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随着世界各地的科学家争分夺秒地研发 COVID-19 疫苗,牛津大学的研究人员现已处于领先地位。《纽约时报》4 月 27 日报道称,该团队最近开始对一种疫苗候选物进行人体试验,如果有效,最早可能在 9 月上市。这远远早于目前正在进行的任何其他疫苗研发预期能够完成的时间。
研究人员之所以能够迅速推进,是因为他们此前已经开发出一种用于治疗中东呼吸综合征(MERS)的疫苗候选物。MERS 是一种由另一种冠状病毒引起的致命呼吸道疾病。去年,他们证明了该疫苗对人体安全,并且能引发持续至少一年的免疫反应。今年 1 月,该团队开始采用这项技术来研制用于预防引起 COVID-19 的冠状病毒 SARS-CoV-2 的疫苗。
“这是一种有前景的疫苗候选物,”圣路易斯大学传染病研究员 Sarah George 说。她目前负责一项用于瑞德西韦的临床试验,瑞德西韦是一种正在作为 COVID-19 治疗药物进行研究的抗病毒药物。“我们不知道它是否有效,但这个想法很好。”
大多数疫苗候选物都会在某个测试阶段失败。因此,George 表示,该特定疫苗可能在秋季上市是 plausible 的,但远非确定。
为了研制其疫苗,牛津团队通过基因工程改造了一种对人体无害的病毒,使其携带 SARS-CoV-2 的遗传物质。他们选择的病毒属于腺病毒家族,在黑猩猩身上会导致普通感冒。研究人员对该病毒进行了改造,使其无法在人体内复制;虽然这种方法以前曾用于测试 10 多种不同疾病的疫苗,但没有一种最终上市。
这款被称为 ChAdOx1 nCoV-19 的 COVID-19 疫苗包含一个编码病毒表面棘突蛋白的基因。其他冠状病毒,如引起 SARS 和 MERS 的冠状病毒,也存在类似的蛋白质,它们有助于病原体入侵我们的细胞。George 表示,动物研究表明,身体在接触该蛋白质后产生的抗体对于发展免疫力至关重要。
当人们接种 ChAdOx1 nCoV-19 疫苗时,他们的细胞将利用病毒 DNA 中的指令来构建这种棘突蛋白。通过训练免疫系统识别这种蛋白质,该疫苗可以使其在遇到真正的病毒时迅速做出反应。到目前为止,牛津团队及其在美国蒙大拿州落基山国家实验室的国家卫生研究院的合作者发现,该疫苗可以保护与人类免疫系统相似的恒河猴免受 COVID-19 的侵害。
牛津疫苗的一个有利之处在于,人们对将疫苗遗传物质载体的黑猩猩病毒不会有预先存在的免疫力。“人们不会立即对[黑猩猩病毒]产生免疫反应,这为疫苗争取了发挥作用的时间,”George 说。
另一家中国公司康希诺生物(CanSino Biologics)正在研发一种类似的疫苗,尽管他们使用的是一种通常感染人类而非黑猩猩的腺病毒。值得注意的是,其他基于 DNA 的疫苗在人体试验中的表现并不理想,原因尚不清楚,George 说,但这并不一定意味着 COVID-19 试验不会成功。
这种方法很有吸引力,因为含有病毒遗传物质的疫苗似乎能产生特别强的免疫反应。“我们的细胞已经适应了,一旦它们看到[DNA]序列,就会产生大量病毒蛋白,”她说。“身体会将其视为‘这里不属于这里’,并引发针对它的免疫反应。”
由于疫苗使身体暴露于大量病毒蛋白(该蛋白本身无法引起 COVID-19),因此会引起更强的免疫反应,并且您的身体正在产生它这一点又是一个优势。“因为蛋白质是在您的细胞内产生的,所以它会触发免疫系统的多个环节,”George 说。这可以提供比其他一些疫苗更持久的保护。例如,肺炎疫苗包含无法在人体细胞内繁殖的肺炎球菌细菌片段。“这会给你一些免疫反应,”George 说,“但不会像这样强烈,可能也不会像这样持久。”
在新款 COVID-19 疫苗的首次人体试验中,研究人员招募了英国各地 1110 名健康志愿者。其中一半将随机分配接受 COVID-19 候选疫苗;其余的将接种脑膜炎疫苗作为安慰剂。该团队希望确认疫苗不会引起比手臂酸痛、头痛或轻度发烧更严重的副作用,并证明其能诱导强大的免疫系统反应。
到 5 月底,科学家们将开始一项更大规模的试验,招募 5000 名志愿者,并对他们进行长期跟踪,以观察疫苗是否真正能防止人们感染 COVID-19。证明疫苗有效的所需时间将取决于疫情的发展情况。如果英国的 COVID-19 疫情平静下来,夏季社区感染人数减少,那么将更难判断疫苗提供的保护效果。
“我们需要一种情况,即有些人本来可能被感染但没有被感染,而其他接种了[安慰剂]疫苗的人被感染了,”疫苗设计科学家之一 Sarah Gilbert 最近告诉 BBC。“所以,如果病毒传播不大的话,这可能需要很长时间。”
在疫苗获得许可之前,其创造者必须证明其安全性和有效性。通常,这需要先在动物身上进行测试,然后在人体上进行三轮临床试验——这个过程可能需要 10 年或更长时间。
但这不是普通情况。在 2014 年埃博拉疫情期间,疫苗曾直接从初步或第一阶段试验进入更大规模的实地测试。现在,George 说,这种方法可以使牛津团队等 COVID-19 疫苗开发者比以往更快地测试他们的候选疫苗。研究人员已经与多家制药公司合作,如果他们的疫苗被证明有效,就准备启动大规模生产。
世界各地的实验室里有超过90 种不同的 COVID-19 疫苗正在研发中,其中至少有六种已经进入人体试验。测试的疫苗越多,其中一种或几种有效的几率就越大。到那时,疫苗很可能会首先提供给那些特别容易因 COVID-19 而患重病的人,包括老年人和有潜在疾病的人。
“除非我们获得疫苗,或者 80% 或 90% 的人口被感染,否则我们无法控制这种病毒,而后者是我们不希望的结果,因为会有更多人死亡,”George 说。“在此期间,我们必须保持社交距离并努力保护彼此……因为目前这是我们所能做的一切。”