为了更大限度的提升疫苗研发的成功率，在梳理分析不同的技术基础和可能性之后，布局了病毒的灭活疫苗、核酸疫苗、重组蛋白疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感病毒载体疫苗这样五条技术路线。疫苗的研发单位和动物实验、检测鉴定，还有相应的一些科研机构来加强这方面的协同配合，加班加点只争朝夕。
一、灭活疫苗
《柳叶刀-感染病学》（The Lancet Infectious Diseases）近日发表的一篇论文称，中国的候选疫苗克尔来福（CoronaVac）具备安全性，且可储存在2~8°C的标准冰箱中。 此前，美国的莫德纳和辉瑞研发的新冠疫苗则需要进行深度冷藏。莫德纳的冠状病毒候选疫苗要求的储存温度为-20°C；辉瑞研发的疫苗在-70℃超低温冷冻箱中，可以保存六个月，在加有干冰的特制保温运输箱中，可以保存15天，而在医院的2-8°C冰箱中，只能保存5天。 同为新冠疫苗，储存条件差别为何如此之大？ 原上海疾控中心免疫规划科疫苗医师陶黎纳告诉健康时报记者，辉瑞、莫德纳研发的疫苗属于mRNA疫苗，它本质上是一段基因，人体细胞根据这段基因进行病毒S蛋白的生产，通过S蛋白诱发人体免疫。“mRNA疫苗在常温下的稳定性较弱，所以需要超低温的储存条件来维持它的稳定性。如果达不到温度的要求，疫苗里的一些有效成分就会降解。” 中国的灭活疫苗主要成分是死去的病毒，比较稳定，所以储存温度就是常规的2~8°C。对于灭活疫苗来说，2~8°C是一个业界常规。如狂犬病疫苗、手足口疫苗、甲肝疫苗等，它们的储存温度也是2~8°C。 “像陈薇院士团队研发的腺病毒载体疫苗、重庆智飞在做的重组蛋白疫苗，它们的储存温度也是2~8°C。” 目前来看，灭活疫苗是我们国家的“主力军”。国药集团武汉生物所、北京生物所的两款疫苗，《柳叶刀-感染病学》中提到的科兴生物研发的疫苗，都属于灭活疫苗。 陶黎纳表示，灭活疫苗属于传统技术，保险系数很高。“当初我们国家在选择5条技术路线的时候，把灭活疫苗这种传统技术也放在其中，主要的考量因素就是灭活疫苗在全球范围内已经有很多成功的先例，在具体的实施过程中有较强的技术支撑。灭活疫苗的工艺很成熟，比较有把握。” 但工艺成熟、有基础的技术支撑并不意味着灭活疫苗的生产没有难度。“灭活疫苗需要培养病毒，在生产过程中要防止活病毒的泄露，疫苗车间的认证等级和生物安全等级很高，需要严苛的生产把控。” 陶黎纳认为，mRNA疫苗已经不能算是传统意义上的疫苗，它更像是建筑施工的图纸，计算机的源代码，它把人体细胞当作“疫苗生产工厂”，人体细胞根据基因进行病毒抗体的生产。 “重组S蛋白疫苗、灭活疫苗都需要体外生产，需要在大型的疫苗车间进行病毒培养，投入较大、效率也没有mRNA疫苗那么高。但问题是，目前mRNA疫苗还未大范围地普及，理论量产和实际量产之间是否存在较大的差别？相关的疫苗检测标准该如何制定？宏观层面上长期的安全性如何保证？这都是需要考虑的问题。” 中国科学团队研发的，能够在2~8℃的条件下储存运输的新冠疫苗意味着什么？ 陶黎纳认为，中国疫苗研发的技术路线不会增加额外的制度性成本，不会对现有的疫苗冷链管理制度进行修改。 “要使用辉瑞、莫德纳的疫苗不可避免地要采购新的硬件设施去适配超低温储存条件的需求。此外，疫苗在储存、运输方面的管理规范都需要进行不同程度的修改，但这样的修改是否合适还需要时间的检验、实践的检验，但现在我们等不起。” 陶黎纳表示，中国的疫苗更加适配当下的硬件环境和制度环境，不会对现有的体系增加过多负担。从全球视野来看，中国的疫苗能够借助现有的全球疫苗冷链体系进行储存和运输。 “中国研发的疫苗，可以到达乡村基层，可以到达广大的发展中国家。大家不需要购买超低温冰箱，不需要准备超低温冷链运输车辆。我们的疫苗全球性供给更具合理性，我认为中国的疫苗是普世的。” 二、核酸疫苗 mRNA 疫苗和 DNA 疫苗也被称作核酸疫苗，在传染病领域是一个较新的疫苗技术。
