腺病毒載體安全嗎？| 117三人行_風聞
返朴-返朴官方账号-关注返朴（ID：fanpu2019）,阅读更多！2021-04-19 10:06
撰文 | 史雋
最近幾周，關於腺病毒載體的新冠疫苗的副作用新聞越來越多。
4月7日，歐洲藥品監管機構發現阿斯利康公司與牛津大學合作開發的基於黑猩猩腺病毒載體的新冠疫苗 (ChAdOx1 nCoV-19, 也叫做AZD1222) 與罕見的血凝塊問題之間可能存在聯繫。異常血凝塊和低血小板將會被作為 “非常罕見”的副作用，添加到疫苗的產品信息中。英國醫藥監管機構也表示，阿斯利康的新冠疫苗和罕見血凝塊之間可能有聯繫。
4月13日（週二）上午，美國聯邦健康監管機構建議暫停使用強生公司的基於腺病毒載體的新冠疫苗（Ad26.COV2.S），因為在注射過這款疫苗的人羣中，有6位18-48歲的女性出現了血凝塊（blood clot）。其中一例死亡，另一例重病住院。
週三（4月14日），又有兩個病例被確認：第7位女性，以及一個臨牀試驗中的男性。
這8例中有7位的症狀是腦靜脈竇血凝塊，都發生在疫苗接種以後的6-14天。
美國疾控中心（CDC）疫苗顧問委員會經討論後決定，美國暫停接種強生疫苗幾周，在這期間，繼續收集強生疫苗可能引起血凝塊副作用的數據，然後再做進一步決策。這是因為三百萬劑強生疫苗剛在過去的兩週內施打，副作用可能需要幾周時間才能顯現。
腺病毒載體疫苗就是將一段病毒的基因插入腺病毒的基因。這種被改造的病毒通常被科學家們稱為載體。病毒載體的唯一目的就是感染細胞，表達所攜帶的有用基因。當腺病毒疫苗被注射入體內，感染細胞，就會表達這段病毒基因，生成蛋白作為抗原，引發免疫反應。一個通俗的比喻，可以把腺病毒載體想象成出租車，車上載着重要的物資，到達指定的地方，然後卸載物資。
在新冠疫苗之前，唯一獲批的腺病毒疫苗是強生研發的埃博拉混合疫苗中的第一劑（後面還要注射第二劑），以Ad26為載體。該疫苗去年7月僅於歐洲獲批。還有一些腺病毒載體疫苗正在研發中：針對艾滋病毒（HIV）、埃博拉病毒、流感病毒等的腺病毒載體疫苗正在人體臨牀試驗中；針對狂犬病病毒、登革熱病毒和中東呼吸綜合徵冠狀病毒的腺病毒載體疫苗還在臨牀前的研發狀態。
全世界研究最廣泛的一種HIV疫苗，就是用Ad5載體表達三種HIV抗原。然而，這種疫苗在臨牀上未能降低病毒載量，反而增加了某些男性感染HIV的風險。
上世紀90年代，美國亞利桑那州的圖森市住着一家六口，爸爸媽媽和四個孩子，兩男孩兩女孩。其中一個男孩正在上高中，名叫傑西·基辛格（Jesse Gelsinger）。他是一個善良聰明的男孩，熱愛騎摩托車和職業摔跤，並在一家超市兼職。基辛格不是一個很有野心的孩子，他的銀行賬户中只有10.10美元，因為需要10美元才能保持開户狀態。隨着年齡的增長，他越來越獨立，甚至開始有點叛逆。不幸的是，叛逆對於他來説，不只是一個成長的階段，甚至還威脅到了健康和生命。
基辛格患有一種罕見的代謝疾病，稱為鳥氨酸轉氨甲酰酶缺乏綜合徵（OTCD）。OTCD病人完全或部分缺乏鳥氨酸氨基甲酸酯化酶（OTC）。OTC是人體內尿素循環的5個關鍵酶之一，對分解和去除體內的氮起重要作用。缺乏OTC酶會導致體內過量的氮以氨的形式在血液中積聚。而氨是一種神經毒素，過量的氨會通過血液進入中樞神經系統，導致嘔吐、厭食、嗜睡和昏迷。有些患有重症OTCD的嬰兒，氨會在血液中積累到致死的水平。這些嬰兒在出生後72小時內就會陷入昏迷並遭受腦損傷，其中一半的嬰兒會在一個月內死亡，另一半倖存者也會在5歲前去世。
基辛格在兩歲時被診斷出OTCD，但不是典型的病例：他的突變似乎是在子宮內自發產生的，而且屬於科學家所説的“馬賽克突變” ——不是所有的細胞都有突變，而只是一小部分細胞缺失了OTC酶。因此他的症狀並沒有那麼嚴重。雖然偶爾還是會發病，但大部分時間可以通過低蛋白飲食和每天32粒藥片來控制。
