Omicron 加强针是美国 COVID 疫苗的未来

针对个体病毒株定制的疫苗并非新鲜事物。问题在于,它们对新冠有效吗?
Close-up at the syringe, vial and hands of a woman preparing the Moderna COVID booster shot
美国各地的最新新冠加强针正在投入使用。Nicolas Economou/NurPhoto via Getty Images

在劳动节周末,美国疾病控制与预防中心(CDC)和食品药品监督管理局(FDA)在上周批准了新款奥密克戎特异性 mRNA 新冠病毒疫苗的使用后,全国各地的药房开始收到这些疫苗的配送。

这款更新的疫苗配方将成为美国几乎所有人的标准加强针,由辉瑞/BioNTech 和 Moderna 在奥密克戎首次出现后的 10 个月内开发而成。尽管加强针与最初的疫苗几乎相同,但它们是二价的,这意味着它们可以诱导免疫系统对原始 SARS-CoV-2 毒株以及目前占全国新冠病例约 90% 的 BA.4/BA.5 奥密克戎毒株产生免疫反应。

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Moderna 的二价加强针将提供给所有 18 岁及以上已完成基础免疫接种且距离上次接种至少两个月的人群。辉瑞的加强针将提供给所有 12 岁及以上且符合相同时间要求的人群。然而,CDC 建议在感染新冠后至少等待三个月再接种加强针。

CDC 疫苗政策副主任 Melinda Wharton 上周在关于更新疫苗的会议上表示:“我们希望这是将(新冠加强针)推向更常规的疫苗推荐和流程的开始。我敢肯定会遇到一些困难,但这朝着更简单的建议迈出了重要一步,也是我们期望提供更广泛保护的更新疫苗。”

什么是二价疫苗?

我们先来回顾一下:新冠的mRNA 疫苗通过将基于 SARS-CoV-2 的、快速降解的遗传物质的短序列注入体内来起作用。您的细胞会将这种 mRNA 视为一本说明手册,并构建病毒标志性的刺突蛋白。在看到这些自身产生的刺突蛋白后,您的身体会产生抗体和其他免疫反应,以便在未来的感染中靶向病原体的主要武器。

最初的辉瑞/BioNTech 和 Moderna 疫苗含有原始 SARS-CoV-2 毒株刺突蛋白的指令,并且在预防由不断变异的变异株和亚变异株引起的严重疾病和死亡方面一直保持着卓越的有效性。但奥密克戎之所以能够如此轻易地感染已接种疫苗的人,原因之一是它携带了一个经过大量修饰的刺突蛋白——与原始毒株相比约有 30 个突变——能够抵抗早期疫苗诱导的抗体。因此,二价疫苗含有 mRNA 的 50/50 混合物,可以复制原始刺突蛋白和BA.4 和 BA.5 的相同刺突蛋白。

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这通常也是其他快速变异病毒疫苗的构建方式。最典型的是,每年的流感疫苗是一种四价配方,旨在训练免疫系统识别来年最有可能传播的四种流感毒株。

它的效果如何?

快速更新 mRNA 疫苗的能力是令疫苗研究人员兴奋的新技术的一个方面。但用于审阅临床试验结果和批准更新疫苗的数据与以往用于新冠的数据不同。

CDC 和 FDA 表示,他们是基于“证据的整体性”推荐二价加强针。也就是说,该决定是基于对稍微不同的二价奥密克戎疫苗的试验的安全性和有效性数据,以及涉及新批准更新的鼠标试验的组合得出的。

其中一部分原因是奥密克戎变异株的变异速度很快。在去年 11 月该变异株出现仅几周后,辉瑞、Moderna 和其他疫苗制造商就开始开发特异性毒株的疫苗。但当这些公司开始向联邦监管机构提交数据以供批准时,奥密克戎的形状已经发生了变化。当FDA 独立顾问小组于 4 月召开会议时,他们普遍认为更新的加强针应靶向最新的 BA.4 和 BA.5 毒株。这迫使制药公司开始研发第二种奥密克戎配方,其人体试验仍在进行中。

BA.4/BA.5 疫苗的结果建立在多年关于变异株特异性疫苗的数据基础之上。

Pei-Yong Shi,疫苗开发专家

9 月 1 日,CDC 介绍了其使用迄今收集的安全性和有效性数据来推广这些疫苗的论点。首先,辉瑞和 Moderna 的官员展示了原始二价加强剂的人体临床试验结果,这些结果表明该疫苗能使接种者产生针对奥密克戎变异株的显著更高水平的抗体——并且这些抗体似乎持续时间更长,并且更适合所有新冠变异株。然后,他们解释说,新的 BA.4/BA.5 疫苗在经过基因改造以产生类似人类细胞受体的小鼠中产生了类似的免疫反应模式。