核酸疫苗的原理是，将某种抗原的 DNA 或者 mRNA 基因导入到宿主细胞当中，被细胞吸收之后，会进一步表达出抗原的蛋白，就可以引起体液以及细胞介导的免疫反应。
如果带入到这次的新冠肺炎当中，可以简单的理解为，将表达冠状病毒上面某个蛋白的基因导入到人体中，就能诱导出人体的免疫反应，形成抗体，从而起到预防的作用。这个蛋白是任何蛋白，想要什么就能做出来什么，所以由此可以看到核酸疫苗的适应性高的特点。 DNA 疫苗的研究较 mRNA 更早，技术相对成熟，市场上也可以看到一些已批准的 DNA 疫苗。mRNA 疫苗和 DNA 疫苗的作用原理差不多，都可以诱导体液和细胞免疫反应，编码任何选择的抗原，但是在核酸疫苗中 mRNA 疫苗是相对更具优势的。 第一是 DNA 疫苗存在一个外源基因整合的问题，这种基因整合可能具有一些潜在的副作用，比如诱导细胞的癌变，mRNA 则不能跟宿主的 DNA 相互作用，就没有这个问题；第二，DNA 疫苗的使用还要有基因枪、电穿孔等介导，mRNA 疫苗用常规的针头就行，所以应用成本更加低廉，时间周转能够更快。mRNA 上述的高适应性和快反应性展现出了其在疫情中的应用价值，得益于 mRNA 设计因此近年来 mRNA 疫苗的研究也在快速兴起。 mRNA 领域风头正盛的公司莫过于 Moderna，这家曾完成 40 天研发成功某款 mRNA 疫苗的壮举的美国生物制药黑马已于 2018 年 12 月登陆纳斯达克。2 月 24 日，Moderna 宣布已经成功研制出针对新冠病毒的人体 mRNA 疫苗 mRNA-1273，并已将第一批送至美国国家过敏和传染病研究所（NIAID）开启安全性临床试验。该疫苗携带的是新冠肺炎病毒刺突蛋白的基因，即 S 基因，SARS 中也有表达。公司预计该疫苗的第一批临床试验将于 4 月下旬开始，大约有 25 名健康志愿者参加这些实验，初步的试验结果预计于 7 月或 8 月提供。 国内也有一些研究机构与企业参与到 mRNA 的疫苗当中，比如复旦大学、上海交通大学、和蓝鹊生物近日公布的两个诊断新冠肺炎病毒的 mRNA 疫苗方案。方案一与 Moderna 一样携带的是 S 蛋白基因，方案二采取的是表达空病毒的策略，即直接表达出来新冠肺炎病毒的外壳，但这个「病毒」没有原来的遗传物质。 mRNA 疫苗对于感染来说是个新的技术方向，它对于疾病的预防力以及不良反应的问题还有待进一步研究。除了传染病之外，蛋白缺失类的疾病以及肿瘤都是 mRNA 能够大显身手的疾病领域。mRNA 是蛋白表达的中间体，可以用来补充某种蛋白，一些罕见病的发生就是因为某种蛋白的缺失，mRNA 可以用来治疗一些蛋白缺失类的罕见病。 比如 Moderna 用于治疗常染色体隐性遗传病丙酸血症的 mRNA-3927 2019 年已被 FDA 授予孤儿药资格和罕见儿科疾病药物资格。更早在 2018 年的时候，欧洲制药巨头 BioNTech AG 更是一口气与 Genevant Sciences 宣布合作开发 5 种针对罕见病的 mRNA 治疗方案。