未来的新冠疫苗如何身手不凡？ - 大科技杂志社官方网站

在这次新冠疫情中，疫苗立下了大功，其中RNA疫苗还是一种新型疫苗，首次登场就身手不凡。

但是不管现有的疫苗多么高效，都有美中不足之处。不久的将来，我们或许会有更多的选择。2021年2月，在美国纽约科学院举办的名为“寻求COVID-19疫苗”的视频会议上，世界各地的疫苗公司向我们展示了他们正在研发的新疫苗。

Codagenix：喷鼻接种的疫苗

到目前为止，所有被批准的新冠疫苗都是注射式的。位于美国纽约的生物技术公司Codagenix正在研制一款通过在鼻腔喷雾来接种的疫苗。

这款疫苗使用了减活的病毒。“减活”的意思是病毒还能自我复制，但复制能力已被大大减弱，进入人体后，虽然能引起免疫反应，但对我们的健康构不成威胁。接种减毒疫苗的一个优点是，我们的免疫系统会遭遇整个病毒，因此会针对病毒的不同部分，产生广泛的免疫反应，即使今后病毒的个别部位发生变异，也依然能保持有效。

但一般来说，减活疫苗是有一定的安全风险的。为什么呢?因为传统上，这类疫苗是通过让病毒在动物细胞中繁殖，直到它获得足够的变异，使其变得对人类无害来获得的。但是，病毒变异很快，当减活的病毒进入到人体之后，也可能通过变异恢复到对人有危险的类型。这就可能让人接种之后，不仅没得到保护，反而感染上病毒。

为了避免此类危险发生，Codagenix公司改造新冠病毒的基因组。它对原始病毒的基因组做了283处修改。改造后的病毒，毒性大大削弱，但又能缓慢地自我复制，并刺激我们的免疫反应。因为改动之处是如此之多，所以减毒病毒要靠自然变异恢复原来的毒性，可能性是非常低的。

这款疫苗将以雾剂喷入鼻腔(鼻粘膜是病毒进入人体的重要途径)的方式来接种。它目前正处于第I阶段的试验中。

Valneva：完整的灭活疫苗

法国的Valneva公司正在开发一款完整的灭活疫苗。“灭活”的意思是病毒失去自我复制的能力，但仍然能诱发免疫反应。

灭活疫苗是使用历史最悠久、最广泛也最安全的疫苗。许多流感疫苗用的就是灭活疫苗。

传统上，病毒是用化学品或紫外线辐射来灭活的。然后对灭活的病毒进行提纯、浓缩，并与一种称为“佐剂”的化学药品混合，从而提高免疫系统的反应。

Valneva公司的这款疫苗可以给某些脆弱的人群使用，如那些有可能对其他类型的疫苗过敏的人。

这款疫苗将采用注射的方式接种。目前它正在进行第I/II期试验。

Inovio：DNA疫苗

在这次疫情中，RNA疫苗立下了汗马功劳。它们对于预防重症有效率可达95%以上。

病毒由蛋白质外壳和由外壳裹住的遗传物质(DNA或RNA)组成。在新冠病毒的外壳中，伸出一根根尖刺，叫棘突蛋白。病毒通过棘突蛋白“锚定”人体细胞，从而达到入侵的目的。如果我们的免疫系统在病毒锚定之前，就能识别出棘突蛋白，并摧毁它们，病毒就无法停泊上岸，感染我们。

由于棘突蛋白是由病毒RNA中的某个基因编码合成的，因此RNA疫苗就根据这个原理，用人工的方式，合成编码棘突蛋白的那一小段RNA，然后将其注射到我们的肌肉细胞。这段RNA通过肌肉细胞就会制造出病毒的棘突蛋白，从而引起免疫反应。因为疫苗中不含有整株的病毒，所以相对减活或者灭活的疫苗，更加安全。

但RNA疫苗也有缺点，即必须在很低的温度下保存，而且一旦开箱后保质期很短。

美国的Inovio制药公司正在开发一款针对新冠病毒棘突蛋白的DNA版本疫苗。由于DNA非常稳定(许多已灭绝数万年的物种，其化石中的DNA还能保存至今)，DNA疫苗不需要冷冻储存。这款DNA疫苗在室温下有一年的保质期，在冰箱中可保存五年，而且疫苗中只包含DNA和水，所以比其他疫苗更不会引起过敏反应。

