冠狀病毒20年三次爆疫 未來能否「一針搞掂」?│TECH

撰文:毛詠琪
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Omicron變種病毒在全球快速擴散,引發香港第五波疫情,推高疫苗接種率及接種加強劑成為抗疫關鍵。不過,新冠病毒變種之快,恐怕就算快速更新疫苗配方都追不上變種速度。全球各地有科學家團隊正把研究方向指向「泛冠狀病毒疫苗」(pan-coronavirus vaccine):一款能對抗各種冠狀病毒及潛在變種的「萬用」疫苗。

現時,美國兩家主力生產新冠疫苗的藥廠輝端及莫德納,都正為Omicron制定新配方疫苗,預計最快三月才知新疫苗是否有效對抗Omicron。新冠病毒變種速度快,全球難以針對特定變種研發疫苗,像世界衛生組織(WHO)及美國食品及藥品管理局(FDA)均表示或毋須研製Omicron專用疫苗,但認為全球公共衛生機構需要一同協商,到底應怎樣製造下一階段的新冠疫苗。

新冠疫苗如果以後每半年都要接種加強劑,恐怕大人小孩都感到怕怕。(AP)

由於現有新冠疫苗對於Omicron的針對性已大幅削弱,研發萬用疫苗的需要就變得更加迫切。不少疫苗科學家正研究開發「泛冠狀疫苗」,能夠有效應對所有新冠變種,包括還未出現的變種。由福奇(Anthony Fauci)等三位美國國家衛生研究院(NIH)學者上月於英國《新英格蘭醫學期刊》(NEJM)發表觀點文章,「我們必須優先研發萬用疫苗,就如近年我們致力開發通用流感針(universal influenza vaccines)的情況一樣。」

現時疫苗設計主要是模仿病毒表面的棘蛋白(spike protein),棘蛋白部分對於免疫系統而言易於識別,從而使免疫系統產生較大反應。不過,病毒棘蛋白往往也是最快產生突變的部分,產生免疫逃逸機制,突破疫苗的保護力。

那麼,所謂的泛冠狀疫苗具體又是怎樣製造出來?

科學家目前採取的有兩大主要方法。第一個就是把多種抗原混合在同一劑疫苗之中。華盛頓大學醫學院微生物學教授Deborah Fuller表示:「這等於從多種不同的冠狀病毒,找出越多的棘突蛋白,並以這些棘突蛋白裝飾成一個類似病毒的納米粒子蛋白。」這樣,疫苗就可讓人體免疫系統嘗到一系列不同的棘突蛋白,免疫系列便可學習、自行填補來對抗不同的新冠變種。情況就如一張打了格仔的照片,我們也可能憑着一些特徵去嘗試辨認相中人。

新興冠狀病毒表面的刺突蛋白的3D列印。刺突蛋白覆蓋在病毒的表面,使病毒能夠進入並感染人類細胞。(美國國家衛生院)

Fuller補充,只有有限的突變真正能完全逃過免疫系統,而只要萬用疫苗擁有足夠的棘突蛋白碎片,便有力完全覆蓋潛在的變種。科學家亦可利用電腦模擬出可能的變種,找出最可能出現的變種結構。

第二個策略是,針對病毒中不會變種的部分來研發疫苗。病毒裏的「保守區域」(conserved regions)通常對病毒有關鍵作用,如果這些保守區域突變,病毒功能也會喪失。因此,疫苗理論上對任何冠狀病毒都會有效,包括新冠病毒現有或未出現的變種,甚至是冠狀病毒所屬科(family)。

然而,以這種原理製成的疫苗,所產的並非中和抗體,無法阻截病毒感染人體細胞,但能促使免疫系統產生其他反應:包括負責生產抗體的B細胞及負責殺死病毒的T細胞。Fuller指出,針對「保守區域」的萬用疫苗能使危險的新冠病毒,變成只會構成輕症的病毒。「它(疫苗)能在人群間某程度上構成免疫力,不管任何冠狀病毒出現,其毒性都不再足以構成一場大流行。」

不過,如此理想的「萬用疫苗」不論在研發還是臨床測試的階段仍是困難重重。事實上,全球科學家對於研發萬用流感疫苗已有多年,並無重大突破。該類疫苗研發成本一向高昂,而且有效力能持續多久?能針對幾多種冠狀病毒及變種?是否適合全人類接種?這些問題仍有待回答。

其中一個原因是呼吸道傳染的病毒,往往是較難對付的。因為它們通常只感染人體呼吸道面層細胞——呼吸上皮(epithelium),足以構成咳嗽、打噴嚏等疾病及傳播給其他人,卻避過跟免疫系統正面交鋒。這也解釋了為何常見的疫情或大流行,多數是呼吸道傳染病毒。

但是,在過去短短20年間,全球已三度爆發嚴峻的冠狀病毒疫情:先是SARS,然後是2012年的中東呼吸綜合症(MERS),再到Covid-19。而眼前世紀大流行,無不讓科學界正視泛冠狀病毒疫苗或萬用流感疫苗之需要,加緊展開相關研究,資金也開始由四方八面而來。

去年9月,美國國家衛生研究院宣布撥款3,630萬美元,給予哈佛大學、杜克大學及威斯康星大學研究泛冠狀病毒疫苗的研究團隊。在眾多研發萬用疫苗的機構之中,有的已見眉目,美國沃爾特裡德陸軍研究所(Walter Reed Army Institute of Research)研發的一款疫苗顯示對多種冠狀病毒有效,是全球首款投入第一階段人體臨床測試的。

美國沃爾特裡德陸軍研究所(Walter Reed Army Institute of Research)研發的一款泛冠。(AP)

另一項備受關注的研究來自新加坡。杜克-新加坡國立大學醫學院(Duke-NUS Medical School)新興傳染病計劃資深研究員Wang Linfa,讓八名2003年SARS康復者接種輝瑞新冠疫苗,發現他們所產生的抗體能夠抵禦Covid-19變異病毒株,以及其他多種動物冠狀病毒株,這顯示廣效型的冠狀病毒疫苗絕對有機會成真。相關研究於去年8月在《新英格蘭醫學期刊》刊登,而Wang Linfa的團隊亦正研究泛冠狀病毒疫苗。

儘管泛冠狀病毒疫苗難以趕及在今次Covid-19大流行之中面世,但在未來必然會有下一次冠狀病毒疫情出現,研發廣效疫苗的重要性在於讓人類「跑在病毒前面」,未來當有新病毒出現時,或許我們已擁有有效的疫苗。