美国权威传染病专家安东尼·福奇曾表示,新冠病毒疫苗可能在12至18个月内问世。这一时间表不仅雄心勃勃,更意味着疫苗研发将以前所未有的速度推进——通常情况下,一款疫苗从研发到上市需要多年测试。

挑战重重。如此快速推出的疫苗,很可能缺乏确凿数据证明其在预防感染方面的安全性和有效性,这将迫使监管机构做出艰难抉择。截至5月4日,全球确诊感染新冠病毒的人数已超过340万,面向大众的疫苗生产必须以远超以往的速度和规模进行。此外,尚无法保证疫苗能提供遏制新冠大流行所需的广泛保护。

埃默里大学医学院教授、埃默里疫苗中心副主任沃尔特·奥伦斯坦在接受BioPharma Dive采访时表示:“我认为提到的12至18个月是乐观的。如果一切顺利,这是可能的,但对大多数疫苗而言,所需时间更长。”

特朗普政府的“曲速行动”进一步加大了临床开发的紧迫性。该计划不仅旨在获得获批疫苗,还希望在明年1月前为每个美国人提供足够剂量。总统要求业界将有时长达数十年的开发周期压缩至仅12个月——这一壮举将要求美国民众接受高于常规的安全风险,并接受首批疫苗可能效果不佳的可能性。

人群保护

所谓群体免疫,是指当足够多的人对某种传染病具有免疫力时,从而阻止其传播。

实现对SARS-CoV-2感染的群体免疫,可能是恢复社会和经济活动正常化的最大一步,因为在病毒持续传播、人们持续患病和死亡的情况下,社交隔离措施可能仍将维持。经济预测者对未来复苏的假设正依赖于这一结果。

通常情况下,群体免疫无法在一两年内实现。疫苗基于其在数万人中预防疾病的能力,获批可能需要长达十年或更久。例如,葛兰素史克的疫苗Shingrix获批依据的是对近3.3万名患者为期四年的随访结果,与安慰剂相比,该疫苗将带状疱疹病例减少了约97%。

然而,鉴于新冠疫情的紧迫性,美国食品药品监督管理局(FDA)可能会加速标准流程,授予疫苗紧急使用授权——这是一种有限声明,虽不等同于标准药物批准,但在公共卫生紧急状态下可使药物可用。这一决定可能在疫苗仅显示出能在相对较小人群中诱导免疫反应、而非能安全预防感染时即做出。

在此情况下,公共卫生官员将优先为高危人群(如医护人员)接种首批疫苗,他们反过来将成为测试案例,以确定疫苗实际保护人们免受新冠病毒疾病的效果。

费城儿童医院疫苗教育中心主任保罗·奥菲特在接受采访时表示:“我们将边做边学。当疫苗已应用于数万或数十万人时,你才能真正看到它有多有效、多安全。”

但最初,只有符合条件的高危人群能得到保护。开展覆盖70%至85%人口的大规模免疫接种运动(这是遏制SARS-CoV-2传播所需的阈值)可能需要数年时间。

扩大产能

要实现大规模免疫接种,生物制药行业必须跨越若干艰难障碍。

其中包括:证明新冠病毒标志性的“刺突”蛋白是正确靶点;训练人体识别该蛋白的疫苗能引发深入且持久的免疫反应而不引起其他健康问题;企业能满足有效疫苗的巨大需求;以及医疗系统随后能开展大规模接种运动。

SVB Leerink分析师杰弗里·波尔格斯最近写道,因此,两到三年的期限是疫苗广泛面向公众的更现实估计。他指出,可及性只是第一步。

波尔格斯在4月21日给客户的报告中写道:“在极小可能性下,如果一年后有一种获批、有效、安全的通用疫苗可用,仍需数年时间才能赋予足够的‘群体免疫’以阻止COVID-19的地方性传播。我们认为,到2023年或2024年,才可能实现足以阻止流行病传播的群体免疫。”

正在研发的新冠病毒疫苗类型
疫苗类型 作用原理 研发数量
灭活病毒 新冠病毒经处理失去感染性,但仍能刺激免疫反应 5
减毒病毒 新冠病毒能感染细胞以诱导免疫,但毒力减弱至不致病 3
DNA疫苗 将产生新冠病毒刺突蛋白的基因递送至细胞核 9
RNA疫苗 将产生新冠病毒刺突蛋白的遗传指令递送至细胞 16
非复制型病毒载体 无害病毒经改造携带刺突蛋白的DNA编码 14
复制型病毒载体 减毒病毒经改造携带刺突蛋白的DNA编码 11
病毒样颗粒 外观类似新冠病毒但不能感染细胞的分子 6
蛋白亚单位 病毒的一小部分及辅助成分,刺激免疫反应 32

