新型冠狀病毒進入全球大流行，越來越多的科研機構和公司宣佈加入疫苗研發的隊伍，由中國軍事科學院軍事醫學研究院陳薇院士牽頭研發的重組新冠疫苗已於3月16日獲批在國內開展臨床試驗，由美國國立衛生研究院（NIH）資助的相關疫苗臨床試驗也於同日在美國西雅圖正式啟動。從研發到疫苗正式上市，我們還需要等待多久？疫苗上市之後，我們又將會面臨哪些挑戰？
隨著新冠病毒的感染人數越來越多，全球各國紛紛嚴陣以待，但即使是採取了最高效嚴厲的防控策略，病毒蔓延的腳步也只是稍稍延緩而從未停下。隨著世界衛生組織（WHO）宣佈新型冠狀病毒進入全球大流行，所有人都將期盼的眼光轉向疫苗——就目前的狀況來看，疫苗或將成為保護人類健康的唯一途徑。
當下研發疫苗的勢頭正如火如荼，大約有35家公司及學術機構參與其中，進展不一，但至少有四家已經宣佈他們的候選疫苗已通過動物水平的實驗，其中總部位於波士頓的生物技術公司Moderna所生產的疫苗已於本週進行第一例人體試驗。
如此空前的研發速度很大程度上要歸功於中國早期對新冠病毒（Sars-CoV-2）的遺傳物質進行測序的努力。早在2020年1月初，中國科學家就公佈了新冠病毒基因組序列，為世界各地的研究機構提供了研發疫苗的機會，全球科學家都能深入研究這種病毒的特點，並瞭解它是如何入侵人類細胞、使人患病的。
疫苗的研究進展如此之快，還有另外一個原因。儘管沒人預料到下一場全球性流行疾病的罪魁禍首會是冠狀病毒——一般認為傳播風險最大的是流感——但疫苗學家們一直將寶押在對”模型病毒”MERS的研究上。非營利組織流行病預防創新聯盟（Coalition for Epidemic Preparedness Innovations ，CEPI）的首席執行官Richard Hatchett說：“當前我們研發（候選）疫苗的速度如此之快，很大程度上是因為先前研發其他冠狀病毒疫苗時打下了基礎。”
冠狀病毒並不是第一次給人類造成威脅， 2002年始於中國的嚴重急性呼吸道綜合症（SARS）以及2012年始於沙特阿拉伯的中東呼吸綜合症（MERS）均是由冠狀病毒導致的。在這兩次病毒暴發的過程中，疫苗工作都曾經如火如荼地開展，又因為疫情得到控制而被擱置。位於美國馬里蘭州的Novavax公司已重啟過去研發的疫苗，想辦法用於對抗新冠病毒，他們表示，已經有幾種候選疫苗即將開展人體試驗。同時，Moderna公司開展的新冠疫苗研發也是基於美國國家過敏和傳染病研究所（US National Institute of Allergy and Infectious Diseases）有關MERS病毒的早期工作。
讓我們來了解一下病毒的結構與疫苗研發的原理。我們知道，新冠病毒與曾引起SARS的冠狀病毒基因組序列有80％至90％的相似性，這也正是新冠病毒被命名為“Sars-CoV-2”的由來。這兩類病毒的遺傳物質RNA均被球形蛋白衣殼包裹著，衣殼外為脂質膜，膜上覆蓋有刺突蛋白。刺突蛋白能與肺部細胞表面的特異性受體結合，病毒正是利用這一結合過程進入細胞內，並利用宿主細胞的增殖機制來複制子代病毒，產生更多自身副本，然後釋放到細胞外，並殺死細胞。
所有疫苗發揮作用的機制都很相似，通常採用肌肉注射的方法將低劑量的病原體注入人體——注入的可能是病毒殘片，也可能是完整的病毒——以促使人體產生針對性的抗體。抗體具有免疫記憶特性，當再次出現相同的病原時，機體會迅速產生免疫響應。
傳統疫苗一般是使用減毒形式的活體病毒，或通過加熱及化學物質等方式部分/全部滅活的病毒，這些方法都存在缺點：減毒活疫苗可以在宿主細胞中繼續生存和增殖，一些情況下，減毒活病毒能夠重獲毒性，反而讓人生病；而滅活疫苗則需要更高劑量或重複給藥才能達到所需的保護效果。一些新冠疫苗研發項目採用的是這些經過驗證的老方法，但也有一些機構使用了新的技術。例如Novavax公司採取的 “重組”疫苗的策略，即通過提取新冠病毒身上編碼表面刺突蛋白的遺傳物質（病毒結構中最可能引起人類免疫反應的病毒部分），並將其重組進入到細菌或酵母的基因組中，以促使這些微生物產生大量的病毒表面刺突蛋白。還有一些更新的手段可以繞過對蛋白的研究，直接根據病毒遺傳物質本身來構建疫苗。Moderna公司和另一家波士頓製藥公司CureVac都是採用這種方式，利用信使RNA構建新冠疫苗。
CEPI最初所資助的四個新冠疫苗項目均傾向於使用更具創新性的技術。上週，CEPI宣佈為美國Novavax公司的疫苗項目和牛津大學的疫苗項目提供440萬美元（340萬英鎊）的合作伙伴資金。Richard Hatchett說，他們的疫苗開發經驗表明，科學家們無法預料到困難將會在何時出現。所有的疫苗項目都很可能在臨床或人體試驗階段遭遇失敗，而眼下很多項目正要步入這個階段。
要獲得監管機構的批准，疫苗必須進行臨床試驗，一般分為三期進行。首先，第一期將會有數十名健康的志願者加入，對疫苗進行安全性測試，監測它可能導致的不良反應。二期臨床試驗一般會有數百名志願者加入，通常選在正流行該疾病的地區，研究疫苗的有效性，三期臨床將擴大樣本，在數千人中重複這些試驗。臨床試驗是疫苗研發工作很難度過的一關，許多走到臨床試驗階段的疫苗都止步於此。“並非所有衝出馬閘的賽馬都能順利完成比賽，”華盛頓薩賓疫苗研究所（Sabin Vaccine Institute，非營利性組織）全球免疫計劃負責人Bruce Gellin形容說。他也正在與CEPI合作開發新冠疫苗。
