Nature Digest Vol. 19 No. 1 | doi: 10.1038 / ndigest.2022.220110
原文:Nature (2021-11-08) | doi: 10.1038 / d41586-021-03025-0
基于蛋白质的COVID疫苗如何改变大流行
埃利·多金

 

由 Novabax 等生物技术公司开发的蛋白质疫苗将很快上市。科学家说有很多优点。

目前,日本和美国使用的COVID-19疫苗是mRNA疫苗和病毒载体疫苗,在开发速度方面具有优势。未来,虽然发展速度会慢一些,但同样用于其他传染病的蛋白质疫苗的产量将会增加。
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Pamela Sherry 希望接种新的冠状病毒感染 (COVID-19) 疫苗。但我一直在拖延。

“我相信疫苗有效。我想预防它,”她说。但是,由于他容易出现过敏反应并患有心血管疾病,他担心接种美国使用的信使RNA(mRNA)疫苗和病毒载体疫苗。尽管这些疫苗对大多数人来说是安全的,但它们很少会引起严重的不良反应,例如心肌炎和血栓形成(2021 年 10 月)。COVID疫苗和血栓形成:到目前为止我们所学到的, 2021年8月号”COVID 疫苗接种开始六个月后,我对疫苗的了解“参考)。

这就是为什么她在等待更多的疫苗选择。特别感兴趣的是通过纯化病毒蛋白制成的疫苗。与使用相对较新的技术制造的 mRNA 和病毒载体疫苗不同,蛋白质疫苗已经使用了几十年来保护人们免受肝炎和带状疱疹等病毒感染。它有一段历史。蛋白质疫苗可以通过直接给予病毒蛋白本身和一种称为佐剂的免疫刺激剂来引发防御性免疫反应,而不是给予使细胞合成病毒蛋白所需的基因片段。可以做到(2020 年 6 月号)冠状病毒疫苗开发竞赛“参考)。

尽管针对COVID-19的蛋白疫苗尚未普及,但后期临床试验数据表明,其不良反应少,保护作用强,大有可为。雪莉在她位于德克萨斯州普罗斯珀的家中在线销售文具,她说:“我想尽快接种这种疫苗。”

雪利酒很可能很快就会接种疫苗。据美国马里兰州盖瑟斯堡生物技术公司 Novabacs 的一位高管称,由于质量控制问题和制造延迟,计划比原计划晚了几个月,但到年底,提交了一份蛋白质疫苗批准申请。它终于准备好提交给美国药品监管机构。两家亚洲疫苗生产商三叶草生物制药(中国成都;以下简称三叶草)和Biological E(印度海得拉巴)也将在未来几周或几个月内向各国监管机构申请批准,并计划进行。

在古巴和台湾等一些国家,已经开始使用国产蛋白疫苗进行疫苗接种。如果未来蛋白疫苗普及开来,像雪利酒这样犹豫不决的人的焦虑就会得到缓解,也可以用于加强接种(追加接种),在全球大流行应对中留下空白。可以帮助填写。

流行病防范创新联盟 (CEPI) 已投资超过 5 亿美元,用于目前正在开发的五种蛋白质疫苗。 “蛋白质疫苗将为 COVID-10 疫苗接种带来一个新时代,”CEPI 疫苗开发项目和创新技术开发负责人尼克杰克逊说。
 

本质上需要时间

从抗疫措施的早期阶段,研究人员预计,与使用其他技术的疫苗开发相比,蛋白质疫苗的开发会有所延迟。

我们知道如何使用基因工程技术使哺乳动物、昆虫和微生物细胞产生大量纯化的蛋白质。但是,这个过程有很多步骤,每个步骤都必须针对目标蛋白进行优化。“这基本上是一个耗时的过程,”前疫苗制造商高管、现在就疫苗开发进行咨询的克里斯蒂安·曼德尔说。目前在研的蛋白疫苗大部分是基于新型冠状病毒SARS-CoV-2的刺突蛋白(见图“蛋白疫苗基础”)。
 

蛋白质疫苗的基础知识
有许多方法可以配制针对 COVID-19 的蛋白质疫苗,例如使用可溶性蛋白质的方法和使用与纳米颗粒结合的蛋白质的方法。大多数蛋白质疫苗基于冠状病毒刺突蛋白,但有些疫苗仅使用刺突蛋白的重要区域,称为受体结合域。

