姜世勃教授：新冠病毒疫苗能否研发成功，取决于病毒

在2012年，我在美国德州UTMB的合作伙伴Tseng教授设计了三个疫苗，第一个疫苗是包含有S蛋白的疫苗，二是用化学灭活的SARS疫苗，三是用生物物理学方法灭活的SARS疫苗，然后免疫了小鼠，56天后用病毒进行攻击，两天后进行检查。结果发现注射S蛋白疫苗的小鼠在攻毒后，肺部出现嗜酸性细胞浸润，肺泡中也有很多细胞的渗出，当然还不是很严重，可以看到很多肺泡存在。但在注射化学灭活的SARS疫苗之后攻毒可以造成严重的嗜酸性粒细胞浸润，肺泡内已被渗出细胞完全填满，如在X光下或许可以看到“白肺”的现象。用生物物理学方法灭活的疫苗免疫所产生的病理损伤就介于两者之间，也有细胞渗出，但是不像化学灭活疫苗引起的这么严重。主要问题是显示了Th2型偏向的免疫学病理损伤。

一个日本团队为了弄清楚到底哪个蛋白造成了肺部的Th2型免疫学病理变化，他们用病毒表面的三个蛋白质，即S蛋白、M蛋白、E蛋白和核内的N蛋白做成疫苗，免疫小鼠后再进行攻毒。结果发现N蛋白疫苗造成非常严重的嗜酸细胞的浸润和渗出，其病理损伤明显高于E蛋白、ME蛋白和S蛋白疫苗组。所以他们认为冠状病毒N蛋白是造成肺部Th2偏向的免疫学病理的主要因素。

最近报道在新冠肺炎病人的血浆中，Th2细胞因子有明显上调，比如说白细胞介素4、6、10和13，这样看新冠病毒感染也有可能造成Th2偏向的炎症因子增加。

在2004年加拿大P4实验室的Cao Jingxin主任使用能表达全长S蛋白的改良痘苗病毒载体做的疫苗来免疫雪貂，免疫后发现可以产生很高效的中综合抗体。但是在用活病毒攻毒以后，雪貂肝脏的转氨酶增加，肝脏造成了损伤。所以他们认为用S蛋白作的病毒载体疫苗免疫雪貂在攻毒之后也可以造成严重的肝损伤。所以，我们做疫苗的动物试验时，不光是用小鼠或猴子感染模型，最好也用雪貂感染模型，因为它更加敏感。有时候我们看不到疫苗免疫造成的病理损伤，也可能是使用的动物模型不够代表性。

（#图，基于rMVA-S的SARS疫苗）

香港大学艾滋病研究所陈志伟所长的团队去年发了一篇文章，发现有些产生中和及非中和抗体特别快的SARS病人反而病情恶化更快。打了SARS病毒S蛋白疫苗的猴子用活的SARS病毒感染后，其肺部病理比没有打疫苗的还要严重。如果将这些免疫猴子的抗体注射到健康的猴子，再用活的SARS病毒感染以后，打了这些抗体的猴子比没有打抗体的猴子损伤更严重，所以他们怀疑可能是疫苗引起的一种抗体依赖性的感染增加效应，即ADE效应。单核巨噬细胞表面上没有病毒受体ACE2，一般情况下不能被SARS病毒直接感染。但是它表面有抗体受体FcR，当病毒和非中和抗体结合之后，它不会中和病毒，反而把病毒通过巨噬细胞表面FcR侵染单核巨噬细胞，所以让病毒能够感染这些本来不应该被感染的细胞，造成ADE。

清华大学刘刚教授的团队发现S蛋白的S597-603区诱导的抗体可以在体外导致非常明显的ADE效应，然后用灭活病毒疫苗加上这个多肽以后来免疫猴子，然后再进行活病毒攻击，结果发现会造成病变反应，这是另外一个角度反映SARS病毒的S蛋白疫苗具有ADE效应。

最近复旦大学金山公卫中心、深圳第三人民医院、武汉大学人民医院的科研人员发表了三篇文章，结果表明：年龄越大，血浆中和抗体及S蛋白结合抗体水平越高；抗体水平越高，粒细胞/淋巴细胞比例越高，患者病情越严重；血浆中的抗体水平越高，病人的病情越严重。这三篇文章发表以后，引起了世界卫生组织官员的高度重视，他们也怀疑这些病人的血液中可能含有ADE效应的抗体，这对疫苗的研发以及用康复期血清治疗都是一个严峻的挑战，应该引起高度重视。

当然，也可能我们是杞人忧天，也许新冠病毒和SARS-CoV或RSV完全不同。它可能具有超强的传染性，但超低的疫苗抵抗性，可能任何一个抗新冠病毒疫苗免疫所诱生的抗体都能有效的抑制新冠病毒的感染。如果真是这样的话，那将是不幸中万幸。

（#图，忋人忧天？）

最近也是捷报频传，中科院武汉病毒所和国药集团武汉生物制品研究所宣布，全球首家新冠病毒灭活疫苗已经获得临床试验批准件，即将进入临床试验。几乎在同一天，北京科兴控股生物技术公司也宣布，北京首支新冠病毒灭活疫苗即将进入临床试验。而且实验证明该灭活疫苗免疫后在动物体内能够产生良好的免疫反应，对动物有明显的保护作用，也没有观察到ADE效应。

最近有一些文章发表，发现新冠病毒在S蛋白特别是受体结合域发生重大变化。例如，昨天刚刚发表的文章证明RBD的重要位点发生R408I突变，它和ACE2的亲合力明显降低。但目前不清楚这一突变是否会影响抗体的敏感性。所以，即使现在抗新冠病毒的疫苗能够成功上市，但如果将来新冠病毒发生严重突变，这些“有效”的疫苗可能会变得无效。对未来出现的新的高致病的冠状病毒，比如来自蝙蝠的冠状病毒，可能同样也没有效果。所以研发安全、高效、广谱的抗冠状病毒疫苗成为当务之急。

（#图，冠状病毒分类）

冠状病毒属于套式病毒目，冠状病毒科，分为四个属：甲型、乙型、丙型、丁型。在乙型里面又分为四个亚型，包括A亚型、B亚型、C亚型和DC亚型。目前大家知道的甲型里有两个病毒，229E和NL63，在B亚型里有OC43和HKU1，这四个人类冠状病毒可以感染人，但引起的症状很轻，像感冒一样，所以并没有引起人们重视。直到2003年的SARS冠状病毒，2012年的MERS冠状病毒，和今年的新冠病毒出现以后，它们的高传染性、高致死率才引起了人们的高度重视。我说的广谱是指：小广谱、中广谱、大广谱。小广谱是针对B亚型的β冠状病毒，包括SARS冠状病毒、新型冠状病毒以及来自蝙蝠的SARS相关病毒，这三个病毒可引起现在和未来的新型冠状病毒疫情，而且它们都使用ACE2作为受体。所以这种小广谱抗冠状病毒疫苗不是很难研发出来。第二种是中广谱，包括所有B型冠状病毒，包括SARS冠状病毒、新冠病毒和SARS相关病毒以及MERS冠状病毒，这个可能比较困难一点，因为MERS冠状病毒使用不同受体。第三种是大广谱，包括所有的人类冠状病毒，这是非常困难的。刚才说到不同型的冠状病毒可能使用不同的受体，因此，它们的受体结合域氨基酸序列可能是大不相同的。

（编辑：185手机网）

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