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如果新冠病毒与人类长期共存,可以靠疫苗来预防控制吗?新冠肺炎疫苗研制路有多远?

医学部 常笑健康 2023-03-08






新冠病毒会毒性逐渐弱化,

但将长期流行吗?





新型冠状病毒疫情发生以来,人们正在努力遏制新冠病毒的传播。1月30日,张文宏主任讲到,疫情发展的三种结果大致如下:

最好:2-4周内所有病人治疗结束,2-3个月内全国疫情得到控制;
最差:控制失败,病毒席卷全球;
胶着:病例数在可控范围内增长,抗疫过程会十分长,可能长达半年至一年之久。

中国医学科学院院长王辰在 2 月 19 日接受央视采访时表示,新冠肺炎 “有可能转成慢性的,像流感一样长期在人间存在的病。” 这也就意味着,新冠病毒不太可能会像 SARS 一样被控制住然后就此消失,很有可能会与我们长期共存。
 

病毒的诸多规律中最主要的一条是,随着病毒的多代传播,其毒性会越来越弱。这是因其进化本质决定的,那些毒性更强的毒株会随着宿主人类的死去而消失,留下来的是毒性更弱的毒株。只有毒性减弱,它才能得到更多的宿主,才能长期繁衍下去。这也是大多数病毒的结局。

可以预期,随着病毒适应人类,感染的严重程度会随着时间的推移而降低。如果这种病毒像其他人类冠状病毒一样能导致类似流感疾病的话,那也不足为奇。




如果新冠与人类长期共存,

可以通过疫苗来预防控制吗?





如果新冠病毒会长期与人类共存,但只要我们了解病毒的特性,了解它的来源、传播途径、防控方法等关键问题,甚至可以研发出相关的疫苗,即使不能完全消灭它,但能控制它,也算得上不错的结果。


一、什么是疫苗?

疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂

疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

据估计,免疫接种每年能避免200万至300万例因白喉、破伤风、百日咳和麻疹导致的死亡。全球疫苗接种覆盖率(全球获得推荐疫苗的儿童所占的比例)在过去几年中一直保持稳定。
 
二、对于新冠肺炎疫苗的研发,面临着哪些困难和障碍,又有哪些途径可以探索?

(一)新冠肺炎疫苗研发没有先例可循

研发抗新型冠状病毒的疫苗是一种全新的科学探索。因为,迄今,尚无针对某种冠状病毒的疫苗和药物研发出来,不可能依葫芦画瓢,可以说八字还没有一撇。

不过,一个有利的因素是,2003年严重急性呼吸综合征(SARS)暴发后,全球十多个国家的科学家花了约20个月才得到SARS病毒的基因组序列;但此次疫情暴发一个月左右,中国以及其他国家科学家完成了对新型冠状病毒的测序,并且成功分离出了高滴度的病毒毒株(病毒能大量生长的毒株)。

西湖大学周强实验室利用冷冻电镜技术成功解析此次新冠病毒的受体——ACE2的全长结构。ACE2全称为血管紧张素转化酶2,是人体内一种参与血压调节的蛋白,在肺、心脏、肾脏和肠道广泛存在。
 

清华大学王新泉教授研究团队和中国科学院微生物研究所齐建勋研究团队也分别独立解析了ACE2的N端蛋白酶结构域与新冠病毒S蛋白受体结合结构域的晶体结构。

研究发现,新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的S蛋白与人体ACE2 蛋白的结合。准确地说,是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2,通过与它的结合入侵人体。

S 蛋白全称为spike glycoprotein (刺突糖蛋白),位于新冠病毒最外层,像一个个突起的“皇冠”。根据美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队的最新解析结果,新冠病毒S蛋白以三聚体形态存在,每一个单体中约有1300多个氨基酸,其中300多个氨基酸构成了“受体结合结构域”(RBD),即S蛋白与ACE2相联结的地方。