德克萨斯大学医学分部疫苗开发和病毒学专家 Pei-Yong Shi 指出,这些结果建立在多年关于变异株特异性疫苗的数据基础之上。“公司以前尝试过多种修改序列,”他说。Moderna 和辉瑞都制造了针对 Beta 和 Delta 变异株的疫苗,并进行了人体试验。

Shi 补充道:“我完全支持推荐二价加强针。我认为我们总是可以说我们想要更多的临床数据,但如果那样的话,我们总是在玩追赶游戏。”

丹佛大学斯图姆法学院的生物伦理学家 Govind Persad 表示,重要的是不要将对疗效的不确定性与对安全性的不确定性混淆。“我认为有理由对这些 BA.5 加强针的疗效是否会有大的提升感到不确定,”他解释道。“但我认为没有多少理由担心会有任何新的可怕的副作用。”

Fourth Moderna COVID vaccine booster efficacy in dark and light blue bar graph
Moderna 提供的数据显示了其原始奥密克戎二价加强剂针对奥密克戎亚系产生的抗体反应。CDC 提供
Efficacy of COVID bivalent vaccine booster in mice on various colored line graphs
Moderna 提供的数据显示了使用更新的 BA.4/BA.5 二价加强剂接种后小鼠的抗体反应。CDC 提供
Efficacy of Pfizer COVID vaccine boosters in blue and green bar graphs
辉瑞/BioNTech 提供的数据显示了使用原始奥密克戎二价加强剂接种后针对奥密克戎的抗体反应。CDC 提供
Efficacy of COVID bivalent vaccine boosters on mice in four colored line graphs
辉瑞/BioNTech 提供的数据显示了使用更新的 BA.4/BA.5 加强剂接种后,小鼠针对各种奥密克戎亚系的抗体反应。CDC 提供

CDC 的 Wharton 告诉专家小组,流感疫苗的推广也使用了类似的数据。“每年,我们都会批准含有新毒株的流感疫苗,而无需临床数据,”她说。CDC 还警告说,延迟接种针对变异株的加强针将导致生命损失。该机构的科学家提出的新冠传播模型估计,如果二价加强针再晚两个月推出,美国将额外增加 37,000 例住院和 9,000 例死亡。

尽管对缺乏更新的临床数据存在广泛疑虑,独立咨询小组仍以 13 票对 1 票的投票结果推荐接种这些疫苗。德雷克塞尔大学医学院的儿科传染病专家 Sarah Long 表示,她最终被 BA.1 和 BA.4/BA.5 疫苗都针对相对相似的奥密克戎毒株这一事实所说服。“这是同样的结构,同样的屋顶,”她解释道。“我们只是在增加新的老虎窗和窗户。”

这对未来的加强针意味着什么?

在上周的听证会上,CDC 和 FDA 的官员表示,他们希望更新后的疫苗能够简化令人困惑的新冠加强针审批和资格认定流程。今后,一个人过去接种了多少剂疫苗,或者属于什么风险群体,都无关紧要:几乎所有的加强针都将是二价的,而且几乎所有距离上次接种疫苗已满两个月的人都有资格接种。

例外情况是 6 个月至 5 岁的儿童,他们尚不符合任何加强针的接种资格,以及 5 岁至 11 岁的儿童。上周,辉瑞告知 CDC 顾问,该公司将在 10 月初申请 FDA 批准该年龄段的二价加强针。

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根据 CDC 内部新冠疫苗工作组的演示,未来的一个有效策略可能是效仿流感疫苗的模式,每年对加强针进行更新。

Shi 表示:“我认为流感有很多值得学习的地方。当然,我们必须谨慎。这不像流感。”他指出,各国需要每周或每月监测新的突变,并跟踪新冠患者的实际结果,以了解未来变异株如何与二价疫苗相互作用。

Persad 补充了他在未来加强针更新中希望看到的另外两个方面。“人们一直坚持认为,因为人体试验需要太长时间,所以必须基于小鼠数据进行。我真的怀疑是否真的需要这么长时间,”他说。他想知道是否有可能通过联邦激励措施鼓励人体试验,或者加速对具有安全数据的疫苗进行筛选。他还强调,CDC 和 FDA 应该“真正了解那些接种了初次疫苗但未接种加强针的人的障碍是什么”。只有一半符合条件的美国人接种了加强针,将新疫苗推广给有需要的人将是一个持续的挑战。

 

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Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


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