Nuvaxovid 和 Clover 进行的大规模试验已经提供了有效数据。 根据 2021 年 10 月发表的一篇预印本论文,在 2021 年初进行的一项 3 人试验时,高传染性 delta 变体尚未流行,而是一种 Novabax 蛋白。据说该疫苗在预防发病方面的有效性超过 90% COVID-19 (LM Dunkle et al. Preprint at medRxiv)。 https://doi.org/g5w92021)。

另一方面,据报道,三叶草的蛋白质疫苗的 COVID-19 发病预防效果(不考虑严重程度)仅为 67%。然而,这种低值的原因被认为是在包括 Delta 株在内的高传染性突变株流行之后进行的测试。所有疫苗产生的抗体水平都与 RNA 疫苗相当,后者被认为在这次大流行中最有效。

Clover 疫苗中添加佐剂的制造商 Dynabacs Technology, Inc.(美国加利福尼亚州埃默里维尔)的首席执行官 Ryan Spencer 从临床试验结果中表示,“对于 COVID-19”蛋白质疫苗并不是一种低质量的方法只是因为它们需要很长时间才能发展。”

蛋白质疫苗似乎也很安全。目前全球临床试验的50多种蛋白疫苗均未引起严重不良反应。 在 mRNA 和病毒载体疫苗中常见的疫苗反应,如头痛、发烧、恶心和寒战,在蛋白质疫苗中也很少见。“也许它减轻了许多人的焦虑,”北卡罗来纳大学教堂山医学院的传染病医生辛迪盖伊说,他是 Nuvaxovid 疫苗试验的共同发起人。

然而,即使一种蛋白质疫苗被证实有效并被广泛使用,也不是所有的蛋白质疫苗都是如此。

原因之一是 peaplomers 的使用模式因疫苗而异。 一些疫苗只使用一种刺突蛋白,而另一些则使用三种的组合。此外,一些疫苗使用全长的刺突蛋白,而另一些则只使用片段。

此外,用于生产的细胞也因疫苗而异。主要制药公司 Novabax、赛诺菲和葛兰素史克 (GSK) 的疫苗使用名为 Spodoptera frugiperda 的蛾细胞来合成蛋白质,但 Clover 和 Medigen。中国仓鼠,通常用于产生治疗性抗体。此外,添加的佐剂因疫苗而异,每种都以独特的方式刺激免疫系统,从而导致对疫苗的不同反应。

GSK 首席全球卫生官 Thomas Breuer 表示,所有这些因素都可能导致不同疫苗的疗效和安全性不同。 “区别很容易想象,但具体的区别要从三期试验的结果和实际经验中看出来。”

在大多数人口已经接种过疫苗的富裕国家,这些结果可能会影响加强疫苗接种计划。目前,mRNA 疫苗通常用作增强剂,但如果蛋白质疫苗可用,由于其耐受性,可能会有更多人想要它们。
 

消除不公

如果蛋白质疫苗获得批准,预计可以迅速解决低收入国家疫苗接种障碍的供应短缺问题。例如,Novabax 和 Clover 承诺在 2022 年底前免费提供数亿种蛋白质疫苗,COVAX 是一个在全球范围内公平分配疫苗的框架。

专门研究全球健康的研究人员认为,发展中国家需要能够生产自己的疫苗,以实现 COVID-19 疫苗的公平分配。为此,麻省理工学院(美国剑桥)的化学工程师克里斯托弗·洛夫(Christopher Love)表示,更多的研究人员应该考虑一种简单、廉价的生产系统,发展中国家的制造商可以迅速采用这种系统。

Biological E 使用基于酵母的系统生产获得贝勒医学院(美国德克萨斯州休斯顿)许可的疫苗。根据参与开发这种疫苗的贝勒医学院病毒学家 Maria Elena Bottazzi 的说法,它“可能是已经或即将获得批准的 COVID-19 疫苗中最简单和最便宜的”。说可以制造。

长期从事疫苗行业的 Clover 科学顾问拉尔夫·克莱门斯 (Ralf Clemens) 表示,像 mRNA 疫苗这样的疫苗在 COVID-19 大流行的早期阶段具有速度优势。但他说,即将推出的蛋白质疫苗有更多优势。 “我认为蛋白质疫苗最终将成为保护世界免受 COVID-19 侵害的主流疫苗。”
 

(翻译:藤山洋一)

 
*本文转载自《自然文摘》。
转载自:自然文摘2022年第1期
蛋白质疫苗会收敛 COVID-19 大流行吗?
Nature Digest Vol. 19 No. 1 | doi: 10.1038 / ndigest.2022.220110
 

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