毒就是靠它表面的S蛋白与人体细胞表面的血管紧张素转换酶2(ACE2)受体结合,才能吸附到细胞上并侵入细胞。

而 人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体,可以与S蛋白结合,使病毒失去吸附人体细胞的能力,就能阻止感染。

(来源:《自然》杂志,腾讯医典翻译)

虽然机制很明确,但如果没有拿到实锤的S蛋白免疫保护率证据,谁也不敢打包票。

在这种情况下,我国年初制定了5条技术路线研制新冠疫苗

其中1条是传统灭活疫苗路线,包括了病毒的所有类型蛋白成分;另外4条基于S蛋白进行设计(重组蛋白疫苗、流感病毒载体疫苗、腺病毒载体疫苗、核酸疫苗)。

 1、灭活疫苗

安全性高,技术成熟,仅激发体液免疫,生产受场地限制。

灭活疫苗主要有效成分为灭活的病毒颗粒,包含所有的病毒结构组分,接近或等于天然病毒颗粒,是最易于研制的疫苗种类。

(来源:《自然》杂志,腾讯医典翻译)

灭活疫苗是一种传统疫苗技术,有120年以上的使用历史(第一个是伤寒灭活疫苗,1896年开始使用),其安全性和有效性得到了充分的验证。

目前,儿童常用的灭活疫苗有脊灰灭活疫苗、甲肝灭活疫苗、手足口疫苗,全人群常用的疫苗有狂犬病疫苗(孕妇都可以接种)。

但灭活疫苗也有缺点:

一是,不能模拟病毒的感染过程,对免疫系统的刺激比较弱,通常只产生以抗体为主的体液免疫;

二是,需要先培养活病原体,再灭活做成疫苗,对生产车间的生物安全等级要求高,产量也受到一定的限制。

就新冠病毒来说,它含有4种结构蛋白(S、E、M、N蛋白)以及更多其他蛋白。

如果确认S蛋白才是形成免疫关键成分,而灭活疫苗还含有其他组分蛋白,就相当于同等疫苗剂量下,灭活疫苗的S蛋白比例低于其他类型疫苗,有效成分降低,可能不利于产生足够强度的免疫反应。

这样一来,在病毒培养和疫苗制备过程中,可能易残留宿主蛋白或其他杂质成分,除了可能影响免疫效果外,同时增加了不良反应的可能性。

2、重组蛋白疫苗

效果和安全性高,产能较高。

重组蛋白疫苗的技术相对成熟,目前已经有了很多产品走向市场。

这种疫苗的本质是 将有效的抗原成分经过基因工程改造,在其他细胞内完成蛋白表达,然后分离目标蛋白、添加保护剂等,最终封装为市面上出售的疫苗。

(来源:《自然》杂志,腾讯医典翻译)

乙肝疫苗是重组蛋白疫苗的鼻祖,已经有30年的应用历史,此外还有戊肝疫苗、宫颈癌疫苗和带状疱疹疫苗。

重组蛋白疫苗目标非常精确,就是病原体的关键蛋白成分,所以它的效果和安全性很可能优于灭活疫苗。其生产过程也不会产生活病原体,对生物安全的要求低,培养细胞来生产病原体蛋白的效率很高,所以产能也高于灭活疫苗。

当然,重组疫苗也有缺点——由于表达宿主的限制,复制出的蛋白与天然蛋白常常不同,可能影响免疫原性。后期需要进行纯化分离与封装,也面临杂质的影响问题。

3、病毒载体疫苗和核酸疫苗

产能最高,但不良反应明显更多,安全性有待观察。这两种技术都是 把编码病毒S蛋白的基因转到人体细胞中,让人体细胞自己来生产S蛋白。

前者通过无害病毒(比如腺病毒)作为载体,把S蛋白基因转入人体;后者是直接把S蛋白基因转入人体细胞。

(非复制型病毒载体疫苗,也是腺病毒载体疫苗的主要研究类型。来源:《自然》杂志,腾讯医典整理翻译)

所以,这两种技术路线的疫苗,其实质已经不是疫苗,而是“疫苗蓝图/图纸”。

把“疫苗图纸”送入人体,人体就能依照“图纸”生产出疫苗来,确实非常神奇。

(俄罗斯新冠疫苗的腺病毒双载体技术 来源:Sputnik V官网)

核酸疫苗分为mRNA疫苗和DNA疫苗,但是就目前的数据来看,其安全性还需进一步考量。

(来源:《自然》杂志,腾讯医典翻译)

DNA疫苗则有可能整合到人体基因里,其安全性还有待观察,所以进展缓慢。

蓝图/图纸很容易得到,且可以批量复制,所以这两类疫苗在研发效率和生产效率上有可能碾压其他技术疫苗,这是这两种技术最明显的优势,特别是mRNA疫苗。

在应用于新冠疫苗前,mRNA疫苗只在不到2000人身上试验过[21],更没有上市过,所以其安全性和有效性还有待观察。

从新冠mRNA疫苗来看,有效性已经得到了公认,但安全性方面,其常见的不良反应率明显高于灭活疫苗。

一般认为,mRNA疫苗可以刺激人体的抗体免疫和细胞免疫。

(来源:耶鲁大学免疫学家AKIKO IWASAKI制作,腾讯医典翻译)

在刺激细胞免疫的过程中,人体会有明显的不适。细胞免疫也比较复杂,如果过度则可能影响抗体免疫的效果,甚至导致自身免疫性疾病(比如面瘫和吉兰巴雷综合征)。

因此,mRNA疫苗需要在细胞免疫方面控制好分寸,过犹不及。

目前上市的美国辉瑞和Moderna分别出品的mRNA疫苗的有效性确实较高,但是安全性还需要进一步考量。

 

最近,由印度Zydus Cadila 公司开发的世界首款DNA新冠疫苗ZyCoV-D被印度紧急授权批准上市,与其他新冠疫苗不同,这款疫苗无需针头注射,而是通过一种无针装置给药,该装置会产生细小的高压流体,直接穿透皮肤表面,免除了针扎的疼痛感。

 

除了印度紧急授权的这款DNA疫苗外,进展最快、最受关注的是 Inovio 公司和其中国合作公司艾棣维欣开发的DNA疫苗——INO-4800。目前该款DNA疫苗正在进行3期临床试验,有望在年内获批上市。

ZyCoV-D疫苗疫苗作为第一款DNA疫苗,可谓意义重大,这表明我们有了一种新的疫苗类型。此外,相比mRNA疫苗,DNA疫苗更易生产和储存,一旦证明其效果,DNA疫苗或将成为疫苗学的未来。

 DNA的合成比mRNA更容易,因此更易生产、成本更低,且DNA更稳定,因此更易储存和运输。mRNA疫苗通常需要-80℃下保存,而DNA疫苗可以在常温下保存,DNA疫苗在室温下可保持稳定1年以上,在标准冷藏温度(2℃-8℃)下可保存5年,而mRNA疫苗在标准冷藏条件下仅可保存5天。

结语


细胞免疫就像警察,主要作用是“发现犯罪现场”,清除被病毒感染的细胞,以及更长久地维持免疫力;

 抗体免疫则像警车,能将病毒控制起来,让病毒失去感染细胞的能力。

 如果产生的抗体足够多,病毒就不能感染新的细胞,已经感染的细胞也会死去,所以单纯的抗体免疫也能保护机体;

 增加了细胞免疫后,会更有效地清除体内被感染的细胞,更好地清除病毒、恢复健康。

医学权威综合整理自科技日报,科普中国,网络



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