以下文章來源於峰客訪談 ，作者立夏
峰客訪談
生物醫藥產業最具洞察力的意見領袖
新冠疫情依舊嚴峻，對人類工作生活都帶來了極大的影響，目前尚未出現特效藥物，疫苗成為承載人類希望的預防手段備受期待，目前各大藥企加緊研發，希望能夠早日打贏這場沒有硝煙的戰爭。
醫麥客旗下權威產品醫麥課堂近期也推出了新型冠狀病毒疫苗研發、生產與質量監管系列課程，與大家分享與新冠疫苗開發相關的知識。第一期我們請到了華中農業大學特聘教授、美國喬治亞大學教授傅振芳博士，針對人類與病毒長期博弈的過程中疫苗的開發策略和要點開展了線上直播分享。
疫苗——人類與病毒鬥爭的產物
病毒遍布著地球每一個角落，維持著生態的平衡，並且默默地改造著地球的環境。在一升的海水裡，有1000億的病毒顆粒，這些病毒在基因交換的過程中，就造成了海洋生物的演化。人類與病毒相互依存，在鬥爭的過程中也促進了兩者的進化。現在我們每一個人類的體內，大概有100000種病毒基因，這些基因可能占到我們基因總量8%左右。在人類與病毒的鬥爭過程中，疫苗出現了。疫苗的出現有效預防了疾病的傳染，挽救了千千萬萬的生命。
疫苗的研發簡史
新型冠狀病毒——病毒送來的新挑戰
冠狀病毒屬於單股正鏈RNA病毒，因其形態在電鏡下觀察類似王冠而得名。冠狀病毒依據遺傳學與血清學的差異，分為：α、β、γ、δ四種亞型。
新型冠狀病毒屬於β-冠狀病毒屬（WHO命名為COVID-19），又稱類SARS病毒。主要感染肺部上皮細胞，樹突狀細胞和巨噬細胞，造成促炎性細胞因子的分泌，引起宿主自體免疫反應，造成器官衰竭。與SARSr-CoV、MERSr-CoV的核酸同源性分別約為70%、40%。
潛伏期為1-14天，多為3-7天。潛伏期具有傳染性，無症狀感染者也可能成為傳染源，人群普遍易感。經呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑。在相對密閉的環境中長時間暴露於高濃度氣溶膠情況下，存在經氣溶膠傳播的可能。
以發熱、乏力和乾咳為主要表現，少數患者伴有鼻塞、流涕、咽痛和腹瀉等症狀重症患者多在發病一周後出現呼吸困難和/或低氧血症，嚴重者快速進展為急性呼吸窘迫綜合徵、膿毒症休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙及多器官功能衰竭。
部分患者會早期病情較輕，後期突然加重，最終死於多器官功能衰竭，而加重的原因主要是「炎症風暴」。一旦形成細胞因子風暴，免疫系統會殺死大量肺的正常細胞，破壞肺的換氣功能，在CT上表現為大片白色，即「白肺」，患者會呼吸衰竭，直至缺氧死亡。
新冠病毒感染的主要的治療方式如下：
- 急性期治療：氧療（鼻導管吸氧、面罩吸氧），無創或有創呼吸機支持
- 一般治療：臥床休息，加強支持療法；根據病情檢測血常規、尿常規、C-反應蛋白、生化指標、凝血功能、影像複查，對症治療
- 藥物治療：抗病毒藥物：洛匹那韋、利巴韋林、磷酸氯喹和阿比多爾；糖皮質激素；瑞德西韋
目前缺乏有針對性的抗病毒藥物，以隔離治療、對症治療為主。
基於冠狀病毒結構的疫苗和藥物設計
冠狀病毒編碼一種3C樣蛋白酶（又稱病毒的主蛋白酶），是病毒複製必需的，也是開發冠狀病毒藥物的最佳靶標。目前針對冠狀病毒的藥物開發主要是針對其3C樣蛋白酶。
此次新出現的2019-nCoV的3C樣蛋白酶與SARS-CoV的同源性高達95%，提示以前研究的針對SARS-CoV等冠狀病毒3C樣蛋白酶 的藥物可能會有效抑制2019-nCoV。
但以往針對冠狀病毒的研發並不同很好的為本次新冠病毒提供借鑑。我國的SARS滅活疫苗Ⅰ期臨床試驗直到2004年12月才宣布完成並披露結果，儘管臨床試驗該疫苗有很好的安全性，同時已經初步證明了有效性，但是距離SARS疫情結束已經過去了一年半。
MERS病毒自2012年被首次發現，直到2015年美國的研究人員才公布了MERS疫苗的研發成果，在動物實驗中收效良好，直到2019才首次報導了有關MERS病毒疫苗Ⅰ期臨床試驗的結果，同樣，疫情這時已經退去。
目前主要的疫苗類型有以下類型：
1. 重組蛋白疫苗是將能表達病毒表面抗原（S或S1）的基因序列，通過基因工程的手段轉入原核生物中，使其能大批量表達抗原蛋白，再將表達的抗原蛋白提取純化，用於接種。其最大的優點在於，經富集甚至改造過的重組抗原蛋白具有極強的免疫原性，並且生產工藝目前也已經比較成熟。
2. 滅活病毒疫苗使用加熱或化學方法將培養獲得的病毒滅活，滅活後的病毒失去了致病的毒性，同時保留了病毒殼體的主要抗原特徵，能夠激發人體的特異性免疫反應。滅活病毒疫苗的研發流程非常簡單明確，無需概念設計和驗證環節。但是從以往的經驗上看，滅活疫苗可能會產生嚴重的不良反應。
