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前所未有的规模和速度!Nature 重磅“全景”盘点全球 COVID-19 疫苗开发进展

作者: 学术头条

时间: 2020-04-11 15:25

自 2020 年 1 月 11 日科学家公布导致 COVID-19 的冠状病毒 SARS-CoV-2 的基因序列以来,全球多个国家正在开展紧锣密鼓的疫苗研发工作。2020 年 3 月 16 日,第一个 COVID-19 候选疫苗以前所未有的速度进入了人体临床试验。

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截至 2020 年 4 月 8 日,全球 COVID-19 疫苗研发进展包括 115 种候选疫苗,其中 78 种被确认为处于开发状态,37 种尚未确认(开发状态无法从公开或专有信息来源中得到确定)。在 78 个处于开发状态的项目中,73 个目前处于探索或临床前阶段。

最近已经进入临床开发阶段的候选疫苗,包括来自 Moderna 的 mRNA-1273、来自康希诺(CanSino Biologicals)的 Ad5-nCoV、来自 Inovio 的 INO-4800、来自深圳市免疫基因治疗研究院的 LV-SMENP-DC 和病原体特异性 aAPC。许多其他疫苗开发商也表示计划在 2020 年启动人体试验。

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技术平台的多样化

COVID-19 疫苗开发领域的一个显著特征,是所涉及的技术平台范围广泛,包括核酸(DNA和RNA)、病毒样颗粒、肽、病毒载体、重组蛋白、减毒活疫苗和灭活疫苗等方法。一些疫苗平台可能更适合于特定的人群亚型(如老年人、儿童、孕妇或免疫力低下患者)。

基于 DNA 或 mRNA 的新型技术平台,在抗原操作和速度潜力方面具有很大的灵活性。实际上,在序列鉴定仅两个月后,mRNA 制药公司 Moderna 就开始对其基于 mRNA 的疫苗 mRNA-1273 进行临床测试。

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基于病毒载体的疫苗具有较高的蛋白表达水平和长期稳定性,并能诱导强烈的免疫应答。目前已经有基于重组蛋白的针对其他疾病的疫苗获得许可,因此这些候选疫苗可以利用现有的大规模生产能力。

对于某些平台,佐剂可以增强免疫原性并使低剂量可行,从而在不损害保护的情况下为更多的人接种疫苗。到目前为止,至少有 10 家公司表示计划开发针对 COVID-19 的佐剂疫苗,包括葛兰素史克、Seqirus 和 Dynavax 在内的疫苗开发商已承诺,将已获许可的佐剂(分别为 AS03、MF59 和 CpG 1018)用于其他企业开发的新型 COVID-19 疫苗。

有关疫苗研制中使用的 SARS-CoV-2 特异性抗原的公开信息是有限的。可获得信息的大多数候选疫苗旨在诱导针对病毒 S 蛋白的中和抗体,防止通过人类 ACE2 受体攻击人体。然而,尚不清楚在不同候选疫苗中使用的 S 蛋白的不同形式和/或变体之间如何相互关联,或与疾病的基因组流行病学有关。SARS 疫苗开发的经验表明,不同抗原具有增强免疫力的潜力,这是一个有争议的话题,可能与疫苗的发展有关。

疫苗开发者图谱

在已确认的正在开发的候选疫苗中,有 56 个(72%)由私人/工业开发商开发,其余 22 个(28%)由学术、公共部门和其他非营利组织牵头。

尽管许多大型跨国疫苗开发商(如杨森、赛诺菲、辉瑞和葛兰素史克)都参与了 COVID-19 疫苗的开发,但更多开发商规模较小和/或缺乏大规模疫苗生产的经验。因此,确保疫苗的生产与供应能力满足需求至关重要。

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COVID-19 候选疫苗的主要开发商,分布在 19 个国家及地区,这些国家及地区的总人口占全球人口的四分之三以上。

但是,目前尚无关于非洲或拉丁美洲疫苗开发活动的公共信息,尽管这些区域存在疫苗生产能力和监管框架。COVID-19 的流行病学可能因地理位置的不同而有所不同,因此,有效控制这一流行病可能需要南半球在疫苗研发工作中加强协调和参与。

展望

针对 COVID-19 大流行的全球疫苗研发工作,在规模和速度上都是前所未有。

鉴于对速度的迫切要求,有迹象表明,到 2021 年初,疫苗可根据紧急使用或类似协议提供。这将是对传统疫苗开发途径平均需要 10 年以上时间的一个根本性转变,即使与第一个埃博拉疫苗的 5 年加速开发时间相比,这也将是一个根本性转变。

当然,这也将需要新的疫苗开发模式,包括并行和适应性开发阶段、创新监管流程和规模生产能力。

传统疫苗开发模式的行业基准数据显示,获得许可的疫苗的损耗率超过 90%。用于 COVID-19 开发的方法——包括新的病毒靶点,通常还包括新的疫苗技术平台和新的开发模式——可能会增加与提供许可疫苗相关的风险,并且需要在每个步骤仔细评估有效性和安全性。

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为了评估疫苗的有效性,科学家正在开发 COVID-19 特异性动物模型,包括 ACE2 转基因小鼠、仓鼠、雪貂和非人类灵长类动物。涉及活病毒的动物研究需要在 P3 实验室中进行,这可能需要国际协调,以确保有足够的实验室能力。

疫苗开发还需要疫苗开发者、监管机构、决策者、资助者、公共卫生机构和各国政府之间进行强有力的国际协调与合作,以确保可以生产出足够数量的有希望的后期候选疫苗,并公平地供应给所有受影响的地区,特别是资源匮乏的地区。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/d41573-020-00073-5

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