有效性达90%的mRNA疫苗到底是何方神圣?
青岛、喀什疫情余温未消,上海、安徽再现新冠患者,截至 11 月 12 日,我国上海浦东、安徽阜阳各新增 1 例确诊患者。
就国外情况而言,第二波疫情来袭凶猛。截至 11 月 12 日 15 时,全球新冠累计确诊已超 5180 万例,死亡病例破 127 万例,然而目前全球仍然没有治疗新冠病毒的特效药。
但让人开心的是,北京时间 11 月 9 日晚间,新冠肺炎 mRNA 疫苗传出重大消息,并迅速刷爆网络。
复星全球合作的新冠疫苗在全球的研发合作伙伴 BioNTech 和辉瑞宣布,在没有感染过新冠病毒的健康受试者中,其联合研发疫苗 BNT162b2 的有效性超过 90%。这远高于此前业内对新冠疫苗有效性的“保守预测”,即在 50%-60% 间。甚至,它远高于美国食品药品监督管理局(FDA)要求的超过 50% 即可获批上市。
11 月 12 日,复星医药发布公告称,其控股子公司复星医药产业收到《受理通知书》,公司获许可的 mRNA 疫苗 BNT162b2 用于预防新型冠状病毒肺炎获国药监局临床试验注册审评受理。
多款新冠疫苗研发齐头并进,争分夺秒!
截至 2020 年 11 月 12 日,WHO 新冠疫苗进展草图显示目前处于临床前阶段的新冠疫苗为 164 项,共 48 项新冠疫苗研发进入临床试验阶段,其中 III 期临床试验 11 项,紧急限制使用 5 项,目前尚无正式批准上市的新冠疫苗。
新冠疫苗研发路径 搭载 mRNA 新技术,突破重围!
目前国内外有多种新冠疫苗研发技术路径,传统的技术路径大多是灭活、减毒和蛋白重组技术,应用相对成熟。近年来兴起的病毒载体疫苗、核酸疫苗(mRNA 疫苗和 DNA 疫苗)等新技术平台为疫苗研发开辟了新的方向。
其中,mRNA 疫苗是继减毒疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗之后发展起来的第三代疫苗。因其安全、有效、研发周期短等独特优势,获得了制药公司的青睐和众多资本的投入,成为此次新冠疫苗研发的主要技术路线之一。
01 追根溯源新冠 mRNA 疫苗
1990 年,科学家将体外转录的 mRNA 注射入小鼠体内,通过检测发现其可在小鼠体内表达产生相关蛋白且具有剂量依赖性。这种直接注射 mRNA 的方法,能够通过表达特定蛋白,引起免疫反应,这就是 mRNA 疫苗的雏形。
但在当时,mRNA 疫苗并没有获得医疗界太多的兴趣,原因在于:其一,mRNA 不是一种容易操作的分子,不如 DNA 和蛋白质稳定,很容易被降解;更重要的是,即便 mRNA 能被稳定提取并注射到动物体内,它也会引起一系列免疫反应,就像身体对抗病毒入侵一样,在安全性方面存在巨大隐患。
2005 年,宾夕法尼亚大学的 Katalin Karikó 教授与 Drew Weissman 教授取得了突破性发现,mRNA 之所以能引起免疫反应,关键在于一种叫做尿嘧啶的核苷酸,如果将其核苷部分进行简单的修饰,产生「假尿嘧啶」,就能够逃脱免疫系统的监控。
解决了最重要的安全性问题后,mRNA 疫苗就此走上了快速发展的道路。此后,随着 mRNA 合成、修饰技术和递送技术的发展,mRNA 疫苗重返生物制药公司的视线。
02 mRNA 疫苗的作用机制
与传统疫苗直接引入抗原蛋白刺激宿主免疫应答不同,mRNA 疫苗是一种较安全的新型核酸疫苗,形象来说,mRNA 疫苗是将抗原的核酸信息传递到人体内,而机体内部的细胞会根据这份「肖像」产生与其信息相一致的抗原,模拟病毒感染,免疫系统进而可以针对此产生免疫反应。
