科学家正紧急研发疫苗对抗新型冠状病毒,即便赶不上眼前的疫情,他们的努力也不会白费

最近几周,谷歌上搜索「传染病 电影」的次数激增。在这部 2011 年的惊悚片《传染病》(Contagion) 中,一种病毒迅速席卷全球,导致 2600 万人死亡。电影讲述了科学家们疯狂研制疫苗的故事。在发现首个感染病例的大约 133 天后,他们成功了。

在现实中,近年来新疫苗研发都耗时数年,有些超过十年。而有一些病毒,例如引发艾滋病的人类免疫缺陷病毒 (以下简称 HIV),科学家至今未能研制出攻克它的疫苗。但随着技术的创新和研发流程的简化,研发疫苗以对抗有可能引发流行病的新病原体的进程可能大幅缩短。

去年 12 月在武汉出现的新型冠状病毒对疫苗研制者提出了紧迫的考验。至今该病毒已致 900 多人死亡,感染人数超过 4 万。中国科学家于 1 月 12 日公布了新冠病毒的基因序列,距他们从一名患有不明原因呼吸道感染的患者身上分离出病毒毒株不到一周。到 1 月下旬,全球各地已有多个研究小组开始利用这些基因数据研发疫苗。为安全起见,新疫苗的人体临床试验最快可在 4 月启动。一切顺利的话,疫苗能在一年内研制出来。本周世卫组织将召开全球会议,制订针对新冠病毒的研究议程。会议将商定临床试验的规则或方案,确立应优先开展的医疗研究项目。

此前人们也曾紧急研制新疫苗。2013 年至 2016 年西非爆发埃博拉疫情,对全球构成多方面的考验,其中加快推出新疗法的挑战尤为严峻。原本工作节奏缓慢且彼此独立的组织和机构携手,加速完成了这项工作。欧美的药品监管机构、制药公司、慈善机构、专家和世卫组织紧密合作,推进所需的试验和技术。他们取得了成功。2018 年在刚果民主共和国爆发的埃博拉疫情得到遏制 (现在似乎已逐渐消退) 主要就是得益于疫苗的广泛使用。如今这种「科研加速」再度上演,这次更是「打了兴奋剂」,疫苗资助机构全球疫苗免疫联盟 (GAVI) 的负责人塞思·伯克利 (Seth Berkley) 说。

即使能在一年内推出疫苗,对于遏制中国当前的疫情也为时已晚。但疫苗可以帮助其他国家。人们越来越担心新冠病毒会更广泛地传播,并像普通流感一样在全球成为一种季节性疾病。中国为遏制病毒传播做出了非同寻常的努力 (包括隔离超过 5000 万人),这也许能阻延疫情在其他国家爆发直至下个冬季。现在还难以确定新冠病毒有多致命。但是假如其致命性至少与季节性流感相当,那么为高危人群提供疫苗就将变得至关重要。在 2017 年至 2018 年,单单美国就有超过 80 万人因流感住院,约六万人死亡。

在紧急研发新冠病毒疫苗的行动中,领头的是流行病防范创新联盟 (CEPI)。该机构成立于 2017 年西非刚经历过埃博拉疫情之后,宗旨是「武装」世界,为在未来抗击可能爆发的各种未知疾病做好准备。其目标是在对新发病原体做出判定后的 16 周内研制出可用于人体临床试验的疫苗。为此,CEPI 资助的一些大学研究中心和生物技术公司已在研究「即插即用的」疫苗设计和制造技术,可用于多种病原体。这样就能把特定病原体的基因序列插入构成疫苗基础的已有分子平台中。

过去,疫苗研发的实验工作需要有真正的病毒。病毒会经过处理,变得对人体无害但仍能激发免疫系统产生抗体——也就是可抵御原本的野生型病毒攻击的蛋白质。当然,与致命病毒打交道不容有闪失,需要特殊的防护设施和详尽无遗的程序来防止病毒外泄或感染科学家。

基因测序令这一过程变得更快捷、安全、简单。研究人员可人工合成病毒的某些部分用于研制疫苗,并不需要完整的病原体样本。

科学家已运用这类技术研制出了针对其他病毒的疫苗,包括寨卡病毒、埃博拉病毒,以及另外两种冠状病毒——SARS (严重急性呼吸综合征) 和 MERS (中东呼吸综合征)。对新冠病毒这两位「表亲」的疫苗研究近几周正好派上了用场。

病毒式传播

疫苗在实验室里成功研制出来后,会被送到工厂制成无菌疫苗混合剂,之后注入小瓶并进行测试以确保它在开展人体临床试验前未被污染。这些测试很多是在培养皿上做的,整个过程耗时几个月。基因测序可以大大加快这项工作。通过对小瓶疫苗所含物质进行 DNA 测序并检查结果,科学家可以发现疫苗被病毒污染的痕迹。英国的疫苗研究团体正与该国的药品监管机构商议制订此类替代测试方法的审批程序。

