深度解析:新批准的重組蛋白COVID-19疫苗,到底好在哪裏?_風聞
疫苗与科学-疫苗与科学官方账号-2021-03-26 10:33
智飛生物近日發佈公告稱,其重組蛋白COVID-19疫苗(代號ZF2001,商品名:智克威得)獲批緊急使用。這是中國第三條COVID-19疫苗技術路線的落地,也是全球首個獲批大規模接種的重組蛋白疫苗。
ZF2001疫苗的Ⅲ期臨牀試驗計劃招募近3萬名志願者,在烏茲別克斯坦、巴基斯坦、厄瓜多爾、印尼等國家開展,目前進展順利。烏茲別克斯坦已經批准使用ZF2001疫苗。
至此,中國成為全球首個能提供三種技術路線疫苗的國家。中國去年初宣佈的五條疫苗技術路線,實現了三條:滅活疫苗、腺病毒載體疫苗和重組蛋白疫苗,還未實現的兩條是流感病毒載體疫苗和核酸疫苗。核酸疫苗(mRNA疫苗)今年獲批緊急使用的可能性比較大,流感病毒載體疫苗還要假以時日。
美國目前提供兩種技術路線疫苗,分別是輝瑞-BioNTech和Moderna的mRNA疫苗(相當於我國的核酸疫苗)和強生的腺病毒載體疫苗,未來幾個月內Novavax的重組蛋白疫苗也會大概率獲批,成為第二個能提供三種技術路線疫苗的國家。
我們常説,長江後浪推前浪,重組蛋白疫苗在中國屬於後浪,其有何優勢呢?
重組蛋白疫苗主要有三個優勢:
第一:不養活病毒,無需擔心病毒外泄,對生產車間的生物安全等級要求低;
第二:利用轉基因技術生產病毒S蛋白上的RBD蛋白,能實現高產量、高純度、低成本;
第三:重組蛋白疫苗只含RBD蛋白,純度高,安全性更好。
重組蛋白疫苗裏的優秀代表就是乙肝疫苗,已經有30年生產與使用經驗,後起之秀還有2006年的宮頸癌疫苗、2013年的重組蛋白流感疫苗、2016年的戊肝疫苗、2017年的重組蛋白帶狀皰疹疫苗。
ZF2001疫苗使用CHO細胞表達。CHO細胞的全稱是中國倉鼠卵巢細胞,該細胞在乙肝疫苗上已經使用多年,在生物工程領域也有廣泛應用,是生產蛋白類藥物的首選細胞。
CHO細胞有一段傳奇故事,其源自戰火中的中國,發揚光大在美國,現在成為了全球熱門的生物工程細胞。
下表是美國FDA批准使用CHO細胞生產的生物醫藥清單,從1987年至2006年,共有27個產品問世,至少每年一個。
ZF2001疫苗除了使用非常成熟CHO細胞技術生產,還使用了一項專利的抗原設計。
前面説到,ZF2001疫苗的重組蛋白使用的是病毒S蛋白上的RBD蛋白,然而如果疫苗裏都是單個RBD蛋白,劑量再大,免疫效果也很有限,必須對其進行加工以提高效果。
與智飛生物合作的中國科學院微生物研究所,長期從事冠狀病毒疫苗的基礎研究,他們貢獻了關鍵性的RBD蛋白二聚體專利技術。這項技術與RBD蛋白單體相比,讓中和抗體水平提高了10~100倍!