然而，到了17歲那年（1998年），他開始有叛逆的想法，經常不遵醫囑，自己偷偷停藥。1998年12月22日，他父親回到家，發現基辛格蜷縮在沙發上，不停地嘔吐。他被送去醫院，插管並保持在昏迷狀態，直到體內氨的水平得到控制。這次康復出院以後，他再也沒敢少吃一粒藥。
基辛格的兒科遺傳學醫生告訴他，美國費城賓夕法尼亞大學的研究人員正在研發一種基因療法來修復缺失的OTC基因。這種基因療法用腺病毒載體Ad5 表達OTC酶。這個改造過的、理論上不會致病的腺病毒經右肝動脈灌注到病人體內，感染患者的肝細胞，表達攜帶的OTC酶。
基辛格和他父親對此非常感興趣，如果治療成功，基辛格可能就能像正常人那樣生活，不需要再吃那麼多藥片，也不用再嚴格控制飲食——對他來説，甚至吃半個熱狗都是一種奢侈。基辛格想立即註冊，但他要等到18歲成年後才符合參加臨牀試驗的條件。
當時，基因治療只在少數遺傳病患者身上試過。研究人員的實驗療法在實驗室裏延長了缺失OTC酶的小鼠的壽命，科學家們希望這個基因修復方法最終可以用於治療人的肝臟疾病。
當基辛格報名參加這項臨牀試驗時，他知道他不會受益：這項試驗只是臨牀一期，旨在調查這個基因療法對症狀最嚴重的嬰兒的安全性，而不是有效性——目的是找到 “最大耐受劑量”：該劑量要足夠高，能讓基因起作用；但又要足夠低，以免患者遭受嚴重的副作用。然而，基辛格渴望能夠為一個新療法的研究做出貢獻。他對一位朋友説：“在我身上發生的最糟糕的事情是什麼？我死了。但這是為了那些患有絕症的嬰兒。”
1999年6月18日是基辛格的18歲生日。他和家人飛往費城去拜訪父親那邊的親戚。他們參觀了自由鍾和洛基雕像，在那裏，傑西高舉拳頭和雕像合影 (圖2)。22日，他們去了賓夕法尼亞大學，那裏的醫生對他們解釋了臨牀試驗的內容，並對基辛格進行了血液和肝功能檢查，看他是否符合參加試驗的條件。他符合條件！試驗預定在秋天開始，他將會是最年輕的志願者。
該臨牀試驗計劃包括18位成人，最終有19名志願者簽約，基辛格是第18位被灌注修改過的腺病毒的志願者。
基辛格的治療於9月13日星期一開始。他會接受最高劑量的病毒載體。已經接受治療的17名志願者中有一名女性，也接受了與傑西相同劑量的病毒（雖然是不同的生產批次），並且反應良好。
早上 10:30，基辛格開始接受病毒灌注，中午12:30結束。晚上，基辛格感到噁心，發燒到了40.3度（華氏104.5度）。醫生們並不特別驚訝，因為其他患者也經歷了同樣的反應。他的父親，保羅·基辛格（Paul Gelsinger），還在亞利桑那的家中，準備過幾天再飛到醫院來，給他打了電話。聊完以後，他們互相説了我愛你，然後告別。那是他們説過的最後一句話。
第二天早上，基辛格開始犯迷糊，並顯示出黃疸的跡象。測試證實，基辛格的膽紅素（一種紅細胞的分解產物）是正常水平的四倍。醫生們開始擔心，因為這不是一個好跡象。異常高的膽紅素通常意味着兩件事必居其一：肝臟衰竭或凝血障礙——紅細胞分解的速度快於肝臟代謝分解的紅細胞的速度。科學家們在猴子身上試驗這種腺病毒載體的增強版的時候，曾看到過相同的症狀。這類症狀會危急任何人的生命，但對患有OTCD的人尤其危險，因為紅細胞分解時會釋放出蛋白質, 而OTCD患者不能很好的處理蛋白代謝過程產生的氮。中午，基辛格進入昏迷狀態。到了晚上23:30，他血液中的氨水平升高到正常水平的10倍多。醫生開始為他透析。
基辛格的父親連夜從家裏飛到費城，週三早上到了醫院。下午，基辛格似乎穩定下來。然而，到了晚上，情況又開始惡化。他開始有強烈的炎症反應和血栓，隨後腎、肝和肺的功能相繼衰竭。
1999年9月17日早晨，也就是接受藥物治療的第5天，基辛格被宣佈腦死亡。照顧他的醫生和護士團隊對他的迅速惡化和死亡感到震驚。由於基辛格的死亡，最後一名志願者未得到治療。
