约翰·霍普金斯大学|科普|约翰·霍普金斯大学:新冠疫苗的种类及优缺点详解

我们知道,疫苗会刺激人体自身的保护性免疫反应,因此如果一个人感染了病原体,免疫系统可以迅速防止感染在体内传播并引起疾病 。通过这种方式,疫苗可以模仿自然感染,但实际上并不会导致人们生病 。
对于SARS-CoV-2(引起新冠疾病的病毒),与病毒表面结合并阻断其刺突蛋白的抗体被认为对预防这种疾病发挥最重要的作用 。这是因为刺突蛋白与人体细胞粘附,使得病毒进入我们的细胞,而阻塞这一入口就能防止感染 。
目前正在开发的针对 SARS-CoV-2 的疫苗有哪几种不同类型?分别基于怎样的疫苗生产方法?今天我们就来详细介绍一下 。
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病毒载体疫苗
病毒载体疫苗利用另一种非复制型病毒将新冠病毒基因以DNA的形式传递到人类细胞中,在此过程中会产生病毒蛋白诱导保护性免疫反应 。该病毒DNA未整合到宿主基因组(即人体的所有DNA)中,但被转录或复制成信使RNA并转化成蛋白质 。目前的新冠病毒载体疫苗使用非复制型人类或黑猩猩腺病毒,包括由阿斯利康与牛津大学、强生公司、康希诺生物公司和俄罗斯卫生部下属的Gamaleya Research Institute研究所合作开发的疫苗 。
腺病毒是一组包含约50种的常见病毒,可引起感冒样症状、发热、喉咙痛、腹泻和结膜炎 。用于新冠病毒的人腺病毒载体是腺病毒5和腺病毒26的弱化形式 。由于重要基因被删除,弱化的载体不能复制 。这些疫苗可能需要至少两剂,尽管存在单剂量也可以诱导保护性免疫应答的可能 。
病毒载体在基因治疗、癌症治疗、分子生物学研究以及疫苗方面的研究已经有几十年的历史 。腺病毒以外的病毒载体包括逆转录病毒和用于预防天花的痘苗病毒 。2020年7月,欧盟委员会批准使用强生公司生产的埃博拉病毒腺病毒26疫苗 。这是第一种批准用于人类的腺病毒载体疫苗,也是强生公司用于其新冠病毒疫苗的病毒载体 。病毒载体疫苗的大规模生产需要在细胞培养物中培养病毒载体,如腺病毒,并进行病毒纯化 。
大多数人都已经暴露在多种腺病毒之下,因此已预先具备了免疫力,能够削弱载体进入宿主细胞的能力 。这是使用人腺病毒的病毒载体疫苗所具备的潜在的限制 。阿斯利康和牛津大学的疫苗使用黑猩猩腺病毒作为载体,从而将预先存在的,可能会降低疫苗效力的对该载体免疫的风险降到最低 。
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基因疫苗
这些基因可以作为DNA或RNA直接给药,而不是使用病毒载体将新冠病毒基因传递给人类细胞 。在3期试验中进展最大的几种新冠病毒疫苗是能传递刺突蛋白基因的信使RNA(mRNA)疫苗,包括由Moderna、与辉瑞公司合作的BioNTec、CureVac和帝国理工学院生产的疫苗 。
在2020年1月获得新冠病毒的基因序列后,就可以较快产生候选基因疫苗 。与其他类型的疫苗相比,mRNA疫苗更容易开发和生产,因为它们不需要在细胞中培养病毒 。这就是为什么它们是首批进入人体试验的新冠病毒疫苗之一 。然而,以前没有任何mRNA疫苗被许可和批准用于人类,并且人类使用该技术的大多数经验都用于治疗癌症 。
mRNA疫苗被摄入细胞,但不需要进入细胞核来欺骗身体产生病毒蛋白,然后诱导免疫反应 。RNA在诱导先天免疫应答方面特别有效,先天免疫反应是对防止在体内传播的病原体的最早类型的反应 。细胞使用mRNA作为模板,通过转化过程构建蛋白质 。
新冠病毒 mRNA疫苗的早期1期和2期研究表明,这些疫苗诱导的免疫反应可能具有保护作用,包括在老年人中 。然而,在3期临床试验完成之前,尚不清楚mRNA疫苗的安全性、有效性和保护持续时间,并且至少需要两次给药 。

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