首个新冠病毒灭活疫苗临床前实验数据公布

目前，多种类型的SARS-CoV-2疫苗（如DNA疫苗、RNA疫苗、含病毒表位的重组亚单位疫苗、腺病毒载体疫苗和纯化灭活病毒疫苗）正在竞相研发中。国内已有3个疫苗获批进入临床试验，其中一款腺病毒载体疫苗已经进入II期临床试验。不过，尽管部分疫苗已进入临床试验，但并未公布临床前实验数据。

4月19日，科兴控股生物技术有限公司、中国医学科学院医学实验动物研究所等多个科研单位的研究人员合作，在预印本论文平台bioRxiv发表文章（未经同行评审）首次公布了纯化SARS-CoV-2病毒灭活候选疫苗的临床前实验数据。

研究显示该疫苗能诱导小鼠、大鼠和非人灵长类动物产生SARS-CoV-2特异性中和抗体。这些抗体能有效中和10个代表性SARS-CoV-2毒株，表明可能对全球流行的SARS-CoV-2具有广泛的中和能力。此外，该疫苗安全性好，未观察到抗体依赖的增强作用 (antibody dependent enhancement, ADE)。这些数据支持SARS-CoV-2人用疫苗的快速临床开发。

图片来源：bioRxiv [1]

纯化灭活病毒是疫苗开发的传统方法之一。被灭活的病毒没有致病能力，但保留了免疫原性（可以刺激机体产生免疫反应）。这种类型的疫苗工艺简单，且此前已被证明对于预防由流感病毒和脊髓灰质炎病毒等引起的疾病安全有效。

在这项研究中，研究人员从来自中国、意大利、瑞士、英国、西班牙的11例COVID-19住院患者支气管肺泡灌洗液中分离出包含SARS-CoV-2毒株的11个样本。其中一个毒株（CN2）被选择进行纯化灭活，以开发SARS-CoV-2病毒疫苗PiCoVacc，另外10株（CN1、CN3–CN5和OS1–OS6）用来检验疫苗效果。

图片来源：bioRxiv [1]

研究人员首先通过小鼠测试了PiCoVacc的免疫原性。分别在第0天和第7天注射不同剂量的PiCoVacc和明矾佐剂，未观察到炎症或其他不良反应，且接种疫苗后，小鼠体内SARS-CoV-2的S蛋白和RBD特异性的IgG迅速发展，在第6周达到峰值（下图A）。值得注意的是，与恢复期COVID-19患者血清相比，PiCoVacc诱导出了更高滴度的S蛋白特异性抗体。用同样的免疫策略对大鼠进行免疫原性评估也得到了相似的结果（下图C）。

为了研究PiCoVacc诱导的中和活性谱，研究人员用接种后3周收集的小鼠和大鼠血清对另外9株SARS-CoV-2分离株进行了中和实验。结果显示PiCoVacc能有效诱导对抗这些毒株的抗体，表明该疫苗可能对世界范围内流行的SARS-Cov-2病毒具有有效的中和作用（下图D、E）。

接种PiCoVacc诱发对10个代表性SARS-CoV-2分离株的中和抗体应答。（图片来源：bioRxiv [1]）

接下来，研究人员评估了PiCoVacc在恒河猴中的免疫原性和保护效果。恒河猴是一种非人灵长类动物，感染SARS-CoV-2后会表现出COVID-19样疾病。实验结果显示，与对照组相比，所有接种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，所有接种过疫苗的猕猴的病毒载量显著减少，但对照动物的病毒载量略有增加（下图C–E）。感染后第7天，4只接受高剂量治疗的恒河猴的咽、肛周和肺中均未检测到病毒载量。此外，实验过程中未在任何接种疫苗的恒河猴中观察到ADE。

PiCoVacc在非人灵长类动物中的免疫原性和保护功效（图片来源：bioRxiv[1]）

之前开发SARS和MERS疫苗的经验引起了人们对肺免疫病理学的关注，它由辅助型T细胞2（Th2）的应答直接引起，或由ADE引起。尽管许多疫苗诱导的T细胞应答已被证明对急性病毒清除至关重要，但随后对抗冠状病毒感染的保护主要是通过体液免疫介导的。过度的T细胞应答所引起的“细胞因子风暴”实际上已经被证明加重了COVID-19的病情。因此，控制SARS-CoV-2疫苗诱导的T细胞反应，以避免免疫病理学是必须的。

在此背景下，研究人员通过一些临床观察和生物学指标，系统地评估了PiCoVacc在恒河猴体内的安全性。结果显示，接种PiCoVacc的恒河猴淋巴细胞亚群百分比（CD3+、CD4+ 和CD8+）以及关键细胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-5和IL-6）与对照组相比无显著变化。对接种组恒河猴的组织（包括肺、心、脾、肝、肾和脑）病理学评估表明，PiCoVacc在恒河猴中没有引起任何显著的病理变化。以上数据表明PiCoVacc安全性良好。

总结来说，该研究表明每剂6 μg的PiCoVacc对恒河猴抵御SARS-CoV-2攻击具有完全的保护作用，并为PiCoVacc在恒河猴体内的安全性提供了广泛的证据。这些结果为人用SARS-CoV-2疫苗的临床开发指明了一条道路。

相关论文：

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