基辛格的老家圖森市有座賴特山，鋸齒狀的山峯聳立，俯瞰着深深的峽谷，峽谷底的沙漠上點綴着仙人掌，延伸到鬱鬱葱葱的黃松林。據説這是在亞利桑那州南部最接近天堂的地方，也是基辛格最喜歡的地方。1999年11月初，基辛格死亡的7周後，一個晴朗的星期天下午，大約20多個送葬者，其中包括基辛格的父親、母親、繼母、兩個姐妹、一個兄弟、三位主治醫生和一些朋友，帶着裝有他骨灰的藥瓶，沿着一條陡峭的小路跋涉了五英里到達山頂，把他的骨灰撒進峽谷。
臨牀試驗之前，賓夕法尼亞大學的詹姆斯·威爾遜（James Wilson）教授的實驗室在小鼠身上進行了20多次有效性試驗，在小鼠、恆河猴和狒狒身上完成了12項安全性研究。另外一位志願者也被灌注了這個病毒載體，所用的劑量和基辛格接受的一樣，觀察到了預期的類似流感的副作用以及一些輕度的肝臟炎症，這種炎症會自行消失。
然而，基辛格接受該載體後，發生了一系列無法預測的連鎖反應——黃疸、凝血功能障礙、腎衰竭、肺衰竭和腦死亡。換句話説，多器官系統衰竭。真正的致死原因到現在還不是完全清楚，一個流行的理論是，腺病毒引發了炎症風暴，但具體為什麼還不是很清楚。
一個在研基因療法導致一位大致健康的志願者死亡，這一消息震驚了基因治療領域，甚至整個生物醫學研究領域。新聞報道將研究人員描述成急切、不謹慎的人，走捷徑，無視保護志願者健康為第一的準則。基辛格的家人提出了法律訴訟。整個基因治療領域開始崩潰，投資人不願意投錢，很多初創公司倒閉。威爾遜教授發現自己處於多項調查的中心。他被剝奪了頭銜，他的基因治療中心也被解散，並被禁止再進行任何臨牀試驗。這個情況一直持續到了2010年。
儘管如此，威爾遜把實驗室減員，埋頭專注尋找更安全的病毒載體。最終，他的職業生涯和基因治療領域都實現了一個驚人的捲土重來。他實驗室的工作最終促進了多種血清型的腺伴隨病毒 (adeno-associated virus ，AAV) 的發現，並促使其廣泛運用於基因療法。
腺伴隨病毒比腺病毒小，本身不會致病，也不能獨立複製。2019年諾華製藥公司被批准的基因療法Zolgensma使用的就是一種腺伴隨病毒AAV9，可以挽救患有致命神經疾病的嬰兒。
十年前，大家見到威爾遜都繞道走。現在，基因療法已經成為了生物醫療領域的新熱點。威爾遜是賓夕法尼亞大學基因治療和孤兒疾病中心的負責人，也是很多生物公司的創始人。他在賓夕法尼亞大學的團隊有200多人，佔用了多幢樓的好幾層，就像是一個小型的生物技術公司。多個房間被改造成小型的AAV生產車間；還有一個很大動物房，飼養了許多動物（小鼠、猴子、貓和狗），用來測試AAV基因療法的有效性和安全性。
在生物醫學界，有些人讚揚威爾遜推動了基因治療領域的復興，也有人認為就是他20年前的錯誤才導致整個領域幾乎全盤覆滅。不管怎樣，不容置疑的是，基因療法的再度興盛和威爾遜緊密不可分割。
然而，對於保羅·基辛格來説，他深愛的兒子傑西·基辛格再也不會回來了。他認為，如果當年威爾遜嚴格遵循臨牀試驗的章程，對傑西·基辛格進行一個免疫反應篩選測試，那麼傑西·基辛格就不會符合參加臨牀試驗的條件，也可能不會因此去世了。
專家們尚未確定疫苗是否和血凝塊的出現直接相關。CDC/FDA出於謹慎小心的考慮，在調查這個罕見的血凝塊時，暫停使用強生疫苗。
“暫停使用”是一種很普遍的做法。在臨牀試驗以及疫苗廣泛接種之後，專家會跟蹤接種疫苗的人遇到的任何醫療問題。如果某些病症出現得異常多，監管機構可能會決定暫停試驗或停止使用疫苗，作進一步調查。這麼罕見的副作用被發現，恰恰表明了疫苗大規模使用後，跟蹤系統發揮了作用。
這個副作用到底是什麼原因造成的還有待進一步的調查。調查的目的是搞清楚這些問題只是巧合，還是和疫苗直接相關。如果結果顯示疫苗確實存在風險，也許科學家們能夠識別出高風險人羣的一些共同的內在特徵，那麼就可以編寫新指南，註明誰不應該接種疫苗。暫停也給了監管機構時間，去建議醫生們該如何識別和治療副作用的症狀。