DNA疫苗是怎么工作的呢?科学家先是人工合成编码棘突蛋白的一小段DNA，然后将其插入质粒。质粒是一些环形的DNA分子，广泛存在于细菌、真菌等低等生物的细胞中。质粒的DNA虽然是独立于细胞核的DNA，但也能合成自己的蛋白。接种的时候，使用一个可重复使用的“枪”将这些质粒喷到人的皮肤上。质粒被皮肤细胞吸收后，DNA上的信息转录成mRNA，然后被送到细胞的“蛋白质工厂”核糖体中，合成出棘突蛋白，从而引起免疫反应。

这款DNA疫苗正处于第II阶段的试验中。

CureVac：天然的RNA疫苗

德国的CureVac公司正在开发另一款RNA疫苗。在介绍这款疫苗之前，先来了解一下我们复杂的免疫系统。

作为脊椎动物，我们拥有两套免疫系统：一套是先天性免疫系统;另一套是适应性免疫系统。

先天性免疫系统比较简单。它由一套反应快速、对任何敌人都通用的防御系统组成，能不加区分地打击入侵者。

适应性免疫系统可以看作是一支智能、高效的“特种部队”，负责开发和部署高度专门化的精准武器，以对付入侵者。这些武器包括我们熟知的各种抗体、T细胞和B细胞。适应性免疫系统能记住入侵者数年甚至数十年，并能对它们做出反应。这正是疫苗工作的原理。

虽然我们的身体有了适应性免疫系统，但是仍然需要先天性免疫系统作为第一道防线，因为适应性免疫系统可能需要几天时间才能启动，而先天性免疫系统几乎瞬间就能启动。

现有的RNA疫苗都使用了经化学修饰的RNA。因为编码病毒棘突蛋白的RNA如果不经过修饰，注射到人体之后，它们作为外来者，会被我们的先天免疫系统识别出来，并在没来得及合成棘突蛋白之前，就会被降解掉。这样，我们的疫苗就白费了。而经过修饰后的RNA，可以有效地避开我们的先天免疫系统。修饰方法是通过在RNA上添加人工合成的核苷酸(组成RNA的基本单位)来实现的。这些核苷酸在自然界中并不存在，所以是非天然的。

但是，用非天然核苷酸修饰后制成的疫苗，虽然可以避开被先天免疫系统降解的命运，但也有一个重大的缺陷：我们的先天免疫系统无法从中得到有效的训练，所以在遇到病毒的第一时间里，无法发挥应有的作用。

而CureVac开发的这款RNA疫苗，是用天然的核苷酸来修饰RNA，这样它既不至于被先天免疫系统降解，又可以诱发强烈的先天免疫反应，还能启动适应性免疫反应。

该公司还打算开发一种便携式的RNA打印机，以快速制造RNA。打印机可被带到任何需要疫苗的地方，用于生产疫苗。

CureVac的这款RNA疫苗目前正处于第III阶段的试验中。

Vaxart：把疫苗做成药丸

接种疫苗可以说是一场与时间的赛跑，特别是随着更多危险的病毒变种出现的时候。为了注射接种，人们纷纷涌到附近的接种中心，甚至有时因排队而感染上病毒。

美国生物技术公司Vaxart的解决方案是取消针头。该公司正在开发一款针对新冠病毒的疫苗药丸，可以通过邮寄的方式分发。

该药丸包含一种被称为Ad5的人类腺病毒，但Ad5已经被减毒，而且其RNA上被插进了两个新冠病毒的基因，其中一个编码棘突蛋白。此外，药丸中加进去一种佐剂，以提高免疫反应。这种药丸被人吞服后，在小肠中分解，释放出腺病毒;腺病毒的RNA通过人体细胞合成出自己的蛋白，其中也包括新冠病毒的棘突蛋白，从而刺激免疫反应。

目前，该疫苗已经结束第I阶段的试验，遗憾的是结果不够理想，但该公司表示将继续努力，直到达到既定目标为止。

GCVI：为世界提供更便宜的疫苗

正如世界卫生组织所警告的那样，除非全世界的人都接种了新冠疫苗，否则这次疫情不会很快结束。

为了使世界上最贫穷的人也能得到新冠疫苗，目前一群科学家正在实施“全球冠状病毒疫苗计划(GCVI)”。他们开发出一款最简单的新冠疫苗。这款疫苗直接含有新冠病毒的棘突蛋白，并与一种佐剂混合。而棘突蛋白则通过转基因，在酵母菌中大规模生产。这款疫苗两剂的价格仅为3美元。试验表明，它很适合给儿童接种。

这款疫苗在印度已经通过了第II阶段的试验。