【科技.未来】从疫苗研发竞赛跑出 领先者面对什么挑战?

撰文: 孔祥威
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新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫苗一直被视为解除社交禁令、经济复苏、回归正常的长远希望。上周似乎传来了好消息,美国生物科技公司Moderna宣布其首阶段人体测试结果正面。中国团队和英国牛津大学都已有初步进展,现时全球更共有过百项疫苗在研发之中。到底这些疫苗分别采取什么方法防御新冠病毒?它们距离面世有多远?又会面对什么挑战?

在新冠病毒的基因序列自1月揭晓约两个月后,Moderna的mRNA-1273候选疫苗成为首个进入临床试验的研究。这间公司上周公布涉及45人的第一阶段试验中期数据,令其股价一度升至80美元的历史高位。Moderna第一阶段临床试验的目的,仅为确认疫苗安全而非测试功效,不过仍可从测试结果一窥疫苗治疗患者的潜力。这测试自3月开始,至今仍进行中,预计最多招募105人。参与者会接受两剂25微克或两剂100微克疫苗,两次注射相隔四星期;又或接受单次250微克疫苗。

美国生物制药公司Moderna,上周发表新冠肺炎疫苗研发的部分数据,声称初步结果正面。(Getty Images)

在Moderna上周公布的8名参与者抗体数据中,25微克组和100微克组各占4名。接受25微克的参与者产生的“中和抗体”(一种可阻止病毒感染细胞的抗体)水平与新冠肺炎康复患者相当,在100微克组的抗体水平更“显著超过”康复患者的抗体水平。此外,虽然研究观察到不良作用,但Moderna在声明中坚称“只是短暂和会自然消除”。研究还在老鼠的测试中发现,疫苗可防止病毒在肺部复制。

争先恐后进入测试

Moderna的疫苗是与美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)共同研发,疫苗利用了新冠病毒棘突蛋白(spike protein)的“信使RNA”(mRNA),带有遗传指令让人体细胞产生这外来蛋白,从而诱发免疫系统反应。这类RNA疫苗虽然较容易开发,但至今未获核准资格。

免疫系统反应原理(香港01制图)

据世界卫生组织(WHO)截至本月22日的统计,全球现正有过百个新冠疫苗研发项目,其中包括Moderna在内有十个进入了临床测试阶段,另有114项正在临床前评估。这些团队大致可分为四种方向,探索疫苗研制。有些疫苗生产商跟Moderna一样研制核酸疫苗,例如美国公司Inovio的DNA疫苗。其他团队使用相对传统的策略,例如病毒载体疫苗,以无害的病毒,将新冠病毒基因传递到人体细胞中,令其产生可诱发免疫反应的蛋白。中国的康希诺和英国牛津大学团队等都已使用这种原理研发,疫苗亦正进行临床测试。进入临床的研究中,有四支中国团队正研制全病毒疫苗,使用已灭活或减活的整个冠状病毒来制作。其中中国科兴生物上周五(5月22日)于《刺针》发表成果,测试者接种疫苗两周内成功产生免疫T细胞,并宣布进入人体测试中期阶段。也有公司钻研次单位疫苗,利用新冠病毒蛋白的片段来制作疫苗,例如美国的Novavax。

这些研究的初步成果似乎表明疫苗足够安全,可进入下一阶段测试。Moderna的疫苗只在志愿者中引起不太严重的非持久性副作用。美国食品和药物管理局(FDA)已批准Moderna的第二阶段测试,将招募600人检视疫苗对病人有何生物作用,Moderna表示将加入50微克剂量测试;预计将于7月开始进行第三阶段试验,测试疫苗是否有助高危群体预防疾病,例如医护或长期病患者。据《华尔街日报》报道,若Moderna所有测试都进展顺利,FDA将在秋季授权生产该疫苗作紧急使用。

牛津大学团队以猴子作测试,在注射疫苗后未出现更严重感染。他们自1月开始着手研发,于4月23日展开人体试验,目前正进行涉及510位18至55岁健康志愿者的研究。康希诺的候选疫苗Ad5-nCoV则是首个进入第二阶段临床试验的研究,正于武汉进行。惟康希诺至今尚未发布第一阶段试验的详细结果。

新冠肺炎疫苗研发各种进路(香港01制图)