臨床階段需要篩選出那些無法達到預期效果或者安全性不夠的候選疫苗項目，決不能跳過或匆忙進行。如果監管機構在此前已批准過類似產品，則可以加快批准速度。例如，每年的流感疫苗都是經過精心設計的、可裝配的產品，每年僅需更新一個或幾個模塊就可以發揮作用了。與此不同，新冠病毒是一種新型的病原體，用於構建新冠疫苗的技術大多未經測試，迄今為止，基於RNA或DNA製成的疫苗還從未被批准過，因此，必須將候選的新冠疫苗視為全新的疫苗項目嚴格審查。正如Gellin所說的：“儘管形勢所迫，人們不得不加快研發，但疫苗研發必須慎之又慎，不能走捷徑。”
過去的經驗也證明，謹慎是絕對必要的。1960年代有一款針對呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus）研發的疫苗，臨床試驗發現這款疫苗會加重感染嬰兒的症狀（呼吸道合胞病毒是一種常見的病毒，會引起兒童的感冒症狀）。研發SARS疫苗時也在動物試驗中觀察到了類似的情況。雖然後來科學家們已經改進了SARS疫苗，解決了這一問題，但現在想要把它轉用作新冠疫苗，需要進行更加嚴格的安全性測試，以排除一切風險，防止疫苗加重病情。
因此，疫苗的研發不可操之過急。一般來說，一支疫苗從進入備選到監管部門批准通常需要十年甚至更長的時間，這就是為什麼大家對特朗普的承諾感到疑惑：特朗普在3月2日的白宮會議上承諾將在11月美國大選之前研發好疫苗——這是一項不可能完成的任務。倫敦衛生與熱帶醫學院（London School of Hygiene and Tropical Medicine）新興傳染病教授Annelies Wilder-Smith表示：“像大多數疫苗學家一樣，我認為這種疫苗至少需要18個月才能準備好。“ 這已經是假設一切試驗順利的非常樂觀的估計了。
疫苗研發成功之後呢？還有另一個潛在的問題。疫苗一旦獲批，需求量將非常之大，而參與這次新冠疫苗研發競賽的很多組織並沒有如此大規模的生產能力。從商業角度來說，由於很少有候選疫苗可以走到臨床階段，因此投資研發本身已經具有較大的風險。到了疫苗生產階段，所需的生產設施往往是針對特定疫苗量身定製的，在尚不知道產品能否成功的情況下擴大生產規模是非常冒險的商業行為。CEPI和類似組織均承擔著風險，才使得這些公司有動力開發急需的疫苗。CEPI在計劃投資開發新冠疫苗的同時還想要提高生產能力，本月初，它提出了20億美元的資金需求。
新冠疫苗一旦正式獲批，後續挑戰將會接踵而至。《流行病的終結》（The End of Epidemics?，2018）一書的作者，美國杜克大學教授Jonathan Quick指出：“成功研發出一種對人類安全有效的疫苗，最多隻能算完成全球免疫計劃的三分之一，病毒生物學和疫苗技術只是一些限制因素，政治和經濟卻更有可能是免疫的障礙。”
如何確保所有需要疫苗的人都能順利接種？即使在一個國家內部，這也是一個相當大的挑戰，一些國家已有相關的準則。例如，在流感季，英國政府優先考慮為醫療保健和社會護理工作者以及兒童、孕婦等醫療風險最高的人員接種疫苗，其總體目標是將疾病和死亡的發生率儘可能保持在較低水平。但是在全球大流行的情況下，各國之間還存在相互競爭。
流行病對那些醫療體系最脆弱、資金不足的國家造成的打擊最大，在疫苗供給問題上，需求和購買力之間存在著嚴重的不平衡。例如在2009年H1N1流感大流行期間，有能力購買疫苗的國家成功搶購疫苗，而較貧窮的國家則面臨疫苗不足的情況。但是，我們也可以想象這樣一種情況：假如印度作為一個發展中國家，同時也是主要疫苗供應國，在出口疫苗之前，印度決定先使用其生產的疫苗來保護自己的13億人口，這種情況又該如何應對？或許我們都可以思考。
在宣佈新冠病毒大流行的同時，世界衛生組織也將政府、慈善基金會和疫苗生產商召集在一起，以商定公平的全球分銷戰略，一些組織，如全球疫苗和免疫聯盟（GAVI）等，已經提出了創新的籌資機制，以更好地在市場上籌集資金，確保可以為較為貧窮的國家供應疫苗。但是每一次大流行的情況都是不同的，世衛組織提出的安排對任何國家都沒有約束力，這也帶來了更多的未知數。正如GAVI首席執行官Seth Berkley指出的那樣：“在（美國）全國緊急狀態下，誰也無法預料會發生什麼。”
關於疫苗的問題依然還有很多爭議，很多問題都需要時間來解答。Wilder-Smith說，可能在我們成功研發出疫苗之前，新冠大流行就已經達到峰值並開始好轉了。但疫苗仍然可以挽救許多生命，特別是當這類病毒成為地方性流行病或常年流行病（例如流感），並且可能進一步暴發（比如季節性暴發）的時候。在那之前，在沒有特效藥和特異性疫苗出現之前，積極採取隔離和自我防護措施，才是當下防止疫情擴散的關鍵。記住：好好洗手。
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