2020年4月2日，匹兹堡大学举办新闻发布会，隆重宣布匹兹堡大学医学院和UPMC的科学家们在研发针对新冠病毒（SARS-CoV-2）的潜在疫苗方面取得重要的进展。小鼠实验结果表明，通过指尖大小的贴片递送的疫苗会产生针对SARS-CoV-2的特异性抗体，其数量足以中和体内的病毒。这种在研疫苗被称为PittCoVacc，是Pittsburgh CoronaVirus Vaccine（匹兹堡新冠病毒疫苗）的简称。
该成果于2020年4月2日发表在《柳叶刀》杂志（The Lancet）出版的eBioMedicine上。这是全球第一项经外部机构同行审评之后发表的COVID-19候选疫苗研究。
（图片来源：杂志截屏）
研究人员之所以能够迅速采取行动并获得积极的成果，是因为他们已经在更早的冠状病毒流行期间奠定了基础。“我们曾于2003年、2014年先后获得过针对SARS-CoV、MERS-CoV的相关经验。这两种与SARS-CoV-2密切相关的病毒表明刺突蛋白这一特殊蛋白质对于提高免疫力对抗病毒很重要。我们确切地知道如何对抗这种新病毒，”匹兹堡大学医学院副教授Andrea Gambotto表示。“这就是为什么资助疫苗研究很重要的原因。您永远都不知道下一次大流行病将从何而来。”匹兹堡大学医学院Louis Falo教授表示：“我们快速开发这种疫苗的能力是在不同研究领域的科学家们共同努力实现同一个目标的结果。”与刚刚进入临床试验的实验性mRNA疫苗相比，匹兹堡新冠病毒疫苗遵循了一种更为成熟的方法，即使用实验室制造的病毒蛋白片段增强免疫力 。这与当前的流感预防方式相同。
（图片来源：匹兹堡大学官网）
研究人员还使用一种称为微针阵列的新颖方法来递送药物，以提高药效。这种阵列是指尖大小的汇集400个小针的贴片，可将刺突蛋白碎片传递到皮肤，免疫反应最强。贴片像创可贴一样使用，完全由糖和蛋白质碎片制成的针头溶解到皮肤中。Falo教授解释道：“我们在将天花疫苗用于皮肤的原始刮擦方法的基础上开发了这种方法，但它是一种高科技版本，可以提高效率和可重复性。而且实际上毫无痛感。”该系统的可放大性也是很高的。蛋白质片段由“细胞工厂”制造，“细胞工厂”由被设计成可表达SARS-CoV-2刺突蛋白的培养细胞层层叠加而成，可以通过进一步堆叠提高其产量。蛋白质的纯化也可以工业规模进行。微针阵列的大量生产涉及使用离心机将蛋白质-糖混合物旋入模具中。疫苗一旦制成，就可以在室温下放置直到需要使用为止，从而消除了运输或储存过程中的冷藏要求。“对于大多数疫苗而言，您无需一开始就解决可放大性，” Gambotto教授表示。“但是，当您尝试快速开发针对病毒大流行的疫苗时，这是首要要求。”当在小鼠中进行测试时，PittCoVacc在微针刺破皮肤的两周内产生了针对SARS-CoV-2的抗体激增。研究人员尚未对这些动物进行长期追踪，但他们指出，接种MERS-CoV疫苗的小鼠产生的抗体水平足以中和该病毒至少一年，到目前为止，新冠病毒疫苗接种的动物的抗体水平似乎遵循相同的趋势。重要的是，即使经过伽马射线彻底灭菌，SARS-CoV-2微针疫苗仍能保持其效力，而灭菌这一步是制造适用于人类的产品的关键一步。研发团队目前正在向美国FDA递交研究用新药临床研究申请（IND），以期在未来几个月内开始进行I期人体临床试验。Falo教授表示：“对患者进行测试通常至少需要一年甚至更长的时间。当下这种特殊情况与以往大不相同，因此我们不知道临床开发过程将花费多长时间。最近FDA宣布的对正常流程的修订表明，我们可能能够更快地推进这一进程。”这项疫苗研究得到美国过敏和传染病研究所、美国关节炎与肌肉骨骼和皮肤病研究所及美国国家癌症研究所资助。
编辑：王慧慧