全球正笼罩在新冠疫情的阴影下,确诊病例已破100万。全世界都在期待疫苗早日问世。
由军事医学研究院陈薇院士领衔的科研团队已率先研制出重组新冠疫苗,并于3月在武汉启动临床试验。截至4月2日,新冠疫苗一期临床试验的108位受试者均已完成接种,其中18位志愿者结束隔离,目前身体状况均良好。志愿者还将接受6个月的随访和体检。
从全球范围看,针对新冠病毒的疫苗之争早已展开,目前有54种不同疫苗正在研发中。这次开展临床试验的重组腺病毒疫苗是通过遗传学重组机制生产。它用对人体不致病的腺病毒载体颗粒,装进病毒的一些部件(新冠病毒疫苗以刺突细胞作为突破口),即抗原,激发免疫反应。
率先在人体开展临床试验的除了上述的重组腺病毒疫苗外,还有一种新型疫苗——mRNA疫苗。
美国Moderna公司研发的mRNA新冠疫苗3月中旬已启动临床试验。此外,中国研发的mRNA疫苗预计将于4月中旬启动临床试验。
mRNA疫苗有何独特之处呢?德国Paul Ehrlich研究所微生物部主任Isabelle Bekeredjian-Ding教授从五个方面做出了评价。
全新的疫苗
疫苗的工作原理是训练身体识别致病生物(如病毒或细菌)产生的蛋白质(抗原),并做出免疫反应。传统的疫苗是由减毒或灭活的致病生物体或其产生的蛋白质组成的,这些蛋白质被引入人体,激发免疫反应。
而mRNA疫苗会诱使机体自身产生一些病毒蛋白。它们通过信使核糖核酸(mRNA)来起作用。信使核糖核酸是一种分子,其本质上是将DNA指令付诸行动。在细胞内,mRNA被用作构建蛋白质的模板。mRNA基本上是蛋白质的预形态,它的序列编码了蛋白质的基本成分。
为了制造mRNA疫苗,科学家们制造了一种合成版本的mRNA,病毒用它来制造感染蛋白。这种mRNA被传递到人体,人体细胞将其解读为制造病毒蛋白的指令,从而制造出一些病毒分子。但由于这些蛋白质是孤立的,它们不会聚集形成病毒。免疫系统检测到这些病毒蛋白,并开始对它们产生免疫反应。
比传统疫苗更有效、更直接
我们的免疫系统包括两部分:先天性的(与生俱来的防御)和获得性的(后天接触病原体时形成的)。传统的疫苗分子通常只对获得性免疫系统起作用,而先天免疫系统是由佐剂激活的。
有趣的是,疫苗中的mRNA也可以触发先天免疫系统,提供一重额外的防御,而无需添加佐剂。所有的先天免疫细胞都被mRNA激活了。这使免疫系统做好准备,应对危及生命的病原体,因此引发的免疫反应非常强烈。但这种疫苗提供的保护时长以及其他负面影响,仍有待研究。
由于这种疫苗没有将整个病毒引入体内,病毒无法自我防御,因此免疫系统可以在不受病毒干扰的情况下,集中精力对病毒蛋白做出反应。
通过让人体自身产生病毒蛋白,mRNA疫苗省去了病毒扩增等一些制造过程,会比传统疫苗更容易、更安全、更快捷地生产出来。这对于在世界范围内部署,还是非常有优势的。
mRNA疫苗与癌症
迄今为止,利用mRNA引发免疫反应的研究主要集中在癌症上。肿瘤mRNA被用来帮助免疫系统识别特定肿瘤产生的蛋白质并做出反应。因此,这项技术在肿瘤学领域非常有价值,因为肿瘤异质性很强,用它可以开发个性化的癌症疫苗。
利用肿瘤mRNA可以激活人体T细胞消灭肿瘤,这对冠状病毒也很有用。病毒喜欢藏在细胞里,因此需要强大的T细胞免疫反应。此时,mRNA有望发挥作用,从而消除体内的感染细胞。
但为了抵抗新冠病毒,很可能还需要激活获得性免疫系统的另一部分——B细胞。B细胞产生的抗体会标记出病毒,让免疫系统将其消灭。
依然存在未知
由于mRNA疫苗才开始进行人体试验,因此还有许多未解之谜有待临床试验结果来回答。目前的挑战在于,这种疫苗是否真能在人体中产生足够的保护性免疫反应,以及需要多少mRNA才能做到。
其他悬而未决的问题还包括:为疫苗选择的蛋白质(刺突蛋白)是否正确,是否真能预防体内新冠病毒感染?新冠病毒的免疫反应的针对性如何?免疫力能持续多久?是否会引起副作用,比如增加炎症反应,导致发红和肿胀等症状,甚至加重病情?
大规模接种前景可期
一旦mRNA疫苗获批(可能需要12~18个月),它可以相对容易地大规模生产,因为其生产过程比其他疫苗要短。因此,预计实际可能仅需几个月而用不了1-2年。
在新冠肺炎疫情全球蔓延的背景下,这点非常重要,因为可能需要实行大规模的免疫接种计划。
为预防疫情,可能需要很高的接种率,当然最终还取决于不同国家和流行病学情况。在那些疫情迅速蔓延的国家,估计有很多人曾接触过这种病毒,实际上已产生了天然的抗体;但另一方面,很多人选择居家隔离、防护来避免感染,仍然易感,所以需要考虑接种疫苗。
由于可在短时间内大批量生产,这种mRNA疫苗备受瞩目。目前还没有mRNA疫苗获批用于预防传染病,期待新冠mRNA疫苗能早日获批,为人类战胜疫情提供利器。