解答关于新冠疫苗的 5 个核心问题

红色冠状病毒颗粒的特写插图,背景模糊,带有橙色的刺突蛋白。

近期关于新冠疫苗有效性和安全性的利好消息,为这场在2020年彻底改变全球正常生活的大流行病带来了曙光。两款mRNA疫苗(分别来自辉瑞/BioNTech和莫德纳)刚刚在美国获得紧急使用授权(EUA),并在英国和加拿大获得批准,此外还有许多候选疫苗紧随其后。然而,随着未来几个月多款疫苗有望向公众开放,许多人对此既充满希望,也心存疑虑。在此,我将解答一些关于当前新冠候选疫苗的常见科学问题,并为您提供获取更多信息的关键资源。我鼓励大家分享此类准确且经过科学验证的信息来源,以帮助他人做出明智的疫苗接种决策。

目前正在研发的新冠疫苗主要有哪些类型?

全球目前有超过200种新冠候选疫苗正在研发中,采用了多种不同的疫苗接种方法。所有疫苗的作用原理都是向人体提供一种结构类似于致病病原体的弱化或无致病性的病原体(或抗原),从而训练人体免疫系统识别该特定病原体,并在接触到实际病原体时做出有效反应。然而,不同疫苗平台所使用的抗原以及引入抗原以启动人体免疫反应的方式各不相同。

mRNA疫苗在疫苗研究领域相对较新。然而,这项技术在针对寨卡病毒和巨细胞病毒的疫苗中已展现出巨大潜力。辉瑞/BioNTech疫苗(BNT162b2)和莫德纳疫苗(mRNA-1273)预计将成为首批广泛使用的疫苗,它们均采用了这种方法;目前还有超过20种mRNA新冠候选疫苗正处于不同的研发阶段。

mRNA疫苗并非直接将触发免疫的抗原送入人体,而是提供一段含有遗传密码的mRNA,我们的细胞可以利用这些密码来制造抗原。mRNA是一种脆弱的生物分子,在高温或人体内酶的作用下容易降解。因此,这些疫苗必须在极低温度下储存。此外,这些疫苗制剂中的mRNA被包裹在脂质纳米颗粒中,以保持其稳定性并帮助其进入人体细胞。

尽管mRNA疫苗的应用经验有限,但它们通常被认为比使用病毒材料的传统疫苗更安全,因为它们最大限度地降低了引入病原体或导致基因突变的风险。此外,mRNA疫苗的生产速度更快、成本更低且更具可扩展性,考虑到当前新冠疫情的紧迫性,这一点尤为重要。

如需了解关于mRNA疫苗的更多详细信息,请阅读这篇近期博客,并观看下方展示这些疫苗如何在细胞层面发挥作用的视频。

非复制型病毒载体疫苗使用一种无致病性的病毒作为载体,携带表达致病病毒抗原蛋白的遗传指令,但这种载体病毒经过基因改造,无法在人体内复制。埃博拉病毒疫苗就是这种技术的一个成功范例,该疫苗近期已在欧盟获批紧急使用。目前有约30种基于此平台的新冠候选疫苗正在研发中,包括阿斯利康/牛津(AZD1222)和强生(Ad26COVS1)的领先候选疫苗。这种疫苗方法具有生产能力强、成本低以及在储存和运输过程中对温度要求较低等优势。

蛋白亚单位疫苗与mRNA疫苗和非复制型病毒载体疫苗不同,它们直接将触发免疫反应的抗原蛋白引入人体,而不是引入让细胞在体内制造这些抗原的遗传信息。流感疫苗FluBlok就是目前已获批使用该方法的一款疫苗。目前,全球有约70种基于蛋白亚单位技术的候选疫苗正在研发中,其中超过10种已进入临床试验阶段。

灭活病毒疫苗是通过细胞培养扩增致病病毒,随后将其灭活并引入人体而制成的。大多数常见的流感疫苗都采用这种方法。目前,全球有约20种基于灭活病毒技术的新冠候选疫苗正在研发中。由于是将整个病毒引入人体,这种方法适用于多种抗原蛋白,且在免疫反应方面往往能模拟真实的感染过程。然而,由于需要高生物安全等级的设施来处理活病毒,其生产能力受到限制。

关于各类疫苗的进一步比较及其作用原理的更多信息,请参阅这篇文章。

新冠疫苗的研发速度为何如此之快?

传统疫苗从实验室走向市场通常需要15年甚至更长时间,包括设计、开发、临床前测试、临床试验和监管审查。因此,我们在不到一年的时间内就拥有了多款获批或即将获批的高效新冠疫苗,这确实令人瞩目。这种破纪录的速度并不代表在开发或测试中缺乏严谨性。在这些疫苗的开发过程中,没有任何步骤被跳过,也没有降低监管标准。相反,开发过程之所以能够加速,是因为:(1) 研究人员进行了前所未有的协作与信息共享,从中国科学家在1月初向全球研究界公布SARS-CoV-2病毒基因组序列开始;(2) 尽管mRNA疫苗被视为一项新技术,但其基础理念实际上在20世纪90年代就已出现,且自2003年SARS爆发以来,针对mRNA疫苗技术的研究一直持续进行,这些积累为新冠疫苗的研发提供了强有力的支持;(3) 全球各国政府从财政和监管角度积极支持新冠疫苗研发,例如美国的“曲速行动”(Operation Warp Speed)优先推动这些疫苗尽快通过监管流程,并提前规划分发工作;(4) 大流行病的广泛传播和公众的高度关注,为支持多项同步进行的后期临床试验提供了充足的参与者群体。

哪些新冠疫苗即将上市,哪种最好?