3. ｍRNA疫苗從遞送方式上，都是以非生物的遞送方式為主，比如使用納米材料包裝。mRNA疫苗使用通用的包裝外殼明顯的縮短了劑型研發時間，同時利用人體自身的細胞生產病毒抗原也可保證人體發生更多的特異性免疫反應。mRNA疫苗目前都還沒有任何同類疫苗獲批上市用於人體（有獸用疫苗獲批），人們對於該疫苗潛在問題的認知還不夠充分。
4. 病毒載體疫苗則是將核酸包裝在已經去除毒性的病毒殼體中，通過生物學方法將核酸遞送到細胞內部，常用的病毒載體包括腺病毒、麻疹病毒和流感病毒等。病毒載體本身也會引起機體的免疫反應，因此其對人體免疫系統的影響也複雜得多。
5. 減毒活疫苗通過特定手段對病原體進行處理，使其發生變異，然後將病毒傳代，從後代中挑選出毒性較弱的毒株繼續重複上述過程，直到獲得不會引起疾病發生的毒株。減毒活疫苗較滅活病毒疫苗免疫力強，作用時間長。但是其前期的病原體傳代和篩選的過程非常長，很難在短期內完成早期產品的開發。
各類疫苗優缺點對比
新型冠狀病毒疫苗研究進展小結
- 重組蛋白疫苗、mRNA疫苗都已經有相關的企業和研究機構在迅速跟進，並且已經取得了階段性的成果。
- 滅活病毒疫苗目前還沒有進展披露，但滅活病毒疫苗在科技部安排的技術路線之列。
- 目前研發進度較慢的是減毒活疫苗和病毒載體疫苗。
新冠爆發以來，已經有十幾家企業和機構開始進行新冠病毒相關的疫苗研發。其中進展較快的部分企業已經完成了早期研究，進入到了動物實驗階段。並且，Moderna研發的mRNA疫苗mRNA-1273已經開始招募健康志願者，將於4月底正式啟動臨床試驗，應該是目前研發進展最快的企業。希望在不久的將來我國也可以拿出安全高效的新冠肺炎病毒疫苗！
直播互動
Q. 若以減毒流感疫苗為載體，研發的技術路線是什麼樣的？
傅振芳博士：流感病毒載體疫苗如果研發成功，可以一石二鳥。就是把新冠病毒的S蛋白在流感病毒裡面表達，理論上可行，可以進行融合表達，也可以單獨表達S蛋白，需要在流感病毒裡面，加上一個基因。這樣就不是假病毒了，是重組病毒。
Q. mRNA疫苗目前有成熟的產品嗎，如何看待新冠mRNA疫苗的研發前景？
傅振芳博士：人用的mRNA疫苗還沒有。其實mRNA疫苗也是亞單位疫苗，mRNA疫苗開發起來快。
Q. 有媒體報導上海公共衛生臨床中心的徐建青研究員在研發抗新冠的DNA疫苗，聽說給自己注射的，這種疫苗您覺得是否有希望，直接裸質粒注射，遞送到細胞的效率會高嗎？
傅振芳博士：DNA疫苗和mRNA疫苗差不多，針對性很好。DNA疫苗需要的量比較大。DNA量少了，免疫反應太弱，所以研究了30多年了，產品很少。
Q. 在摸索引起免疫反應的有效劑量一般通過什麼方法 有很好的動物模型嗎？
傅振芳博士：基本上是通過老鼠實驗來決定的。
Q. 我想請教一下，現在新冠的重組蛋白疫苗，都是利用什麼表達系統，細菌，酵母還是細胞？
傅振芳博士：細菌，昆蟲細胞。
Q. 冠狀病毒疫苗開發的難度是不是高於流感疫苗，遠遠小於愛滋病毒疫苗?
傅振芳博士：可能和流感疫苗難度差不多。
Q. 疫苗的持久性也是大家關注的問題，什麼因素會影響疫苗的持久性？
傅振芳博士：抗原的濃度和持續時間。主要是持續表達的時間。
Q. DNA疫苗在動物上有幾個上市的產品，比如馬西尼羅河病毒，三文魚傳染性造血壞死病毒，請問臨床反饋怎麼樣？
傅振芳博士：西尼羅河病毒疫苗效果不是很好，因為當時上的太快。三文魚傳染性壞死病毒疫苗，打針效果不錯，放在水裡效果差一些。
Q. 病毒在侵染宿主過程中發生變異了疫苗的開發難度增加，目前針對S蛋白的疫苗可以應對這樣的突變嗎？
傅振芳博士：如果變異出現，影響到保護效果，就需要重新表達。mRNA疫苗應該很快。
Q. 如果病毒進入潛伏期，是不是這個時候疫苗不起作用？
傅振芳博士：如果疾病是急性的，效果不好，因為免疫反應需要1-2周。如果慢性的，可能有效。狂犬病疫苗就是在暴露後注射的。
Q. mRNA疫苗 的製備過程中，合成是一個很重要的步驟，目前全球能夠大規模生產的平台也不多，您怎麼看？
傅振芳博士：mRNA疫苗規模化生產還需要開發。
Q. 未來疫苗的接種人群選擇和接種的次數，您的經驗怎麼篩選？
傅振芳博士：如果新冠像SARS一樣很快就消失了，疫苗就沒有多大的用處。如果和人類共存，如果變異不大，免疫方式可以參照流感。
Q. 之前說蝙蝠和穿山甲是病毒的攜帶中間宿主，同時也報導蝙蝠應該被感染後沒有發病，是不是從蝙蝠入手可以找到抗病毒的真正機制？
傅振芳博士：蝙蝠的免疫機制和人類差別太大，可能蝙蝠有一套先天性免疫機制。
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