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Science:中国团队发布首个新冠疫苗动物实验研究结果,在恒河猴模型中安全有效

作者: 学术头条

时间: 2020-05-08 11:40

5 月 6 日,Science 杂志官方网站发布了中国科研团队合作完成的研究文章《SARS-CoV-2病毒灭活疫苗的快速开发》,这是首个公开报道的新冠疫苗动物实验研究结果。此前的 4 月 19 日,该论文的预览版在生物科学预印本论文平台 bioRxiv 发布。

研究文章由中国医学科学院医学实验动物研究所秦川团队领衔,联合浙江省疾控中心张严峻团队、科兴控股生物技术有限公司、中国科学院生物物理研究所王祥喜团队、中国食品药品检定研究院、中国疾病预防控制中心传染病预防控制所等多家单位合作。

研究结果显示,该疫苗在小鼠、大鼠和非人灵长类动物中均可诱导新冠病毒特异性中和抗体产生,对当前正在全球肆虐的 SARS-CoV-2 病毒株提供完全保护。通过对恒河猴临床体征、血液学、生化指标等的系统分析,研究人员认为,该疫苗是安全的。

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研究者从 11 名感染了新冠病毒的住院患者(包括 5 名重症监护患者)的支气管肺泡灌洗液(BALF)中分离出多个新冠病毒毒株,其中 5 株来自中国,3 株来自意大利,1 例来自瑞士,1 例来自英国,1 例来自西班牙。这 11 个毒株广泛散在分布于基于所有可用序列构建的系统发育树上,在一定程度上代表了正在流行的病毒种群。

研究人员选择了其中一个毒株,开发出了纯化灭活的 SARS-CoV-2 病毒疫苗 PiCoVacc。

为了评价 PiCoVacc 的免疫原性,研究者对小鼠进行了不同剂量的 PiCoVacc 注射。研究人员在第 0 天和第 7 天进行了两次注射,未观察到炎症和不良反应。

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PiCoVacc 的表征,图 A 为 SARS-CoV-2 最大似然系统树,图E为其低温电镜(cryo-EM)图像,它是直径为 90-150 nm 的完整椭圆形颗粒,上面缀有冠状尖峰,代表其预融合状态

在初次接种后的第 1 至 6 周,研究人员通过酶联免疫吸附测定(ELISA)评估了小鼠体内的 S 蛋白、受体结合域(RBD)和 N 特异性抗体反应。

结果显示,接种疫苗后,小鼠体内 SARS-CoV-2 的 S 蛋白和 RBD 特异性的 IgG(免疫球蛋白 G)迅速发展,在第 6 周达到峰值。其中,RBD 特异性的 IgG 占 S 蛋白抗体反应的一半,这表明 RBD 是主要的免疫原,这一结果也与恢复期的新冠肺炎患者的血清学特征相匹配。

随后研究者在新冠病毒感染的恒河猴中进行了攻毒实验,以评估其免疫原性和保护功效。

首先,研究者在第 0、7 和 14 天通过中等剂量(每剂 3μg)或高剂量(每剂 6μg)给恒河猴接种三次疫苗。

结果显示,接受两种剂量注射的恒河猴体内新冠病毒 S 蛋白特异性的 IgG 和中和抗体均在第 2 周被诱导出来,并在第 3 周继续增加,滴度与恢复期的新冠肺炎患者的血清水平相似。

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PiCoVacc 在非人类灵长类动物中的免疫原性和保护功效,图 A 为接种后 SARS-CoV-2-特异性 IgG 反应;图 B 为接种后和感染后恒河猴体内中和抗体滴度;图 C、D、E 分别代表恒河猴咽部、肛门和肺部的病毒载量,蓝色代表中等剂量组,粉色代表高剂量组

随后,研究者在第 22 日进行攻毒(通过气管内途径将新冠病毒毒株直接接种到动物肺中)。接种病毒后第 3 至 7 天,对照组的恒河猴表现出严重间质性肺炎,而与对照组相比,接种过疫苗的恒河猴病毒肺部组织病理变化显著减小。

此外,接种了疫苗的恒河猴体内病毒载量也显著下降。高剂量组的 4 只恒河猴感染后的第 7 天,它们咽喉、肛门和肺部就都检测不到病毒了;中剂量组感染后第 7 天咽部、肛门和肺部标本中能部分检测到病毒斑点,但与对照组相比病毒载量降低了约 95%。

基于上述研究结果,国家药品监督管理局已于 2020 年 4 月 13 日批准科兴控股生物技术有限公司旗下北京科兴中维生物技术有限公司(“科兴中维”)研制的新型冠状病毒灭活疫苗克尔来福™️进入临床研究,Ⅰ/Ⅱ 期临床研究于 4 月 16 日在江苏省徐州市睢宁县正式启动。

参考资料:

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/05/science.abc1932

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