“新冠病毒”疫苗研發，任重而道遠

田地

各國的競爭和方案

研發抗新型冠狀病毒的疫苗不僅是一場科研競爭，更是一種全新的科學探索。2003年，嚴重急性呼吸綜合征（SARS）暴發后，全球10多個國家的科學家花了約20個月才得到SARS-CoV的基因組序列，但此次“新冠肺炎”疫情暴發一個月左右，中國已經聯合其他國家科學家完成了對2019-nCoV的測序，并且成功分離出了高滴度的病毒毒株（病毒能大量生長），這也為研發疫苗和藥物打下了基礎。

美國國家衛生研究院（NIH）和其下屬的過敏與傳染病研究所（NIAID）表示，他們正在針對新型冠狀病毒研發疫苗，可以依賴的基礎是2019-nCoV與SARS-CoV、中東呼吸綜合征（MERS）病毒MERS-CoV同屬于冠狀病毒家族。在2003年SARS暴發后，研發人員研制了一款疫苗并已進入1期人體臨床試驗。但隨著SARS疫情結束，這一研究未能進一步推進。不過，從理論上講，將SARS疫苗模型調整為針對新型冠狀病毒的疫苗是比較容易的，因為中國已經對這一新型冠狀病毒進行了測序。另一種方法是改編以前的單克隆抗體，這一抗體能夠幫助免疫系統攻擊異物。

曾參與研制MERS、SARS疫苗的美國生物制藥公司諾瓦瓦克斯提出的一個方案是納米疫苗。他們表示正在開發一種抗擊2019-nCoV的候選疫苗，方法是使用重組納米粒子技術。

澳大利亞昆士蘭大學研究人員正利用一種名為“分子鉗”的專利技術以期快速生產針對新型冠狀病毒的疫苗，這種技術是給病毒蛋白增加一個基因，使其穩定，并讓人體免疫系統能檢測到一種活病毒，從而制造抗體來消滅病毒。研究團隊嘗試利用該技術開發針對MERS冠狀病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒和流感病毒的疫苗，已取得非常理想的試驗效果。不過，這種能增強新型冠狀病毒蛋白穩定性的“分子鉗”是否可行，尚不清楚。

疫苗開發首先要確認疫苗的靶點，選擇抗原。所謂抗原就是病毒，但不能用有活性的全病毒，否則就會讓人感染，因此需要選取2019-nCoV上的某些分子或基因片段，這些分子和基因片段就是抗原。用它們來制成疫苗注射到人體，可以刺激人體免疫系統產生抗體來中和（抑制、抗御和滅活病毒），從而起到避免感染和發病的目的。

迄今，疫苗研發方式主要有兩種，一種是傳統的滅活疫苗，需要在安全級別較高的實驗室來做病毒培養、滅活。另一種就是基因工程疫苗。因此，研制抗新型冠狀病毒的疫苗采取的方案也不外乎以上兩種。

方案一：滅活疫苗

研發滅活疫苗可以用流感疫苗的研發來理解。現在的流感疫苗分為全病毒滅活疫苗、裂解疫苗和亞單位疫苗，每種疫苗均含有甲1亞型、甲3亞型和乙型3種流感滅活病毒或抗原組分，并且這3種疫苗的免疫原性（免疫刺激作用）和副作用差別也不大。

20世紀七八十年代，研究人員在裂解疫苗的基礎上，又研制出了毒粒亞單位和表面抗原，即血凝素（HA）和神經氨酸酶（NA）疫苗。通過選擇合適的裂解劑和裂解條件，將流感病毒表面的兩種糖蛋白—HA和NA裂解下來，選用適當的純化方法得到純化的HA和NA蛋白。這兩種蛋白幫助流感病毒進入人體呼吸道細胞，導致人發病。這兩種蛋白也就是流感病毒的關鍵抗原，能刺激機體產生抗體，以它們為抗原制成疫苗，可以刺激人體產生針對整個流感病毒的抗體，中和流感病毒。另外，制備流感滅活疫苗必須使用特殊的無菌雞胚，使新流行的流感病毒的抗原變異株（即變異的HA和NA蛋白，每年都會產生變化）能在雞胚中高效復制，才有可能生產大量流感病毒以制備疫苗。

要研制新型冠狀病毒滅活疫苗，就要提取出2019-nCoV或它的一部分，如2019-nCoV的S蛋白，這個蛋白與人體肺泡和呼吸道細胞上的血管緊張素轉化酶2（ACE2）蛋白（受體）結合，然后入侵人體。但是，在制作時要對其滅活。

方案二：基因工程疫苗

基因工程疫苗是用基因工程方法或分子克隆技術，分離出病原的保護性抗原基因，將其轉入原核或真核細胞系統，如酵母、細菌、昆蟲細胞或哺乳動物細胞中進行表達，產生該病毒的保護性抗原，制成疫苗，并且要將病原體的毒力相關基因刪除，使其不帶毒力。

基因工程疫苗可以分為基因工程重組亞單位（亞基）疫苗、重組活載體疫苗、基因缺失或突變疫苗、基因（核酸）疫苗、合成肽疫苗、單克隆抗體疫苗以及轉基因植物疫苗等多種類型。

以亞基疫苗為例，可以闡明如何通過基因工程研制新型冠狀病毒疫苗。亞基疫苗是利用病原體結構的某一部分，即亞基制得的疫苗。現在，桿狀病毒-昆蟲細胞表達系統已成為用于表達異源基因的最佳表達系統之一，在該系統中表達的人乙型肝炎病毒表面抗原蛋白與乙型肝炎病毒表面相應的天然蛋白結構可以做到非常類似，而且產量也相當可觀。因此，可以用該系統來生產乙型肝炎病毒表面抗原蛋白，再用后者作為抗原來制得疫苗。

生產亞基疫苗首先要鑒定出病原體中哪些成分能夠激發機體產生抗體，如單純皰疹病毒 1型的衣殼糖蛋白D（gpD）、口蹄疫病毒衣殼蛋白1（VP1）都是能刺激機體產生相應抗體的抗原成分，再分離出編碼該蛋白亞基的基因，然后轉移到特定的載體DNA，如大腸桿菌質粒DNA上，再大量增殖大腸桿菌，在菌體溶解后，就可獲得大量相應的病毒蛋白亞基，即gpD和VP1。把這些病毒蛋白亞基純化，并與輔劑混合，就能以它們作為抗原，生產大量該病毒的亞基疫苗。具有代表性的是單純皰疹病毒疫苗、口蹄疫病毒疫苗、人乙型肝炎病毒疫苗等。

同樣，如果經研究表明2019-nCoV的S蛋白這種抗原能刺激人體產生抗御2019-nCoV的抗體，就可以分離編碼S蛋白的基因，然后轉移到大腸桿菌質粒DNA上，經過大量增殖，獲得大量的S蛋白，以其為抗原，并輔以佐劑，就能生產出抗新型冠狀病毒的基因工程疫苗，即亞基疫苗。