一種通用的β冠狀病毒疫苗設計http://t.cn/A6tD307r
不過,雖然重組蛋白疫苗裏含有高純度的疫苗蛋白,但這對於刺激人體的免疫應答還不夠,通常需要佐劑來加強,這幾乎是重組蛋白疫苗的規律。
乙肝疫苗使用氫氧化鋁佐劑,宮頸癌疫苗使用了磷酸硫酸鋁佐劑和AS04佐劑,戊肝疫苗使用氫氧化鋁佐劑,重組蛋白帶狀皰疹疫苗使用AS01B佐劑。
只有重組蛋白流感疫苗Flublok例外,沒有用佐劑,但Flublok的疫苗成分含量是常規流感疫苗的3倍(15微克 Vs 45微克),可以理解為用高劑量換無佐劑的一種嘗試。
ZF2001疫苗使用的是氫氧化鋁佐劑,這使其和乙肝疫苗具有很大的可比性。氫氧化鋁也是最常用的疫苗佐劑,有80年應用歷史,其表現中規中矩,不良反應主要是局部硬結和無菌性膿腫,沒有其他值得關注的安全性問題。
去年12月底,ZF2001疫苗Ⅰ/Ⅱ期臨牀試驗論文發表,對疫苗的劑量和接種程序進行了探索,兩期志願者均為18~59歲人羣共950人,均為隨機對照雙盲試驗設計。劑量分為25微克和50微克兩種,安慰劑為氫氧化鋁佐劑溶液;接種程序分為2劑和3劑,各劑的間隔為30天。
研究發現,50微克組在免疫效果上並不優於25微克組(甚至還略遜),最終通過試驗確定了25微克×3劑的方案。25微克×3劑方案產生的抗體中,針對真病毒的中和抗體陽性率為97%(抗體水平為103,是患者恢復期抗體的2倍左右),針對RBD蛋白的抗體陽性率為99%,同時還能激發平衡的細胞免疫。
從疫苗安全性數據來看,ZF2001疫苗的不良事件主要是局部反應(硬結、瘙癢、紅斑、腫脹、疼痛),報告率為10%~20%,且統計學上高於安慰劑組。全身反應方面的數據極佳,全身肌肉疼痛、咳嗽、噁心、疲憊、頭疼的報告率為零或極低,發熱率為8%,但全身反應報告率均未高於安慰劑組。
ZF2001疫苗其實還在老年人中做了研究(20名疫苗組,10名安慰劑組),發現疫苗安全性良好,不良事件報告率和安慰劑組沒有區別,中和抗體陽性率95%,抗體水平為55。雖然老年人的中和抗體水平低於青壯年,但仍在有效範圍內。所以,ZF2001疫苗獲批的接種對象是≥18歲人羣,包括老年人。
作為一種重組蛋白疫苗,ZF2001疫苗對冷鏈的要求很可能是最低的。同類的乙肝疫苗,在37度放30天仍可接種,配合疫苗熱標籤VVM30,甚至可以脱離冷鏈運輸和保存。2006年,北生的研究人員對一種使用帶針頭擠壓式直接注射器(UniJect注射器)的乙肝疫苗進行研究後得出上述結論,但這種UniJect乙肝疫苗並未在我國實際應用。
同為重組蛋白疫苗的宮頸癌疫苗,熱穩定性和乙肝疫苗同樣棒,在中國上市的宮頸癌4價疫苗和9價疫苗上,都貼了世界衞生組織認證的疫苗熱標籤30,這也意味着即便不放置於2~8度的冷鏈內,宮頸癌疫苗也可以在室温下至少穩定1個月以上。
在大規模使用的COVID-19疫苗中,重組蛋白疫苗的熱穩定性一定是最好的,再加上其低成本,對差錢和差冷鏈的不發達國家來説,很可能是最友好的疫苗。
ZF2001疫苗需要接種3劑(各劑間隔30天,即2個月完成全程接種)。目前全球大規模使用的疫苗中:滅活疫苗和mRNA疫苗都接種2劑;腺病毒載體疫苗中,兩種接種2劑,另外兩種只需接種1劑;Novavax的重組蛋白疫苗接種2劑。所以,ZF2001疫苗也是全球第一個接種3劑的COVID-19疫苗。
如何看ZF2001疫苗的3劑接種程序呢?
這需要用全面、動態的眼光去觀察,也就是説既要了解重組蛋白技術路線的一般規律,又要結合這次疫情的疫苗研發進展,才能得出科學理性的結論。
首先,來看重組蛋白疫苗的一般規律。
乙肝疫苗需要按016程序接種3劑,016指第2劑在第1劑後1個月接種,第3劑在第1劑後6個月接種(後同)。宮頸癌疫苗成人接種需要3劑,接種程序是016或026。戊肝疫苗接種3劑,接種程序也是016。重組帶狀皰疹疫苗接種2劑,間隔≥2個月。
Novavax的重組蛋白COVID-19疫苗接種2劑,史克的重組帶狀皰疹疫苗也接種2劑,為什麼不是3劑呢?