肿瘤领域的 mRNA 疫苗目前更多的是治疗性的疫苗，预防性的主要还是通过预防某种导致肿瘤发生的病毒得以实现。 日前，美国生物技术公司Moderna官方宣布，美国食品药品监督管理局（FDA）已完成对该公司研制的新型冠状病毒mRNA疫苗“mRNA-1273”的审查，批准其进入临床试验。 首先说说，mRNA疫苗在理论上相较于传统疫苗存在多种优势： 安全性：mRNA并不会感染或者整合进基因组，因此不会带来感染或突变的风险。 有效性：有多种修饰方式能够使mRNA更佳稳定，翻译效率更高；同时递送方式的发展能够使mRNA快速递送到细胞内从而发挥功能。 生产的便捷性：现在的体外转录技术能够非常快速、廉价地大规模生产RNA疫苗，相较于传统疫苗5-6个月的生产周期，mRNA疫苗有望在40天内完成疫苗样品的生产制备，因此有望更好地应对突发的传染病疫情。 1990年，科学家将体外转录的信使RNA—mRNA注射入小鼠体内，通过检测发现其可在小鼠体内表达活性，产生相关蛋白且具有剂量依赖性。这种直接注射mRNA的方法能够通过表达特定蛋白，产生免疫反应，这就是mRNA疗法的雏形。 现在主要的mRNA疫苗包括两类：能自我扩增（self-amplifying or replicon）以及非复制型（non-replicating）的RNA疫苗。 Self-amplifying mRNA (SAM) vaccines 通常是基于甲病毒属（alphavirus）基因组，其中编码RNA复制机制的基因是完整的，用编码抗原蛋白的mRNA代替了原病毒的结构蛋白编码基因。因此这类RNA疫苗能够在体内自我扩增，很少的量就可以引起较强的免疫反应。 Non-replicating mRNA vaccines 则是在体外转录好的一段编码抗原蛋白的完整mRNA，包括5?和3?的未翻译区(UTRs)，poly(A) tail用于稳定mRNA和促进转录；同时mRNA还有多种碱基修饰来提高mRNA的稳定性，最后利用纳米脂质体等递送技术将mRNA递送至细胞内，从而翻译抗原蛋白，引发免疫反应。 mRNA疫苗能带来什么？ mRNA疫苗目前有两大应用领域，传染性疾病和癌症。 抗传染病的mRNA疫苗 发展预防性或治疗性疫苗来对抗传染性病原体，是遏制和预防流行病是最有效的手段。但是，过去的疫苗产品不能对抗像HIV、疱疹病毒或是呼吸道合胞病毒这些对人类健康造成巨大危害的病毒。除此之外，像2014-2016年先后爆发的埃博拉病毒和塞卡病毒这类突发病毒疾病，传统疫苗也排不上用场。因此，发展更有效的疫苗刻不容缓，比如此次新冠肺炎疫苗。 抗肿瘤的mRNA疫苗 肿瘤疫苗和其他免疫疗法被认为是非常有前途的治疗恶性肿瘤的方法。肿瘤疫苗可以设计成靶向肿瘤细胞选择表达的相关抗原，比如，生长因子等。也可以靶向恶性肿瘤细胞突变产生的特有抗原。针对癌症的mRNA疫苗一般起治疗作用，而不是传统的预防作用，目的是促使细胞介导的应答，比如典型的T淋巴细胞应答，从而达到清除或者减少肿瘤细胞的目的。 三、腺疫苗 腺疫苗即腺病毒载体疫苗,是指以腺病毒作为载体,将保护性抗原基因重组到腺病毒基因组中,使用能表达保护性抗原基因的重组腺病毒制成的疫苗。 腺病毒载体疫苗原理 腺病毒载体疫苗，顾名思义：是用腺病毒作为有效成分的载体疫苗。
科学家首先会选择一种很弱鸡的「腺病毒」，然后切掉它身体的某一部分......
