全球首次!新冠疫苗动物实验展现良好免疫效果

科兴公司生产的新型冠状病毒灭活疫苗在保护恒河猴免受感染方面发挥了很好的作用。资料来源:新华社

杨新洲

自从新皇冠流行病爆发以来,首次有文件表明新皇冠疫苗可以对动物起到保护作用。昨天,《科学》杂志发表了一篇由中国医学科学院、浙江省疾病预防控制中心、科兴控股生物技术有限公司等单位联合完成的论文。本文证明了皮科瓦克(纯化的新型冠状病毒灭活疫苗)对恒河猴具有良好的抗病毒能力。注射了疫苗的恒河猴可以抵抗新冠状病毒的后续感染。它不仅不会产生新冠状病毒的症状,而且在咽喉和肺部也不会检测到新的冠状病毒。相关研究于4月19日在预先打印的网站bioRxiv上发布,该疫苗于4月16日进入人类临床试验。

纯化灭活疫苗是一种相对传统的疫苗生产方法,抗流感病毒和脊髓灰质炎病毒的疫苗就是以这种方式生产的。自疫情爆发以来,人们一直期待新的冠状病毒疫苗能尽快上市,但疫苗生产从来都不容易。像艾滋病毒和丙型肝炎病毒一样,由于病毒容易变异,疫苗开发一直很慢。从这个角度来看,开发新的冠状病毒疫苗相对简单。至少从目前的结果来看,这种新的冠状病毒没有特别困难的目标,而且突变相对较慢,这意味着免疫系统可以对其起到很好的防御作用。

在新的研究中,为了获得更适合疫苗接种的疫苗,该研究从11名患者的支气管肺泡灌洗液中获得新的冠状病毒样品,用于测试临床前抗体中和效果和疫苗测试模型。患者来自中国(5)、意大利(3)、瑞士(1)、英国(1)和西班牙(1)。

这11个病毒样本分散在新冠状病毒的进化树上。在随后的选择中,选择CN2菌株用于疫苗研究和开发。在病毒生产中,仍然采用细胞扩增的方法。非洲绿猴肾细胞(Vero)用作病毒生产工具,CN2通过多代培养从P1持续扩增至P10。

该图显示了11种病毒株的来源以及病毒灭活和纯化的过程。

在遗传稳定性评价中,与P1代病毒株相比,P5代和P10代病毒株只有两个氨基酸取代(前者有丙氨酸→天冬氨酸的变化,后者有苏氨酸→异亮氨酸的变化)。这两个氨基酸取代位点不出现在关键的尖峰蛋白编码区。因此,所研究的多代CN2病毒株具有很高的遗传稳定性,这在疫苗生产过程中非常关键。

疫苗有多有效?

在确认病毒株的稳定性后,本研究通过灭活和纯化步骤获得了实验性病毒疫苗。在小鼠试验中,注射不同浓度梯度疫苗的小鼠不会产生炎症反应和副作用。注射疫苗后约6周,用于攻击小鼠冠状病毒尖峰蛋白和RBD区的IgG抗体的量已经非常高,血清抗体浓度分别为> 200 μg/ml和> 100 μg/ml。特别是,该研究指出,接种的小鼠产生的抗体效价比新加冕的康复期患者的血清高约10倍。

在对另外10株病毒的验证中,小鼠在注射了由CN2病毒株产生的疫苗后,可以在一周内迅速产生中和CN1的抗体,并且中和抗体的量在两周内会迅速增加,而对照组不会产生特殊的抗体反应。随后的测试表明,这种新疫苗还能对其他9种独立的新冠状病毒产生中和活性。

这项研究最有希望的结果是非人类灵长类动物实验,其中共有8只恒河猴参与了疫苗试验。注射高剂量和低剂量疫苗的恒河猴在3周后分别受到新冠状病毒的感染。感染方式非常直接,新的冠状病毒通过一根管子被引入恒河猴的支气管/肺部。即使以这种感染方式,8只猕猴都没有表现出新冠状肺炎的特征性感染。

注射高剂量疫苗的恒河猴有更强的免疫反应。在再次感染病毒后,大约7天内在咽和肺中没有检测到病毒。一些注射了低剂量疫苗的恒河猴出现了病毒反应,但最终成功控制了感染过程。与此同时,对照组的恒河猴出现了严重的肺炎。这表明疫苗确实起到了保护作用。

科学观点

当然,科学界对于疫苗的实验结果仍有不同的声音。西奈山伊坎医学院的病毒学家Florian Krammer对结果表示乐观。他做了许多新冠状病毒疫苗的数据研究报告。“这是一种更传统的生产方法,但也许真的有用。最重要的是,这种疫苗生产方法也可以在许多中低收入国家实现。”

然而,匹兹堡大学的道格拉斯·里德教授持有不同的观点,他也在猴子身上开发一种新的冠状病毒疫苗。他认为实验动物的数量太少,无法产生显著的结果。此外,后来感染恒河猴的另外10种病毒也是通过细胞扩增获得的。这些病毒株可能不能完全反映人类的感染状态。

另一个担忧是,恒河猴感染新的冠状病毒后,不会出现与人类相同的严重症状,因此尚不清楚疫苗在人类身上能发挥多大作用。这项新的研究被用来描述感染了新冠状病毒的恒河猴的反应,这也是“类似于新冠状病毒肺炎的症状”。

目前,科兴公司已于4月16日开始人体临床试验,共有144名志愿者参与试验。这些志愿者也将被分为三组:高剂量、低剂量和安慰剂,尽管安慰剂组通常不在第一阶段临床试验中(安慰剂组通常用于测试效率,而第一阶段试验通常用于测试安全性)。负责人认为将安慰剂组设置在第一阶段可以更好地判断疫苗的危险副作用。

科兴计划在5月中旬进行二期临床试验。它将招募大约1000名志愿者参与试验,首批结果将于6月底公布。如果结果成功,科兴将立即进行第三阶段试验,并尽快将疫苗送到高风险地区。

根据世界卫生组织的数据,截至4月23日,另外六种新型皇冠疫苗已进入人体临床试验,77种疫苗仍在研发中。这些疫苗大部分仍在研发中,采用了更现代的基因工程制备方法,只有4种采用了传统的灭活疫苗技术。当然,无论采用何种生产方法,只要能生产出真正有效的抗病毒疫苗,它将成为抗击新皇冠肺炎疫情的一个里程碑。

标题:全球首次!新冠疫苗动物实验展现良好免疫效果

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