首個(gè)新冠病毒滅活疫苗臨床前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)公布：有效中和10個(gè)代表性SARS-CoV-2毒株

2020-04-22 11:31:09
目前，多種類型的SARS-CoV-2疫苗（如DNA疫苗、RNA疫苗、含病毒表位的重組亞單位疫苗、腺病毒載體疫苗和純化滅活病毒疫苗）正在競相研發(fā)中。國內(nèi)已有3個(gè)疫苗獲批進(jìn)入臨床試驗(yàn)，其中一款腺病毒載體疫苗已經(jīng)進(jìn)入II期臨床試驗(yàn)。不過，盡管部分疫苗已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，但并未公布臨床前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。


4月19日，科興控股生物技術(shù)有限公司、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所等多個(gè)科研單位的研究人員合作，在預(yù)印本論文平臺(tái)bioRxiv發(fā)表文章（未經(jīng)同行評(píng)審）首次公布了純化SARS-CoV-2病毒滅活候選疫苗的臨床前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

 

研究顯示該疫苗能誘導(dǎo)小鼠、大鼠和非人靈長類動(dòng)物產(chǎn)生SARS-CoV-2特異性中和抗體。這些抗體能有效中和10個(gè)代表性SARS-CoV-2毒株，表明可能對(duì)全球流行的SARS-CoV-2具有廣泛的中和能力。此外，該疫苗安全性好，未觀察到抗體依賴的增強(qiáng)作用 (antibody dependent enhancement, ADE)。這些數(shù)據(jù)支持SARS-CoV-2人用疫苗的快速臨床開發(fā)。

 

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圖片來源：bioRxiv [1]

 

純化滅活病毒是疫苗開發(fā)的傳統(tǒng)方法之一。被滅活的病毒沒有致病能力，但保留了免疫原性（可以刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)）。這種類型的疫苗工藝簡單，且此前已被證明對(duì)于預(yù)防由流感病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒等引起的疾病安全有效。

 

在這項(xiàng)研究中，研究人員從來自中國、意大利、瑞士、英國、西班牙的11例COVID-19住院患者支氣管肺泡灌洗液中分離出包含SARS-CoV-2毒株的11個(gè)樣本。其中一個(gè)毒株（CN2）被選擇進(jìn)行純化滅活，以開發(fā)SARS-CoV-2病毒疫苗PiCoVacc，另外10株（CN1、CN3–CN5和OS1–OS6）用來檢驗(yàn)疫苗效果。

 

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圖片來源：bioRxiv [1]

 

研究人員首先通過小鼠測試了PiCoVacc的免疫原性。分別在第0天和第7天注射不同劑量的PiCoVacc和明礬佐劑，未觀察到炎癥或其他不良反應(yīng)，且接種疫苗后，小鼠體內(nèi)SARS-CoV-2的S蛋白和RBD特異性的IgG迅速發(fā)展，在第6周達(dá)到峰值（下圖A）。值得注意的是，與恢復(fù)期COVID-19患者血清相比，PiCoVacc誘導(dǎo)出了更高滴度的S蛋白特異性抗體。用同樣的免疫策略對(duì)大鼠進(jìn)行免疫原性評(píng)估也得到了相似的結(jié)果（下圖C）。

 

為了研究PiCoVacc誘導(dǎo)的中和活性譜，研究人員用接種后3周收集的小鼠和大鼠血清對(duì)另外9株SARS-CoV-2分離株進(jìn)行了中和實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示PiCoVacc能有效誘導(dǎo)對(duì)抗這些毒株的抗體，表明該疫苗可能對(duì)世界范圍內(nèi)流行的SARS-Cov-2病毒具有有效的中和作用（下圖D、E）。

 

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 接種PiCoVacc誘發(fā)對(duì)10個(gè)代表性SARS-CoV-2分離株的中和抗體應(yīng)答。（圖片來源：bioRxiv [1]）


接下來，研究人員評(píng)估了PiCoVacc在恒河猴中的免疫原性和保護(hù)效果。恒河猴是一種非人靈長類動(dòng)物，感染SARS-CoV-2后會(huì)表現(xiàn)出COVID-19樣疾病。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，所有接種疫苗的恒河猴在很大程度上都能抵御SARS-CoV-2感染。感染后3–7天，所有接種過疫苗的獼猴的病毒載量顯著減少，但對(duì)照動(dòng)物的病毒載量略有增加（下圖C–E）。感染后第7天，4只接受高劑量治療的恒河猴的咽、肛周和肺中均未檢測到病毒載量。此外，實(shí)驗(yàn)過程中未在任何接種疫苗的恒河猴中觀察到ADE。

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PiCoVacc在非人靈長類動(dòng)物中的免疫原性和保護(hù)功效（圖片來源：bioRxiv

[1]）

 

之前開發(fā)SARS和MERS疫苗的經(jīng)驗(yàn)引起了人們對(duì)肺免疫病理學(xué)的關(guān)注，它由輔助型T細(xì)胞2（Th2）的應(yīng)答直接引起，或由ADE引起。盡管許多疫苗誘導(dǎo)的T細(xì)胞應(yīng)答已被證明對(duì)急性病毒清除至關(guān)重要，但隨后對(duì)抗冠狀病毒感染的保護(hù)主要是通過體液免疫介導(dǎo)的。過度的T細(xì)胞應(yīng)答所引起的“細(xì)胞因子風(fēng)暴”實(shí)際上已經(jīng)被證明加重了COVID-19的病情。因此，控制SARS-CoV-2疫苗誘導(dǎo)的T細(xì)胞反應(yīng)，以避免免疫病理學(xué)是必須的。

 

在此背景下，研究人員通過一些臨床觀察和生物學(xué)指標(biāo)，系統(tǒng)地評(píng)估了PiCoVacc在恒河猴體內(nèi)的安全性。結(jié)果顯示，接種PiCoVacc的恒河猴淋巴細(xì)胞亞群百分比（CD3+、CD4+ 和CD8+）以及關(guān)鍵細(xì)胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-5和IL-6）與對(duì)照組相比無顯著變化。對(duì)接種組恒河猴的組織（包括肺、心、脾、肝、腎和腦）病理學(xué)評(píng)估表明，PiCoVacc在恒河猴中沒有引起任何顯著的病理變化。以上數(shù)據(jù)表明PiCoVacc安全性良好。

 

總結(jié)來說，該研究表明每劑6 μg的PiCoVacc對(duì)恒河猴抵御SARS-CoV-2攻擊具有完全的保護(hù)作用，并為PiCoVacc在恒河猴體內(nèi)的安全性提供了廣泛的證據(jù)。這些結(jié)果為人用SARS-CoV-2疫苗的臨床開發(fā)指明了一條道路。 

 

相關(guān)論文：

[1] Qiang Gao, et al. Rapid development of an inactivated vaccine for SARS-CoV-2. bioRxiv (2020).