SARS-CoV-2疫苗设计思路汇总

撰文 | XZ


世界各地的公司和大学的研究团队正在开发针对SARS-CoV-2的90多种疫苗。目前至少有六个小组已经开始在志愿者中进行安全性试验,其他的大部分的研究都已经开始在动物中进行检测。

SARS-CoV-2疫苗——多种设计思路


冠状病毒入侵人体后,其遗传物质被释放并在宿主内进行复制、再组装,之后被释放到细胞外被抗原递呈细胞吞噬并递呈抗原,进而激活辅助性T细胞,引发免疫反应。即B细胞产生相应的抗体,细胞毒性T细胞识别并消灭被病毒感染的细胞。


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病毒诱导机体免疫反应示意图


所谓疫苗其目标是让人体先接触不会导致疾病的抗原,引发免疫反应,产生相应的抗体和记忆细胞。之后当人体一旦被病毒感染,就会立即引发免疫反应,从而阻断或杀死病毒。其中至少有八种类型的疫苗被用来对抗冠状病毒,它们依赖于不同的病毒或不同的病毒部分,如冠状病毒的DNA或RNA、冠状病毒的刺突蛋白等。


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不同类型疫苗的在研数量统计


1.病毒疫苗


约有七个团队正在开发利用弱化或灭活的病毒作为疫苗。即将弱化或灭活的病毒注射到哺乳动物体中,病毒就会在细胞中增殖并释放,之后被抗原递呈细胞吞噬并将抗原呈递给适应性免疫细胞,从而引发免疫反应并产生免疫记忆细胞。许多现有的疫苗都是用这种方法生产的,比如麻疹和脊髓灰质炎疫苗,但是它们需要大量的安全性测试。目前北京科兴生物技术有限公司已经开始在人体内测试一种灭活的SARS-CoV-2。

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2.病毒载体疫苗


大约25个团体表示他们正在研究病毒载体疫苗。例如将麻疹或腺病毒等病毒经过基因工程改造,使得病毒的致病性被削弱,并且可以在体内产生冠状病毒蛋白以充当抗原,引起免疫反应。这种载体有两种类型:一种是可以在细胞内复制的病毒,另一种是由于关键基因被去除而不能复制的病毒。


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3.核酸疫苗


至少有20个团队正致力于以DNA或RNA为疫苗来产生冠状病毒蛋白质,以促进免疫反应。即DNA通过电穿孔技术或者RNA通过脂滴包裹进入人体细胞,在细胞中产生病毒蛋白,之后被抗原递呈细胞吞噬,将抗原递呈于细胞表面,进而激发免疫反应。这些疫苗中携带的遗传物质大多数都是编码病毒的刺突蛋白。


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4.基于蛋白质的疫苗


许多研究人员希望将冠状病毒蛋白或冠状病毒外壳的蛋白质片段直接注入体内,以充当抗原。例如将病毒的刺突蛋白注入体内,之后被抗原递呈细胞递呈,最后引发免疫反应。目前这一实验仅在猴子中进行,还未在人体中试验。


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目前进行疫苗研究工作的小组中有70%以上来自工业界。疫苗试验从对动物和人的小型安全性研究开始,然后进行更大规模的临床试验,以确定疫苗能否产生有效的免疫反应。研究人员正在加快这一过程,希望在18个月内完成。


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不同地区疫苗开发机构类型数量统计


原文链接

https://www.nature.com/articles/d41586-020-01221-y


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