科学题与数学题

不过,对于这些疫苗研发竞赛的领先者,暂时也不必太过乐观,从现有研究成果仍可看到不少疑问。达拉斯贝勒医学院的疫苗科学家Peter Hotez指出,Moderna的研究只发表了8名参与者的结果而未有完整数据,难以确认免疫反应是否有足够保护力。他补充,有研究指出,大多数未经住院而从新冠肺炎康复的病人,不会产生高水平的“中和抗体”。换言之,Moderna测量参与者抗体水平的结果未必反映出疫苗的有效性。

此外,牛津大学团队的疫苗测试中,虽然猴子们在感染新冠病毒后没有任何肺炎迹象,但鼻子带有与未接种疫苗的猴子相同份量的新冠病毒遗传物质。对此,华盛顿大学病毒免疫学家、Moderna科学顾问委员会成员Michael Diamond解释,研究没有衡量病毒是否仍具有传染性,因此宾夕法尼亚州匹兹堡大学的空气生物学家Douglas Reed认为,测试结果仍然存在“隐忧”,增加了接种疫苗人士仍可能传播病毒的可能性。至于科兴的疫苗,以感冒病毒AD5所制,因此科研人员也发现,疫苗较难在本身有AD5抗体的人体诱发强力免疫反应。

已有不少进入临床试验阶段的疫苗研发,成效仍然未明。(Getty Images)

难怪英格兰副首席医务官Jonathan Van-Tam对疫苗前景颇谨慎,上周甚至“泼冷水”:“我们未能确定将得到疫苗。”毕竟,登革热病毒在1943年发现,但首支疫苗到去年才获批准;有史以来最快研发出的疫苗是腮腺炎,也花了四年。而可兹利用的旧冠状病毒疫苗成效也有限,严重急性呼吸系统综合症(SARS)和中东呼吸综合症(MERS)的疫苗研发最终都没有走到得以核准的一步,因为SARS已因变种而消失,而MERS疫情也局限于中东。

就算疫苗研发有望成功,每个人可能需要两剂新疫苗才能获得免疫保护,总共就需要多达160亿剂疫苗,如何生产如此大量疫苗也很成疑问。因此,有些人正祈求不止一种疫苗能够成功。美国艾默理大学(Emory University)疫苗中心副主任Walter Orenstein想像:“理想的话,我们希望在疫苗取得许可后的第二天就有70亿或80亿剂,供全世界接种。”但他较现实的预期是当首支疫苗面世时,“我们可能连足够接种整个美国人口的疫苗都没有。”

在私人公司研发疫苗的同时,特朗普政府正以“极速行动”命军方配合,准备增加疫苗生产力。(路透社)

这些研发公司和政府没有坐以待毙。牛津大学团队在英国政府支持下与药厂阿斯利康(AstraZeneca)取得“全球许可协议”。若疫苗研发成功,阿斯利康将在9月前生产总共一亿剂疫苗,当中3,000万剂向英国提供。Moderna行政总裁Stephane Bancel也透露,与瑞士制药大厂Lonza合作扩大疫苗生产力,到本年底可每月生产数千万剂,最终每年达到十亿剂。美国也在“极速行动”(Operation Warp Speed)中,承诺在疫苗正在临床试验的同时,着手设计一种生产流程,在试验结束之前就建立一定产能,当一个或多个疫苗获批准后就可尽快派发使用。美国总统特朗普在本月中声称目标是“在年底之前”分发疫苗,并为此命国防部管理与疫苗开发相关的生产物流。

即使新冠肺炎疫苗研发成功,如何及时大量生产和分配,也是另一重大考验。(Getty Images)

负责该项目的Gustave F. Perna将军就向《纽约时报》形容自己的任务为“数学题”,同时要张罗物资如针筒、拭纸、胶布、疫苗等,以及安排分配疫苗所需的容器、货车等。这些看似琐碎的林林种种,约翰霍普金斯大学健康安全中心的传染病医师Amesh Adalja却说不要小看:“这是小儿麻痺疫苗以来从未见过的规模……你不会希望这些东西成为疫苗计划的瓶颈。”

疫苗研发的现况,就如前英国卫生部免疫总监David Salisbury在一场网络会议中说:“除非拥有巨量的疫苗并在全世界迅速接种,否则防线就有漏洞,病毒就可继续传播。”

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上文节录自第215期《香港01》周报(2020年5月25日)《在反疫苗声中挺进 疫苗研发竞赛展开》。

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