【科技.未來】從疫苗研發競賽跑出 領先者面對什麼挑戰?

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新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫苗一直被視為解除社交禁令、經濟復蘇、回歸正常的長遠希望。上周似乎傳來了好消息,美國生物科技公司Moderna宣布其首階段人體測試結果正面。中國團隊和英國牛津大學都已有初步進展,現時全球更共有過百項疫苗在研發之中。到底這些疫苗分別採取什麼方法防禦新冠病毒?它們距離面世有多遠?又會面對什麼挑戰?

在新冠病毒的基因序列自1月揭曉約兩個月後,Moderna的mRNA-1273候選疫苗成為首個進入臨床試驗的研究。這間公司上周公布涉及45人的第一階段試驗中期數據,令其股價一度升至80美元的歷史高位。Moderna第一階段臨床試驗的目的,僅為確認疫苗安全而非測試功效,不過仍可從測試結果一窺疫苗治療患者的潛力。這測試自3月開始,至今仍進行中,預計最多招募105人。參與者會接受兩劑25微克或兩劑100微克疫苗,兩次注射相隔四星期;又或接受單次250微克疫苗。

美國生物製藥公司Moderna,上周發表新冠肺炎疫苗研發的部分數據,聲稱初步結果正面。(Getty Images)

在Moderna上周公布的8名參與者抗體數據中,25微克組和100微克組各佔4名。接受25微克的參與者產生的「中和抗體」(一種可阻止病毒感染細胞的抗體)水平與新冠肺炎康復患者相當,在100微克組的抗體水平更「顯著超過」康復患者的抗體水平。此外,雖然研究觀察到不良作用,但Moderna在聲明中堅稱「只是短暫和會自然消除」。研究還在老鼠的測試中發現,疫苗可防止病毒在肺部複製。

爭先恐後進入測試

Moderna的疫苗是與美國國家過敏和傳染病研究所(NIAID)共同研發,疫苗利用了新冠病毒棘突蛋白(spike protein)的「信使RNA」(mRNA),帶有遺傳指令讓人體細胞產生這外來蛋白,從而誘發免疫系統反應。這類RNA疫苗雖然較容易開發,但至今未獲核准資格。

免疫系統反應原理(香港01製圖)

據世界衞生組織(WHO)截至本月22日的統計,全球現正有過百個新冠疫苗研發項目,其中包括Moderna在內有十個進入了臨床測試階段,另有114項正在臨床前評估。這些團隊大致可分為四種方向,探索疫苗研製。有些疫苗生產商跟Moderna一樣研製核酸疫苗,例如美國公司Inovio的DNA疫苗。其他團隊使用相對傳統的策略,例如病毒載體疫苗,以無害的病毒,將新冠病毒基因傳遞到人體細胞中,令其產生可誘發免疫反應的蛋白。中國的康希諾和英國牛津大學團隊等都已使用這種原理研發,疫苗亦正進行臨床測試。進入臨床的研究中,有四支中國團隊正研製全病毒疫苗,使用已滅活或減活的整個冠狀病毒來製作。其中中國科興生物上周五(5月22日)於《刺針》發表成果,測試者接種疫苗兩周內成功產生免疫T細胞,並宣布進入人體測試中期階段。也有公司鑽研次單位疫苗,利用新冠病毒蛋白的片段來製作疫苗,例如美國的Novavax。

這些研究的初步成果似乎表明疫苗足夠安全,可進入下一階段測試。Moderna的疫苗只在志願者中引起不太嚴重的非持久性副作用。美國食品和藥物管理局(FDA)已批准Moderna的第二階段測試,將招募600人檢視疫苗對病人有何生物作用,Moderna表示將加入50微克劑量測試;預計將於7月開始進行第三階段試驗,測試疫苗是否有助高危群體預防疾病,例如醫護或長期病患者。據《華爾街日報》報道,若Moderna所有測試都進展順利,FDA將在秋季授權生產該疫苗作緊急使用。

牛津大學團隊以猴子作測試,在注射疫苗後未出現更嚴重感染。他們自1月開始着手研發,於4月23日展開人體試驗,目前正進行涉及510位18至55歲健康志願者的研究。康希諾的候選疫苗Ad5-nCoV則是首個進入第二階段臨床試驗的研究,正於武漢進行。惟康希諾至今尚未發布第一階段試驗的詳細結果。

新冠肺炎疫苗研發各種進路(香港01製圖)

