SARS-CoV-2疫苗設計思路彙總

撰文 | XZ


世界各地的公司和大學的研究團隊正在開發針對SARS-CoV-2的90多種疫苗。目前至少有六個小組已經開始在志願者中進行安全性試驗,其他的大部分的研究都已經開始在動物中進行檢測。

SARS-CoV-2疫苗——多種設計思路


冠狀病毒入侵人體後,其遺傳物質被釋放並在宿主內進行復制、再組裝,之後被釋放到細胞外被抗原遞呈細胞吞噬並遞呈抗原,進而激活輔助性T細胞,引發免疫反應。即B細胞產生相應的抗體,細胞毒性T細胞識別並消滅被病毒感染的細胞。


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病毒誘導機體免疫反應示意圖


所謂疫苗其目標是讓人體先接觸不會導致疾病的抗原,引發免疫反應,產生相應的抗體和記憶細胞。之後當人體一旦被病毒感染,就會立即引發免疫反應,從而阻斷或殺死病毒。其中至少有八種類型的疫苗被用來對抗冠狀病毒,它們依賴於不同的病毒或不同的病毒部分,如冠狀病毒的DNA或RNA、冠狀病毒的刺突蛋白等。


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不同類型疫苗的在研數量統計


1.病毒疫苗


約有七個團隊正在開發利用弱化或滅活的病毒作為疫苗。即將弱化或滅活的病毒注射到哺乳動物體中,病毒就會在細胞中增殖並釋放,之後被抗原遞呈細胞吞噬並將抗原呈遞給適應性免疫細胞,從而引發免疫反應併產生免疫記憶細胞。許多現有的疫苗都是用這種方法生產的,比如麻疹和脊髓灰質炎疫苗,但是它們需要大量的安全性測試。目前北京科興生物技術有限公司已經開始在人體內測試一種滅活的SARS-CoV-2。

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2.病毒載體疫苗


大約25個團體表示他們正在研究病毒載體疫苗。例如將麻疹或腺病毒等病毒經過基因工程改造,使得病毒的致病性被削弱,並且可以在體內產生冠狀病毒蛋白以充當抗原,引起免疫反應。這種載體有兩種類型:一種是可以在細胞內複製的病毒,另一種是由於關鍵基因被去除而不能複製的病毒。


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3.核酸疫苗


至少有20個團隊正致力於以DNA或RNA為疫苗來產生冠狀病毒蛋白質,以促進免疫反應。即DNA通過電穿孔技術或者RNA通過脂滴包裹進入人體細胞,在細胞中產生病毒蛋白,之後被抗原遞呈細胞吞噬,將抗原遞呈於細胞表面,進而激發免疫反應。這些疫苗中攜帶的遺傳物質大多數都是編碼病毒的刺突蛋白。


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4.基於蛋白質的疫苗


許多研究人員希望將冠狀病毒蛋白或冠狀病毒外殼的蛋白質片段直接注入體內,以充當抗原。例如將病毒的刺突蛋白注入體內,之後被抗原遞呈細胞遞呈,最後引發免疫反應。目前這一實驗僅在猴子中進行,還未在人體中試驗。


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目前進行疫苗研究工作的小組中有70%以上來自工業界。疫苗試驗從對動物和人的小型安全性研究開始,然後進行更大規模的臨床試驗,以確定疫苗能否產生有效的免疫反應。研究人員正在加快這一過程,希望在18個月內完成。


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不同地區疫苗開發機構類型數量統計


原文鏈接

https://www.nature.com/articles/d41586-020-01221-y


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