如果研发流程中的瓶颈能解决,疫苗研发便可加速,牛津大学的科学家萨拉·吉尔伯特 (Sarah Gilbert) 表示。她正率领团队研发新冠病毒疫苗。该团队已开发出一个疫苗模板,可就新发病原体迅速调整。研究人员仅需六至八周便可制成首批少量新疫苗。而以往这一过程耗时长达一年。其他力图研发出新冠病毒疫苗的团队也在运用类似的方法,使用过往行之有效的模板。

加速监管审批也将加快疫苗的临床试验。吉尔伯特的团队刚着手研制疫苗时就已经开始准备临床试验的申请文件。该团队计划申请加急伦理及法规审查,可在几天之内完成,就像 2014 年在英国进行的埃博拉疫苗临床试验那样。而一般情况下这个过程约需要三个月,吉尔伯特说。

即便疫苗研制成功并获批使用,中国的新冠病毒病例急速增加并已传播到其他国家,又造成了新的紧急任务:须提前规划快速生产大量疫苗的方法。可以大批量生产疫苗的工厂并不多,所以新疫苗往往要排长队等候。美国意识到了这个问题,建设了专门的生产设施,能为紧急状况快速生产疫苗。英国也在打造类似的生产线。

CEPI 之前的工作规划考虑的是地区流行病 (单个国家爆发疫情) 而非大流行病 (全球流行病),该组织的负责人理查德·哈切特 (Richard Hatchett) 解释道。本月初,CEPI 发出公告,征集可以现有能力大规模生产的对新冠病毒有效的成熟疫苗技术提案。2 月 3 日,大型制药公司葛兰素史克加入成为合作伙伴,同意为新疫苗提供高效佐剂。佐剂是通过增强免疫反应使疫苗更有效的特殊成分,这意味着疫苗接种所需剂量可减少或核心成分浓度可降低。

即使能生产出足够多的疫苗,把它送达全球各地需要接种的人手中仍然存在问题。理论上,新冠病毒疫苗会被用到高危人群身上,例如医护人员、老年人,以及患有其他疾病而可能使病毒更为致命的人群——如免疫缺陷患者。问题是,大流行病爆发期间往往有政治因素的干预,疫苗生产设施所在地的政府可以国防或安全为由,征用部分疫苗自用。

对此,哈切特深有体会。2009 年流感大流行期间他在白宫任职,负责医疗防控工作。那次流感的死亡率非常低,但在满足美国公民的需求之前就出口疫苗很快成了棘手问题。哈切特正在与世卫组织协力确保新冠病毒疫苗能在全球多地生产,包括一些能迅速满足其所有国民接种需求的小国。

用药风险

围绕潜在疫苗的这些问题让治疗重症患者的药物成了特别紧要的事情。目前没有针对新型冠状病毒的获批药物,但试验性药物正在研发中,已累积了一些前期试验数据。其中被看好的是由制药公司吉利德 (Gilead) 生产的瑞德西韦 (remdesivir)。两个随机对照试验已于上周开始招募受试患者。瑞德西韦当初是研发用于治疗埃博拉病毒的,不过实验室测试显示它对多种病毒都有疗效。协助世卫组织在流行病期间确立研发重点的科学顾问瓦希·穆尔蒂 (Vasee Moorthy) 说,通常用于治疗 HIV 的两种药物的复方制剂似乎也可行,已开始试用于患者。

随机对照试验 (一组参与者接受测试药物治疗,另一组接受安慰剂治疗) 是最有说服力的科学证据。等到未来几周明确了哪些药物最有希望后,随机对照试验大概就会陆续展开。对住院患者进行的试验很可能会包含安慰剂对照组。受试者都将得到特别监护,但其中部分患者还将服用测试中的药物。这是因为药物可能产生副作用,大家还不知道新药是否弊大于利。病情最严重的那些患者可能还会被允许尝试未经测试的药物。

在一种新的疾病爆发前,能准备的也就只有这些。药物或疫苗的功效只能在爆发期间才能测试。寻找新冠病毒治疗方法的紧迫性是可以理解的。当年埃博拉疫情期间,这类努力带来了成效。面对埃博拉这类致死率约 70% 的疾病,人们愿意紧急使用新研制的疫苗和药物。但对于致死率为 2% 或更低的疾病,考虑就不一样了。如果仓促的决定导致并非完全安全的产品投用,人们对疫苗的信心可能会受损。如果这样,对世界医疗卫生的危害可能堪比这次新冠病毒疫情最坏的情形。

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