科學題與數學題

不過,對於這些疫苗研發競賽的領先者,暫時也不必太過樂觀,從現有研究成果仍可看到不少疑問。達拉斯貝勒醫學院的疫苗科學家Peter Hotez指出,Moderna的研究只發表了8名參與者的結果而未有完整數據,難以確認免疫反應是否有足夠保護力。他補充,有研究指出,大多數未經住院而從新冠肺炎康復的病人,不會產生高水平的「中和抗體」。換言之,Moderna測量參與者抗體水平的結果未必反映出疫苗的有效性。

此外,牛津大學團隊的疫苗測試中,雖然猴子們在感染新冠病毒後沒有任何肺炎迹象,但鼻子帶有與未接種疫苗的猴子相同份量的新冠病毒遺傳物質。對此,華盛頓大學病毒免疫學家、Moderna科學顧問委員會成員Michael Diamond解釋,研究沒有衡量病毒是否仍具有傳染性,因此賓夕凡尼亞州匹茲堡大學的空氣生物學家Douglas Reed認為,測試結果仍然存在「隱憂」,增加了接種疫苗人士仍可能傳播病毒的可能性。至於科興的疫苗,以感冒病毒AD5所製,因此科研人員也發現,疫苗較難在本身有AD5抗體的人體誘發強力免疫反應。

已有不少進入臨床試驗階段的疫苗研發,成效仍然未明。(Getty Images)

難怪英格蘭副首席醫務官Jonathan Van-Tam對疫苗前景頗謹慎,上周甚至「潑冷水」:「我們未能確定將得到疫苗。」畢竟,登革熱病毒在1943年發現,但首支疫苗到去年才獲批准;有史以來最快研發出的疫苗是腮腺炎,也花了四年。而可茲利用的舊冠狀病毒疫苗成效也有限,嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)和中東呼吸綜合症(MERS)的疫苗研發最終都沒有走到得以核准的一步,因為SARS已因變種而消失,而MERS疫情也局限於中東。

就算疫苗研發有望成功,每個人可能需要兩劑新疫苗才能獲得免疫保護,總共就需要多達160億劑疫苗,如何生產如此大量疫苗也很成疑問。因此,有些人正祈求不止一種疫苗能夠成功。美國艾默理大學(Emory University)疫苗中心副主任Walter Orenstein想像:「理想的話,我們希望在疫苗取得許可後的第二天就有70億或80億劑,供全世界接種。」但他較現實的預期是當首支疫苗面世時,「我們可能連足夠接種整個美國人口的疫苗都沒有。」

在私人公司研發疫苗的同時,特朗普政府正以「極速行動」命軍方配合,準備增加疫苗生產力。(路透社)

這些研發公司和政府沒有坐以待斃。牛津大學團隊在英國政府支持下與藥廠阿斯利康(AstraZeneca)取得「全球許可協議」。若疫苗研發成功,阿斯利康將在9月前生產總共一億劑疫苗,當中3,000萬劑向英國提供。Moderna行政總裁Stephane Bancel也透露,與瑞士製藥大廠Lonza合作擴大疫苗生產力,到本年底可每月生產數千萬劑,最終每年達到十億劑。美國也在「極速行動」(Operation Warp Speed)中,承諾在疫苗正在臨床試驗的同時,着手設計一種生產流程,在試驗結束之前就建立一定產能,當一個或多個疫苗獲批准後就可盡快派發使用。美國總統特朗普在本月中聲稱目標是「在年底之前」分發疫苗,並為此命國防部管理與疫苗開發相關的生產物流。

即使新冠肺炎疫苗研發成功,如何及時大量生產和分配,也是另一重大考驗。(Getty Images)

負責該項目的Gustave F. Perna將軍就向《紐約時報》形容自己的任務為「數學題」,同時要張羅物資如針筒、拭紙、膠布、疫苗等,以及安排分配疫苗所需的容器、貨車等。這些看似瑣碎的林林種種,約翰霍普金斯大學健康安全中心的傳染病醫師Amesh Adalja卻說不要小看:「這是小兒麻痺疫苗以來從未見過的規模……你不會希望這些東西成為疫苗計劃的瓶頸。」

疫苗研發的現況,就如前英國衞生部免疫總監David Salisbury在一場網絡會議中說:「除非擁有巨量的疫苗並在全世界迅速接種,否則防線就有漏洞,病毒就可繼續傳播。」

繼續閱讀︰【科技.未來】陰謀論禁之不絕 新疫苗得物無所用?

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上文節錄自第215期《香港01》周報(2020年5月25日)《在反疫苗聲中挺進 疫苗研發競賽展開》。

更多周報文章︰【01周報專頁】

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