有了预先编辑好的这份「肖像」,机体内的细胞就成了天然的药物工厂,生产出抗体针对内生抗原进行免疫防御。对于新冠病毒来说,刺突上的 S 蛋白就是最关键的目标抗原。
疫苗接种后,编码新冠状病毒刺突蛋白(S 蛋白)的 mRNA 进入细胞内,并在核糖体中合成蛋白质。该蛋白质被细胞蛋白酶体分解成较小的片段(多肽)或者通过「运输工具」高尔基体转运到细胞外部。
在细胞内酶解的抗原多肽片段与主要组织相容性复合物(MHC)-I 类蛋白形成复合体,表达在抗原递呈细胞表面上,被「侦探兵」CD8+T 细胞识别从而诱导细胞介导的免疫反应。
另一方面,细胞外的刺突蛋白可被不同的免疫细胞吞噬、胞饮并被分解成较小的多肽片段,与 MHC-II 类蛋白形成复合物,表达在抗原递呈细胞表面上,被 CD4+T 细胞识别,并促进 B 细胞产生抗原特异性抗体(见下图)。
03 mRNA 疫苗四大优势
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与亚单位、灭活和减毒疫苗以及 DNA 疫苗相比,mRNA 疫苗具有研发周期短、免疫原性好、安全性好、研发效率高等优势。
04 新冠 mRNA 疫苗研发进展有突破!
新冠疫情暴发以来,国内外多家生物医药公司和研究机构开展了新冠 mRNA 疫苗的研发,其中国外实力较强的 3 家公司分别是美国的 Moderna、德国的 BioNTech 和 CureVac,而艾博生物、斯微生物等公司则是国内 mRNA 疫苗研发领域的优势企业。
截至 2020 年 11 月 12 日,WHO 新冠疫苗进展草图显示已有多项 mRNA 疫苗进入临床试验(见下表),其中 Moderna 和国家过敏与传染病研究所(NIAID)合作研发的 mRNA-1273 疫苗以及 BioNTech、辉瑞和复星医药公司合作研发的 BNT162b2 疫苗均已进入 III 期临床试验,目前进展顺利。
一夜刷爆网络的「有效性达 90%」的新冠 BNT162b2 mRNA 候选疫苗是由德国 BioNTech 公司、美国辉瑞公司和上海复星医药公司合作研发,复星医药负责该疫苗在中国大陆及港澳台地区的临床试验、上市申请和市场销售,辉瑞与 BioNTech 协议不包括中国市场。
截至 2020 年 9 月 4 日,在中国进行的 BNT162b1 新冠疫苗 I 期临床试验的 144 例受试者全部完成了间隔 21 天的两次免疫接种,目前安全性良好。
2020 年 10 月 19 日,上海市委书记李强与 BioNTech 创始人兼首席执行官乌格·萨因(Ugur Sahin)举行视频连线,希望 BioNTech 与复星医药加强项目合作,在确保临床效用及安全性前提下,推动相关研发成果早日上市。
前不久,辉瑞全球官网发布了辉瑞董事长兼首席执行官阿尔伯特·布尔拉(Albert Bourla)的一封公开信,其中提及了新冠 BNT162 候选疫苗在有效性、安全性和生产三个领域的时间表。他表示,根据目前的试验入组和给药速度,辉瑞预计将在 2020 年 11 月的第三周达到安全里程碑,之后辉瑞将在美国申请紧急授权使用新冠 BNT162 疫苗。
打赢这场「持久战」,勇气和速度至关重要,不过疫苗的研发依赖于科学、严谨的态度,因此不管最终哪家疫苗可应用于临床,都要被证明安全有效、都将经过层层审核把关才得以上市。人类需团结起来,开放合作,才能快速控制疫情蔓延,战胜病毒。