同时提取出新冠病毒的「抗原基因」，通过基因改造技术，植入到被阉的腺病毒体内。
重组后的腺病毒，就是疫苗的核心成分。 它注入人体后，会训练免疫系统记住新冠病毒的特征，并产生记忆细胞，用来防范以后万一真正入侵的新冠病毒。 新冠肺炎腺病毒载体疫苗原理 腺病毒载体疫苗是将新冠病毒的基因插入至腺病毒这个载体中，使腺病毒表达出新冠病毒的抗原而不产生新冠病毒的毒性，帮助人体识别并产生特异性免疫。 腺病毒载体疫苗的优点： 腺病毒载体转基因效率高，体外实验通常接近100%的转导效率；可转导不同类型的人组织细胞，不受靶细胞是否为分裂细胞所限；容易制得高滴度病毒载体，在细胞培养物中重组病毒滴度可达（10E+11）/ml；进入细胞内并不整合到宿主细胞基因组，仅瞬间表达，安全性高。在产能上，也可以通过细胞培养易于实现产业化。 (1）呼吸道的粘膜免疫：大量无症状感染者的出现提示疫苗研发应重视呼吸道的粘膜免疫。目前在研的疫苗大多通过注射的方式，可以诱导机体产生循环抗体，使免疫者即使接触到了病毒也可以在很大程度得到保护。但是这些病毒很可能仍可以在初始感染部位（如上呼吸道等）复制而造成局部感染，持续向外界环境排毒，存在感染他人的风险。以往研究表明NDV活载体疫苗是通过鼻腔接种的方式，不仅免疫方便，而且可以刺激粘膜产生分泌型IgA，可以阻止病毒感染初始部位，避免了“健康带毒”的问题，为病毒在人群里清除起到非常重要作用。 (2）天然的安全性：由于天然宿主范围的限制，NDV病毒载体对人体安全性良好。NDV在临床上用做溶瘤病毒，肌肉注射1010PFU的超大剂量未发生任何副作用。在非人类灵长动物实验中，高剂量鼻腔和气管接种，未引起任何临床症状，并且病毒复制仅限于呼吸道。此外NDV为RNA病毒，在细胞质里繁殖，不会与宿主基因组整合，也不会造成对宿主持续感染。 (3)载体免疫竞争小：NDV能在人接种的局部区域进行自限性复制，从而引起有效的免疫反应。可以通过鼻腔接种引起局部粘膜免疫和全身的免疫反应。相比痘病毒，腺病毒，疱疹病毒载体等大基因组的DNA病毒载体，NDV只表达7种载体蛋白，减少了载体蛋白和携带外源蛋白对免疫反应的竞争。对于已经使用了产生循环抗体疫苗的免疫者再使用NDV活载体疫苗也会有很好的补充加强免疫作用。 (4)无先天抗体干扰：NDV天然宿主是禽类，人体内没有针对NDV的抗体，因此NDV载体疫苗不会受到人体预先存在的抗体干扰。 (5）适合工业化生产：容易大规模生产，既可以在鸡胚上高滴度生长又可以在Vero细胞（符合人用疫苗生产）培养。初步估计1枚SPF鸡胚，可以生产出约100份疫苗。生产成本极低，工艺成熟稳定，为疫苗的大规模普及（特别在发展中国家）扫清障碍。 各种疫苗的优缺点对比
腺病毒载体疫苗的缺点： 尽管腺病毒载体具有其他病毒载体没有的优点，但是腺病毒载体仍然存在许多不足之处，主要表现为以下几个方面: (1)腺病毒基因组不整合到宿主基因组上，导致外源基因被机体的内皮细胞吞噬清除、不能持续表达。 (2)由于腺病毒感染范围广泛、缺乏靶向性，使腺病毒载体在感染靶器官和靶细胞的同时可能导致其他正常组织细胞感染从而产生不良反应。 (3)腺病毒载体在与机体靶细胞结合的同时可以刺激机体抗原呈递细胞对异己抗原产生特异性免疫反应，或促进机体本身存在的对腺病毒载体的天然免疫，这些都将会影响载体的初次免疫及再次免疫结果，从而影响基因表达和治疗效果。 另外腺病毒载体疫苗操作和生产要符合严格要求，对病毒载体的风险要有充分的研究。 疫苗研发的过程中，还是特别强调科学性、程序性，所以目前我国研发最快的，像腺病毒载体疫苗已经启动二期临床试验，还要进行三期的临床试验， 腺病毒载体疫苗的安全性： 以埃博拉病毒疫苗为例，来看下关于安全性试验结果： 2016年12月顶级杂志Lancet上发表了一篇研究文章，研究人员旨在评估这种疫苗在塞拉利昂健康成人的安全性和免疫原性，并确定最佳剂量。 研究者在塞拉利昂弗里敦的塞拉利昂–中国友谊医院进行了一项单中心、随机、双盲、安慰剂对照、2期临床试验。研究人员招募了年龄在18岁–50年HIV阴性的健康人，并且没有感染埃博拉病毒的病史，并且以前没有接种其他埃博拉疫苗进行免疫。参加者按2:1:1比例进行随机分组，分别接种高剂量疫苗（1.6×1011病毒颗粒）、低剂量的疫苗（8.0×1010病毒颗粒）或安慰剂（只含疫苗的辅料，没有病毒颗粒）。