很可能是佐劑的功勞。Novavax公司用了創新佐劑Matrix-M1,史克公司則用了創新的AS01B佐劑。史克公司還用創新的AS04佐劑生產宮頸癌2價疫苗。這次的COVID-19疫苗研發過程中,史克公司也向一些疫苗企業提供了其創新佐劑技術。
但是,使用新型佐劑也有代價,其常見不良反應發生率高於氫氧化鋁佐劑。
史克公司的帶狀皰疹疫苗對老年人的保護率達到驚人的97%,但是其接種後的局部疼痛率為74%,局部紅斑率為46%,局部腫脹率為38%,全身肌痛率為41%,疲乏率為39%,發熱率為20%,通俗來説就是效果好但勁也大。
Novavax的重組蛋白COVID-19疫苗亦是如此(http://t.cn/A6tDTVh8),其接種後的局部疼痛率超過40%、疲憊率超過40%,全身肌痛率超過30%,感覺不適率超過28%。
其次,隨着疫情的發展和疫苗的廣泛使用,我們對疫苗的認識和要求也在變化。
在疫情之初,沒人知道疫苗是否能研製成功,雖然基於對冠狀病毒的長期研究,人類研發出疫苗的可能性很大,但絕不是100%有把握。
當時,首要目標是要保證疫苗研發成功,而不是追求最佳效果和最佳安全性。研發成功後還要考慮到史無前例的大規模接種,對疫苗的需求量非常大,所以一種能達到基本保護率,並能夠量產覆蓋更多人羣的疫苗是考慮的重點。
現役滅活COVID-19疫苗的接種程序為2劑。然而最近西安一名醫務人員接種過2劑滅活疫苗仍然感染引發熱議,這雖然可以用疫苗不可能100%保護,但中國疾控中心高福主任也坦誠存在三種可能性,其中之一是:接種2劑疫苗的抗體滴度不夠,可能需要補第3劑。實際上,我國已經開展滅活疫苗接種3劑的研究,將來是否需要再補種1劑,還是科學研究説了算。
現在,全球範圍多條技術路線的COVID-19疫苗已經研發成功,但在效果和安全性上還沒能實現平衡,這就對新研發的疫苗提出了挑戰。重組蛋白疫苗ZF2001在安全性完全有把握,唯一要做的就是保證效果。
如果看ZF2001疫苗Ⅰ/Ⅱ期臨牀試驗抗體數據,就會發現,其實接種2劑後14天,中和抗體和RBD抗體的陽轉率和抗體水平都不算低了,第3劑後14天的陽轉率和抗體水平更高。
如果重組蛋白疫苗路線是首發路線,那麼接種2劑的方案也可以接受,但現在疫苗已經成功,人類對其保護效果的要求更高了,同時基於以往重組蛋白疫苗接種程序的規律,ZF2001疫苗選擇符合以往規律的3劑接種程序是最佳決定。
中國疾控中心高福主任3月20日參加中國發展高層論壇時指出:雖然在Ⅰ/Ⅱ期臨牀試驗中看到2劑重組蛋白疫苗已經有很好的效果,但接種3劑是歷史經驗,穩妥起見我們仍然採取了3劑的接種程序。
同時也應該注意到一個不同於重組蛋白歷史經驗的細節:ZF2001疫苗第3劑與第2劑只間隔1個月,乙肝疫苗等重組蛋白疫苗的第3劑與第2劑之間要間隔4~5個月。
這個012接種程序是為了快速實現羣體免疫而壓縮了第2劑與第3劑的間隔,實際情況很可能是間隔4~5個月最佳。不排除將來疫情被控制後,ZF2001疫苗的接種程序調整為016,而不是現在的012。
基於以上兩點分析,各位讀者就不必再糾結於為何重組蛋白疫苗需要接種3劑了。
中國目前是非疫區、對每一次傳入疫情都實現了完美防控,在即將開展的羣體免疫行動中,中國完成免疫的緊迫性低於疫區國家,所以用012程序的ZF2001疫苗完成免疫完全可以接受。
總結:ZF2001疫苗是全球首個大規模接種的重組蛋白COVID-19疫苗,其免疫效果、安全性和冷鏈適應性非常均衡,且具有產能和低成本優勢,為中國乃至全球的疫苗武器庫添加了一件利器。