根據美國CDC的統計，在美國，每年有30萬至60萬人在其肺部或腿部靜脈或身體的其他部位出現血凝塊。這意味着，在美國人口中每天約1000至2000個人會有血凝塊。現在每天有數百萬人接種疫苗，很可能某些接種過疫苗的人會隨機出現血凝塊，和疫苗沒有直接關聯。
然而，目前發現的強生疫苗接種者的血凝塊症狀和普通的血凝塊症狀不同，也少見得多。除了在大腦中形成腦靜脈竇血栓 (cerebral venous sinus thrombosis, CVST) 外，所有這些接種者的血小板水平都非常低，這使他們容易出現異常出血。這和某些阿斯利康疫苗接種者的症狀很相似。
尚不能完全確認是腺病毒技術引起了問題。《新英格蘭醫學雜誌》（NEJM）連發了兩篇文章，闡釋了阿斯利康的新冠疫苗引起血凝塊的可能機理，似乎和病毒載體直接相關。
強生和阿斯利康公司的新冠疫苗都使用了腺病毒載體，分別是Ad26和黑猩猩腺病毒載體 (ChAdOx1) 。俄羅斯的新冠疫苗Sputnik V（Ad26+Ad5）和中國的康希諾疫苗 (Ad5) 也採用了類似的技術。
由於腺病毒是可能引起普通感冒的病原體，所以很多人過去已經自然感染過腺病毒（尤其是在兒童時期），對病毒載體產生過免疫反應，體內已經有針對這些腺病毒的抗體。這些既往感染獲得的、預先存在的免疫力 (pre-existing immunity) 可能會降低腺病毒疫苗的有效性。同理，腺病毒疫苗的第二針的有效性相比於第一針也可能會大打折扣。根據一篇論文的統計，在南非、肯尼亞、烏干達和泰國，對Ad5有預先存在的免疫力的比率分別為87.9-89.5%，90.5%，86.4%和82.2%，對Ad26的比率是43.1–53.2%, 66.2%, 67.8%, and 54.6%[3]。一個早期的研究表明，黑猩猩腺病毒ChAdOx1在英國和岡比亞的成年人中有預先存在的免疫力的人較少[4]。但是，不同地區的人對某種腺病毒有預先免疫力的比率都不完全相同。
目前為止，打了強生疫苗出現CVST的比例是百萬分之一，打了阿斯利康疫苗出現CVST的比例是百萬分之五。而感染新冠病毒以後有血凝塊的幾率是百萬分之135000。根據牛津大學研究人員於4月14日發佈、尚未經過同行評審的數據分析，感染新冠病毒的患者有類似於CVST症狀的幾率是百萬分之39 [5]。換句話説，不打疫苗，如果感染新冠，得CVST的幾率遠遠大於打了疫苗以後得CVST的幾率。
歸根究底，這是一個藥物研發時經常需要考慮的風險/收益比值（risk/benefit）。任何藥物/療法，對每一個人的風險/收益比值都不同，需要自己衡量判斷。希望專家們能很快找到一個風險指標，區分出注射疫苗有CVST的高風險人羣，這樣剩下的人就能放心地打疫苗了。
參考文獻
[1] https://www.nytimes.com/1999/11/28/magazine/the-biotech-death-of-jesse-gelsinger.html
[2] https://cen.acs.org/business/The-redemption-of-James-Wilson-gene-therapy-pioneer/97/i36
[3] D. H. Barouch et al., International seroepidemiology of adenovirus serotypes 5, 26, 35, and 48 in pediatric and adult populations. Vaccine 29, 5203-5209 (2011).
[4] M. D. J. Dicks et al., A Novel Chimpanzee Adenovirus Vector with Low Human Seroprevalence: Improved Systems for Vector Derivation and Comparative Immunogenicity. PLOS ONE 7, e40385 (2012).