参与者、调查人员和研究人员（除了两个研究的药剂师）均对其隐瞒分组情况。主要安全性结果为在接种7天内发生的不良反应，并采用意向性治疗进行分析。主要免疫原性的结果是在接种疫苗后14天，28日和168日的糖蛋白特异性抗体反应，所有接种疫苗的参与者进行了分析，他们的血液样本被用于抗体检测。该研究在泛非洲临床试验注册处进行注册并完成，注册号为PACTR201509001259869。 在2015年10月10日-28日期间，共有500名参与者参加研究，并随机分配接受高剂量疫苗（n=250）、低剂量疫苗组（n=125）或安慰剂组（n=125）。132名（53%）在高剂量组的参与者、60名（48%）在低剂量组的参与者和54名（43%）在安慰剂组的参与者在接种7天内报告了至少一个不良反应。大多数不良反应为轻度并且自我控制。在疫苗接种者中注射部位的不良反应明显更频繁（高剂量组有65名[26%]和低剂量组有31名[25%]）相比于安慰剂组（17名[14%]；P=0.0169）。从14天开始可以检测到糖蛋白特异性抗体反应（低剂量组几何平均滴度1251.0[95%可信区间为976.6-1602.5]和高剂量组为1728.4[1459.4-2047.0]）和28天达高峰（1471.8[1151.0-1881.8]和2043.1[1762.4-2368.4]），但在随后的几个月内迅速下降（168天为223.3[148.2-336.4]和254.2[185.0-349.5]）。在研究期间安慰剂组几何平均滴度在保持6.0-6.8。在高剂量疫苗组有三例严重不良反应（疟疾、胃肠炎和一例致死性哮喘发作），但没有一项与疫苗有关。 由此可见，重组腺病毒5型埃载体的博拉病毒疫苗对于健康的塞拉利昂人是安全并且具有高度免疫原性，并且8.0×1010病毒颗粒是最佳剂量。 不存在0风险的疫苗 VAERS（疫苗不良反应报告系统）由美国CDC和FDA联合建立，用于收集和分析美国所有疫苗有关的不良反应（副作用）。在2008年，VAERS共收到25000个不良反应报告，其中9.5%为严重反应（引起残疾、住院、威胁生命的疾病和死亡）。 疫苗的风险源自于它本身的性质，疫苗是从病毒身上提取出来的，对于人体来说，都是一种外来的刺激，在人体产生免疫力的同时，也会产生不同程度的局部或全身的反应，主要包括一过性发热、过敏、局部红肿痛等，更为严重的是疫苗偶尔导致过敏反应、血小板减少症等。 有疾控专家明确指出：“世界上没有完美的疫苗。没有哪一种疫苗能提供完全的保护，而又完全没有风险。” 疫苗既具有疗效，也有不良反应，虽然目前我们并没有更好的手段来避免这些不良反应，但是我们不能因噎废食，因为比起不打疫苗给人类造成的危害看来，疫苗的总体收益还是要远远高于风险的。 四、重组蛋白疫苗
将某种病毒的目的抗原基因构建在表达载体上，将已构建的表达蛋白载体转化到细菌、酵母或哺乳动物或昆虫细胞中，在一定的诱导条件下，表达出大量的抗原蛋白，通过纯化后制备的疫苗叫做重组蛋白疫苗。 天津大学已经成功研发出新型冠状病毒口服疫苗，该疫苗以食品级安全酿酒酵母为载体，以新型冠状病毒 S 蛋白为靶点产生抗体。所以这个疫苗是一种重组蛋白疫苗，也是一种重组酵母载体疫苗。酵母是一种抗原表达与呈递的一种非致病性载体，技术较为成熟，成本较低，对于疫情具有较强的反应性。 五、减毒流感病毒载体疫苗
这条技术路线并不是直接将新冠病毒（SARS-CoV-2）做减毒处理制成疫苗，因为那需要通过长时间的病毒培养传代减毒和筛选。这条技术路线是从已经减毒的流感病毒疫苗作为载体，将新冠病毒上致病的S蛋白通过生物工程的方法移到减毒的流感病毒疫苗上。这样就可以节省大量的病毒培养传代减毒和筛选的时间。如果这个技术路线成功的话，就既可以预防新冠病毒感染，又可以预防流感。如果新冠肺炎以后存在季节性流行，并与流感流行重叠的话，那么，其临床意义是非常大的。
安全性依然是疫苗检验的首要指标，尤其是在安全性于动物试验中得到证实后，在试生产前，还需要进行三期临床试验，逐步明确在各年龄段人群中的安全性和有效性。最后将根据临床试验的结果才能够最后确定是否进行使用，还有审批这样一些程序。中国的疫苗研发技术进步很大，有一批高水平研发团队攻关，对此，我们也需要充满信心。 |
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