科学家们进行的一系列基础研究为研发疫苗和药物打下了基础。来自中国、美国、澳大利亚和欧洲各国的科学家们都在争相研制疫苗,并且彼此合作以加快这一过程。

(二)疫苗研制方案

方案一:研制灭活疫苗

要制作新型冠状病毒灭活疫苗,就要提取出新冠病毒或者是新冠病毒的一部分,例如新冠病毒的S蛋白,这个蛋白与人体肺泡和呼吸道细胞上的血管紧张素转化酶2(ACE2)蛋白(受体)结合,然后入侵人体。但是,在制作时要对其灭活。


方案二:研发基因工程疫苗

基因工程疫苗是用基因工程方法或分子克隆技术,分离出病原的保护性抗原基因,将其转入原核或真核细胞系统,如酵母、细菌、昆虫细胞或哺乳动物细胞中进行表达,产生该病毒的保护性抗原,制成疫苗,并且要将病原体的毒力相关基因删除掉,使其不带毒力。

例如,新冠病毒的S蛋白这种抗原能刺激人体产生抗御新冠病毒的抗体,就可以分离编码S蛋白的基因,然后转移到大肠杆菌质粒DNA上,经过大量增殖,获得大量的S蛋白,以其为抗原,并辅以佐剂,生产出抗新型冠状病毒的基因工程疫苗。  

基因工程疫苗比传统灭活疫苗具有更多优点,如疫苗纯度高,可以降低生产成本,安全性更高,效果更可靠,而且生产过程快,可进行大规模生产。


三、新冠肺炎疫苗研制进展

在2月21日的国务院联防联控机制新闻发布会上,科学技术部副部长徐南平介绍,在疫苗研发方面,多路线部署并行推进研发,预计最快的疫苗将于4月下旬左右申报临床试验,就目前而言,我国各类技术路线的疫苗研制都基本与国外同步。

国家卫健委副主任曾益新在会上表示,目前,有部分的项目已经进入到动物试验阶段,我们的目标是如果疫情需要,可以按照国家有关的法律来启动疫苗的应急使用,以及应急审评审批的程序。

2020年2月22日晚间,

浙江省疾控中心向央视发布权威信息如下



浙江省疾控中心、浙大一院、杭州医学院(省医科院)等与企业合作进行疫苗的研发,在灭活疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、mRNA疫苗等多条技术研发路线同步开展,并在以下研究领域取得进展:


1、灭活疫苗研发上,已初步完成疫苗研制用毒种种子批的建立。

2、重组蛋白疫苗研究方面,经第一批预实验小鼠测试,已产生抗体。

3、mRNA疫苗研发已进入动物实验阶段。

4、重组腺病毒载体疫苗研发上,开始进行重组病毒的扩增培养,将于近期开展动物实验。


四、从实验室到临床还有很长一段路要走

即使实验室能在短时间内完成新型冠状病毒疫苗的研发,而且也能通过动物试验,但离成功研发出实用疫苗也还有很大距离。因为,人体试验过程长且充满变数。


临床试验一般分为1-3期三个研究阶段:


1期临床试验是初步考察疫苗对人是否安全,一般需要几十至百位受试者。


2期临床试验主要是进行疫苗剂量的探索研究,以及进行初步的有效性评价和考察,一般需要几百到上千位受试者。


3期临床试验是为了全面评价疫苗的有效性和安全性,需要数千到几万例受试者。整个1-3期试验完成,常规情况下需要5-10年。


另一方面,研制突发性传染病疫苗还有一个短板,即疫苗进入2期和3期临床试验(有时是在1期)时,疫情可能已经得到相当程度的控制,并且消失,因而很难有大量受试者参与疫苗试验。这也是为何2003年已经进入人体试验第1期的SARS疫苗停下来的重要原因之一。

同时,新冠病毒还有变异的可能。对于变异病毒,原先研发的疫苗是否依然有效和安全,也需要重新验证。

中国科技部的回应是,新冠病毒是一个新型的冠状病毒,在疫苗研究方面,为了提高成功率,正在并行推进多个技术,以便能够早日实现疫苗研发的成功。期盼着这个时间不会太长。





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