总体而言,全球目前有超过50种候选疫苗正在进行临床研究,近170种处于临床前评估阶段。全球有30多个国家致力于研发新冠疫苗,其中至少半数已有候选疫苗进入临床试验(图1)。预计首批向公众开放的将是辉瑞/BioNTech和莫德纳的mRNA疫苗,它们近期已获准在美国、英国和加拿大分发。中国和俄罗斯也已开始分发其自主研发的疫苗,并选择在临床试验完成前授予授权。

Number of COVID-19 Candidate Vaccines

下表重点介绍了四款领先疫苗的关键特征,这些疫苗已公布了后期临床试验的初步有效性数据。根据初步数据,两款mRNA疫苗的有效性均高于阿斯利康/牛津的非复制型病毒载体候选疫苗。然而,后者在成本和储存要求方面具有一定优势。由强生公司开发的另一种非复制型腺病毒载体疫苗预计将有大规模临床试验入组,且可能仅需接种一剂,但目前尚无有效性数据。

Leading Vaccine Candidates

但请记住,首批上市的疫苗未必是适合所有人的最佳长期解决方案。除了上述领先者之外,还有许多其他有前景的候选疫苗仍在进行临床试验。其中一些候选疫苗或许能提供替代方案,以克服领先候选疫苗所面临的关键物流挑战,包括需要多次接种、极端的储存温度要求、保质期短以及公众对新疫苗平台可能存在的信心不足等问题。

这些处于后期阶段的候选疫苗一旦获批,对于支持医疗卫生基础设施相对薄弱地区的疫苗接种工作尤为重要。例如,由诺瓦瓦克斯(Novavax)开发、目前处于三期临床试验阶段的 NVX-CoV2373 是一种蛋白亚基疫苗,其技术路线与现有的乙肝疫苗相同。该候选疫苗似乎副作用更轻,且能诱导比 mRNA 疫苗更强的免疫反应,可在常规冷藏温度下储存,且由于公众对该技术较为熟悉,可能更易获得信任。Arcturus Therapeutics 公司开发的 ARCT-021 是另一种处于二期临床研究阶段的 mRNA 候选疫苗。它将自扩增 RNA 有效载荷直接递送至细胞内,仅需接种一剂且剂量更低。得益于冷冻干燥技术,ARCT-021 同样可在常规冷藏温度下储存。

我该如何确认新冠疫苗的安全性?

疫苗接种被认为是现代文明最伟大的医学成就之一。它使我们摆脱了过去曾导致人口大量死亡的多种致命传染病。自 200 多年前爱德华·詹纳(Edward Jenner)医生开创牛痘疫苗以来,针对麻疹、腮腺炎、风疹、脊髓灰质炎、甲肝、乙肝、人乳头瘤病毒(HPV)和流感等多种致命传染病的疫苗已成为基本医疗保健的常规组成部分。新冠疫苗的开发过程与人们习以为常的上述疫苗并无二致,只是得益于研发和审批流程的加速。

疫苗在投入使用前必须经过的整个开发、评估和监管流程,均以安全性为首要考量进行了严密设计。疫苗临床试验是一项庞大的工程,涵盖了大量多元化的志愿者群体,旨在确立疫苗效力并排除罕见的短期和长期安全隐患。丰富的既往疫苗开发数据表明,大多数严重的疫苗反应和副作用发生在接种后 6 周内。因此,美国食品药品监督管理局(FDA)坚持要求在考虑授予紧急使用授权(EUA)之前,必须至少提供两个月的三期临床试验安全数据,同时还会对参与者进行多年跟踪,以确保不会出现长期问题。

主要新冠疫苗的临床试验规模与以往疫苗试验的规模保持一致。辉瑞公司的临床试验数据显示,在 44,000 名参与者中,迄今已确诊 170 例新冠病例。其中 162 例来自安慰剂组,仅 8 例来自疫苗接种组。莫德纳(Moderna)公司 30,000 人的临床试验数据显示,疫苗接种组中仅有 5 人确诊感染新冠病毒,而安慰剂组则有 90 人患病。尽管大多数试验参与者确实出现了一些副作用,但大多较为轻微,包括疲劳、头痛、注射部位疼痛和肌肉酸痛,许多参与者表示这些症状在第二剂接种后更为明显。

疫苗对新冠病毒的保护期有多长?

对于新冠康复者或通过接种疫苗获得免疫的人群,其免疫保护的完整范围尚不完全明确。研究人员报告称,新冠患者血液中的抗体水平在康复后的几周内会迅速下降。然而,记忆 B 细胞和 T 细胞均具备针对可能再次感染的快速免疫反应能力,且已知其持续时间要长得多。观察发现,新冠康复患者在至少六个月内极不可能再次感染,这一事实支持了这些细胞能够提供更持久免疫力的观点。此外,科学家还预计,疫苗诱导的新冠免疫力可能比自然病毒感染产生的免疫力更强。这一观点得到了接种莫德纳 mRNA 疫苗人群的早期抗体检测的支持,结果显示其抗体产生水平高于新冠康复患者,同时也得到了包括人乳头瘤病毒疫苗和破伤风疫苗在内的多种广泛使用疫苗的长期数据支持。此外,根据目前的观察,这种冠状病毒的变异速度并不像流感病毒那样快,因此研究人员极不可能需要每年重新设计新冠疫苗。

然而,必须了解的是,大多数新冠疫苗临床试验旨在证明疫苗的安全性并确定其预防疾病的有效性,而非必然证明疫苗能完全阻断感染。因此,在明年进行进一步测试之前,尚不清楚这些疫苗是否能防止人们在未发病的情况下传播病毒。因此,在大部分人口完成疫苗接种之前,仍建议佩戴口罩并保持社交距离。

如需了解有关新冠疫苗和疗法的更多详细信息,包括科学见解、开放获取数据集和专题报告,请访问CAS 新冠肺炎资源中心。

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