来源:米尔肯研究所

生物技术和制药公司表示,他们正在为艰巨的生产任务做准备,在约100个已启动的项目中,若有可行候选产品出现,将提前准备。大小公司正冒着资金风险,在完成临床试验前大量生产疫苗剂量。

例如,辉瑞正准备很快生产数百万剂由其德国生物技术合作伙伴BioNTech开发的实验性疫苗,并可能在明年生产数亿剂。

与此同时,强生已与Catalent合作,计划到2021年1月实现其候选疫苗每周7天、每天24小时的生产。而莫德纳(Moderna)作为首家进入人体测试的美国生物技术公司,正利用美国政府授予其的4.83亿美元中的一部分,预订Lonza为其生产每年高达10亿剂的候选疫苗。

然而,这些投资并不一定保证企业能以疫情应对所需的大规模和时间表进行生产。

美国公共卫生协会执行主任乔治·本杰明表示:“如果出现生产延迟,那看起来就像检测一样。”他指的是SARS-CoV-2诊断检测的延迟推出。“我认为限制性因素是疫苗供应量。”

本杰明表示,除此之外,他相信医疗系统有能力承担大规模疫苗接种运动。如有需要,可从其他活动中重新调配医护人员,以增加接种数量。免下车疫苗接种可缓解诊所空间压力。

第二个潜在问题是加强针的需求。研究人员尚不清楚一次接种是否能像水痘疫苗那样带来永久免疫。新冠病毒可能需要两剂或更多,这可能导致与需求相关的额外短缺。

不过,鉴于目前对新冠病毒的有限了解,奥菲特带来了一些希望。他说:“最多每隔几年一次,假设病毒仍然存在。这不是流感。这种病毒不会每年变异。它是一种稳定的病毒。”

生物学未知

波尔格斯对福奇(美国国家过敏和传染病研究所所长)承诺的快速时间表的批评,源于生物制药行业过去的失败。尚无公司开发出针对任何冠状病毒的有效疫苗,且行业在多种呼吸道疾病方面表现不佳。

研究人员对新冠病毒或人体对感染的反应也并非全知。

奥伦斯坦说:“现阶段,我们并不完全清楚保护性免疫反应是什么。我们认为是对‘刺突’蛋白产生免疫,这说得通,但只有进行实际临床试验,才能完全确定这是开发免疫的关键方面。”

部分在研新冠疫苗
药企 疫苗类型 人体试验启动时间 状态
莫德纳 RNA疫苗 3月16日 2期将于6月前启动
康希诺生物 非复制型病毒载体 3月17日 2期即将启动
Inovio DNA疫苗 4月6日 2期将于今夏启动
科兴 灭活疫苗 4月13日 1期招募中
辉瑞、BioNTech RNA疫苗 4月23日 1期数据预计5月底/6月公布
牛津大学、阿斯利康 非复制型病毒载体 4月下旬 1期数据预计5月公布
强生 非复制型病毒载体 9月 已选定主要候选
赛诺菲、葛兰素史克 蛋白亚单位 下半年 临床前研究

来源:各公司、米尔肯研究所

此外,波尔格斯写道,一些首批进入人体测试的疫苗——如莫德纳的mRNA-1273以及BioNTech和辉瑞的BNT162——采用了较新的、未经证实的技术。这两种候选疫苗可比传统疫苗更快设计和生产,它们教导人体产生病毒蛋白,旨在训练免疫系统对抗未来感染。

当这两款产品的1期数据在未来数周或数月内公布时,或许能看到一些进展迹象。阿斯利康-牛津大学合作项目以及中国康希诺生物也可能很快公布早期结果,两者均尝试依赖基因改造的普通感冒病毒的方法。

然而,如果看到免疫反应,它们能为患者提供多少保护?波尔格斯对此期望不高。他认为,首批疫苗可能是“原型”,将催生改进的第二代和第三代产品,从而提供群体免疫。

奥菲特表示,理想情况下,新冠疫苗应能预防70%至80%接种者的感染。但在其他传染病中,较低的阈值也有益。“目前的流感疫苗有效性为50%,”他说,“但流感病毒每年在美国导致4万至5万人死亡,因此即使50%的有效性也有价值。”

奥伦斯坦也提出了类似阈值。“任何具有合理有效性(比如50%或更高)的疫苗都将有益,很多人可能会认为更低也可以。”

当然,疫苗获益的大小还取决于接种人数。美国一些人已拒绝接种有数十年证据支持的疫苗。面对一款没有同等记录的新疫苗,民众会作何反应?波尔格斯举例指出,一款有效性为50%的疫苗,如果70%的人使用,仅能使35%的人口获得疫苗诱导的免疫。

不过,奥伦斯坦认为公众会渴望接种疫苗。

他说:“我认为需求会很大。更大的问题将是:我们现有候选疫苗的有效性如何;需要多少剂量;免疫能持续多久;以及我们能生产多少剂量?”