从概念到临床应用：SARS-CoV-2 疫苗如何助力走出疫情困境

2020 年 12 月，在全球 SARS-CoV-2 病例再度激增，COVID-19 疫情导致的死亡人数超过 160 万人的情况下[1]，我们终于听到了等待已久的疫苗获批消息。辉瑞与 BioNTech 合作，率先获得了 FDA 的紧急使用授权 (EUA)[2]。同月，莫德纳公司的疫苗也获得了 EUA 授权[3]。

这两种疫苗有很多共同之处：它们都打破了疫苗研发速度的纪录。它们都非常有效[4,5]，都属于 RNA 疫苗。并且，它们在同类产品中首先获得 FDA 紧急授权。

新型疫苗

与通常使用减毒或灭活病毒来诱导免疫反应的传统疫苗不同，RNA 疫苗使用的是向我们的细胞传递指令的信使 RNA (mRNA)。mRNA 教会细胞如何制造病毒蛋白（在本例中为 SARS-CoV-2 刺突蛋白），然后免疫系统就可以识别这种蛋白。虽然这项技术具有多种优势，包括无需使用潜在感染元素和缩短研发时间，但它也存在一些障碍。

从概念到临床应用：SARS-CoV-2 疫苗如何助力走出疫情困境


辉瑞-BioNTech
COVID-19 疫苗的研发

尽管这些 RNA 疫苗采用的是颇具前景的技术，但此前还没有 RNA 疫苗通过 FDA 的批准。另一个挑战在于 RNA 的使用：由于 RNA 不稳定且容易降解，这些疫苗需要通过严格的质量控制 (QC) 方案和灵敏的工具来确保 RNA 完整性和质量。其中一种工具是安捷伦片段分析仪系统，它利用自动化平行毛细管电泳提供可靠的 QC。研究人员能够在更短的时间内轻松评估更多 RNA 样品变得尤为重要，全球数百家实验室都采用片段分析仪自动化毛细管电泳系统，帮助实现快速、准确和自动化的总 RNA 分析。可以在新的 60 分钟短片“辉瑞-BioNTech COVID-19 疫苗的研发”中看到我们的片段分析仪系统。

超出预期

尽管困难重重，辉瑞、BioNTech 和莫德纳仍然直面挑战。过去，除腮腺炎疫苗（仅用 4 年时间）外，疫苗的研发通常需要 5–10 年的时间[6]。2020 年 2 月，世界卫生组织进行了乐观的预测，称 SARS-CoV-2 疫苗可在 18 个月内完成研发[7]。10 个月后，莫德纳和辉瑞疫苗获得 EUA 批准，研发速度超过了预期。

这些疫苗在有效性方面同样表现出色。FDA 在最初的行业疫苗研发指南[8] 中表示，“……安慰剂对照有效性试验的主要有效性终点估计值至少应为 50%……”一般来说，每年流感疫苗的平均有效性在 40%–60% 之间[9]；而莫德纳和辉瑞疫苗分别以 94% 和 94.8% 的有效性突破了这些终点目标[4,5]。

重塑疫情格局

随着疫苗的出现，许多国家/地区开始实施免疫接种。尽管物流和疫苗供应方面的挑战依然存在，但截至撰稿时，仅美国就已经接种了超过 1.89 亿剂疫苗[10]，且接种速度还在加快。处于疫苗接种前沿的是以色列，截至 2021 年 4 月 13 日，该国人口的 57.31% 和 53.23% 分别已接种第一剂和第二剂疫苗。

疫苗接种的最终目标是实现群体免疫，使足够多的人获得免疫力，从而降低传染给无免疫力人群的风险。遗憾的是，针对 SARS-CoV-2 实现群体免疫的阈值尚未明确，该值可能取决于一些疫苗和社区依赖性因素[11]。然而，要实现群体免疫，可能不仅需要成人接种，也需要儿童接种，这正是辉瑞和莫德纳均开始针对 12 岁及以上儿童进行临床试验的原因所在[12]。

结论与回顾

回顾过去的一年，可谓荆棘密布、困难重重。从个人健康到供应链的整体崩溃，COVID-19 疫情一直是导致不确定性和恐惧的根源。有些人在过节时无法与家人团聚。而有些人则永无再见的可能。但如果要谈谈这次疫情带来的积极意义，那就是我们比想象中更坚韧，比想象中更强大。

在最近的采访中，辉瑞首席执行官 Albert Bourla 博士表示：“我相信科学的力量。我相信私营企业的科学技术可以为人类创造奇迹。”对于任何在实验室工作过的人而言，要在短短一年时间内将一种治疗方法从概念推向临床，这无疑是一个奇迹 — 而这样的奇迹竟出现了两次！

从概念到临床应用：SARS-CoV-2 疫苗如何助力走出疫情困境

遗憾的是，疫苗并不是应对疫情一劳永逸的解决方案。我们的工作尚未完成，所有人都需要继续共同努力，在建立群体免疫之前尽量减少传播。而至少我们现在拥有了能够帮助我们走出 COVID-19 疫情困境的工具。


参考文献：

  1. Weekly epidemiological update - 22 December 2020 https://www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update---22-december-2020（2021 年 2 月 23 日访问）
  2. Office of the Commissioner. Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/coronavirus-disease-2019-covid-19/pfizer-biontech-covid-19-vaccine（2021 年 2 月 23 日访问）
  3. Office of the Commissioner.Moderna COVID-19 Vaccine https://www.fda.gov/emergency-preparedness-and-response/coronavirus-disease-2019-covid-19/moderna-covid-19-vaccine（2021 年 2 月 23 日访问）
  4. Polack, F. P. et al.; C4591001 Clinical Trial Group. Safety and Efficacy of the BNT162b2 MRNA Covid-19 Vaccine. N. Engl. J. Med. 2020, 383 (27), 2603–2615.
  5. Baden, L. R. et al.; COVE Study Group. Efficacy and Safety of the MRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine. N. Engl. J. Med.2021, 384 (5), 403-416.
  6. Young, M. L. et al.: Experiences with Jeryl Lynn Strain Live Attenuated Mumps Virus Vaccine in a Pediatric Outpatient Clinic. Pediatrics 1967, 40 (5), 798–803.
  7. WHO Director-General’s remarks at the media briefing on 2019-nCoV on 11 February 2020 https://www.who.int/director-general/speeches/detail/who-director-general-s-remarks-at-the-media-briefing-on-2019-ncov-on-11-february-2020（2021 年 4 月 13 日访问）
  8. Center for Biologics Evaluation; Research. Development and Licensure of Vaccines to Prevent COVID-19 https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/development-and-licensure-vaccines-prevent-covid-19（2021 年 2 月 23 日访问）
  9. Vaccine effectiveness: How well do the flu vaccines work? https://www.cdc.gov/flu/vaccines-work/vaccineeffect.htm（2021 年 4 月 13 日访问）
  10. CDC. COVID Data Tracker https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/（2021 年 4 月 13 日访问）
  11. Study to Describe the Safety, Tolerability, Immunogenicity, and Efficacy of RNA Vaccine Candidates Against COVID-19 in Healthy Individuals https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04368728（2021 年 2 月 23 日访问）
  12. A Study to Evaluate the Safety, Reactogenicity, and Effectiveness of mRNA-1273 Vaccine in Adolescents 12 to <18 Years Old to Prevent COVID-19 https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04649151（2021 年 2 月 23 日访问）