《中华预防医学杂志》：新型冠状病毒疫苗研发进展与挑战（石云、王宁、邹全明）

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin J Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 新型冠状病毒肺炎防控 新型冠状病毒疫苗研发进展与挑战 石云1王宁1邹全明2 四川大学华西医院生物制药研究院,成都610041;2解放军陆军军医大学国家免疫生物 制品工程技术研究中心,重庆400038 通信作者:邹全明,Email:amou2007@163.com 【摘要】新型冠状病毒(2019~nCaV)感染暴发流行对全球公众健康构成了严重威胁,疫苗接种 是有效预防病毒感染流行的手段。2019-nCoV与急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)和中东呼吸 综合征冠状病毒( MERS-Co\)同属于B-冠状病毒。基于对 SARS-Cov和 MERS-CoV的了解,科学家对 2019-nCaⅤ病毒特征的研究、候选抗原及表位的鉴定、动物模型的建立、免疫应答的检测,疫苗的设计 等工作取得了快速进展。新型冠状病毒疫苗(新冠疫苗)的研发也取得了快速进展,新冠疫苗类型几 乎涵盖了目前疫苗研究的所有形式,包括灭活疫苗、重组蛋白疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗(mRNA 疫苗与DNA疫苗)等。至2020年3月,已有2项新冠疫苗进入了I期临床试验,分别为我国军事医学 科学院联合天津康希诺生物股份公司研发的基于腺病毒载体的重组新冠疫苗和美国 Moderna公司的 mRNA疫苗,两种疫苗均以2019-nCoV的刺突蛋白为抗原靶标。同时,新冠疫苗研发仍面临着许多未 知的挑战,如2019-nCoV病毒抗原特征、抗原变异、机体的保护性免疫应答特征以及对老年及基础病 人群是否具有保护,新冠疫苗量产的生产工艺等方面仍需要更多的研究。疫苗研发具有其固有规律, 在加快速度的同时,保证疫苗的安全性、有效性是必须的前提。 【关键词】新型冠状病毒;疫苗;动物模型 Progress and challenge of vaccine development against 2019-novel coronavirus(2019-nCov) Shi Yun, Wang Ning, Zou Quanming Institute of Biopharmaceutical Research, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu 610041, China; 2 National Engineering Research Center of Immunological Products, Army Medical University, hongqing 400038, China CorrespondingauthorZouQuanming,Email:qmzou2007@163.com Abstract] The outbreak of 2019-novel coronavirus(2019-nCoV) infection poses a serious threat to global public health. Vaccination is an effective way to prevent the epidemic of the virus 2019-nCov along with severe acute respiratory syndrome coronavirus(SARS-Cov) and Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-Cov) belong to the same B-genus of coronavirus family. Basing on the previous experience and the technical platform of developing SARS-Cov and MERS-CoV vaccines, scientists from all over the world are working hard and quickly on the related fields. There are substantial progress in these fields including characterizing the 2019-nCov virus immune responses, and the design of vaccines. The development of 2019-nCov vaccines covers all types: inactivated virus vaccine, recombinant protein vaccine, viral vector-based vaccine, mRNA vaccine, and dNa vaccine, et al. As of March 2020, two 2019-nCov vaccines have entered phase I clinical trials. One is named as Ad5-nCov developed by the Chinese Institute of Biotechnology of the Academy of Military Medical Sciences and Tianjin Cansino Biotechnology Inc. Ad5-nCoV is based on the replication-defective adenovirus type 5 as the vector to express 2019-nCoV spike protein. The DOI:10.3760/ cma.cn12150-20200317-00366 收稿日期2020-03-17 本文编辑吕相征 引用本文:石云,王宁,邹全明.新型冠状病毒疫苗研发进展与挑战[中华预防医学杂志,2020.54(6 614-619.DO1:10.3760 cma..cnIl12150-20200317-00366

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 新型冠状病毒疫苗研发进展与挑战 石云1 王宁1 邹全明2 1 四川大学华西医院生物制药研究院，成都 610041；2 解放军陆军军医大学国家免疫生物 制品工程技术研究中心，重庆 400038 通信作者:邹全明，Email：qmzou2007@163.com 【摘要】 新型冠状病毒（2019‑nCoV）感染暴发流行对全球公众健康构成了严重威胁，疫苗接种 是有效预防病毒感染流行的手段。2019‑nCoV 与急性呼吸综合征冠状病毒（SARS‑CoV）和中东呼吸 综合征冠状病毒（MERS‑CoV）同属于β‑冠状病毒。基于对SARS‑CoV和MERS‑CoV的了解，科学家对 2019‑nCoV病毒特征的研究、候选抗原及表位的鉴定、动物模型的建立、免疫应答的检测，疫苗的设计 等工作取得了快速进展。新型冠状病毒疫苗（新冠疫苗）的研发也取得了快速进展，新冠疫苗类型几 乎涵盖了目前疫苗研究的所有形式，包括灭活疫苗、重组蛋白疫苗、病毒载体疫苗、核酸疫苗（mRNA 疫苗与DNA疫苗）等。至2020年3月，已有2项新冠疫苗进入了Ⅰ期临床试验，分别为我国军事医学 科学院联合天津康希诺生物股份公司研发的基于腺病毒载体的重组新冠疫苗和美国Moderna公司的 mRNA 疫苗，两种疫苗均以2019‑nCoV的刺突蛋白为抗原靶标。同时，新冠疫苗研发仍面临着许多未 知的挑战，如 2019‑nCoV病毒抗原特征、抗原变异、机体的保护性免疫应答特征以及对老年及基础病 人群是否具有保护，新冠疫苗量产的生产工艺等方面仍需要更多的研究。疫苗研发具有其固有规律， 在加快速度的同时，保证疫苗的安全性、有效性是必须的前提。 【关键词】 新型冠状病毒； 疫苗； 动物模型 Progress and challenge of vaccine development against 2019-novel coronavirus (2019‑nCoV) Shi Yun1 , Wang Ning1 , Zou Quanming2 1 Institute of Biopharmaceutical Research, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu 610041, China; 2National Engineering Research Center of Immunological Products, Army Medical University, Chongqing 400038, China Corresponding author: Zou Quanming, Email: qmzou2007@163.com 【Abstract】 The outbreak of 2019-novel coronavirus (2019‑nCoV) infection poses a serious threat to global public health. Vaccination is an effective way to prevent the epidemic of the virus. 2019‑nCoV along with severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS‑CoV) and Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS‑CoV) belong to the same β‑genus of coronavirus family. Basing on the previous experience and the technical platform of developing SARS‑CoV and MERS‑CoV vaccines, scientists from all over the world are working hard and quickly on the related fields. There are substantial progress in these fields including characterizing the 2019‑nCoV virus, identification of candidate antigens and epitopes, establishment of animal models, characterizing the immune responses, and the design of vaccines. The development of 2019‑nCoV vaccines covers all types: inactivated virus vaccine, recombinant protein vaccine, viral vector‑based vaccine, mRNA vaccine, and DNA vaccine, et al. As of March 2020, two 2019‑nCoV vaccines have entered phase I clinical trials. One is named as Ad5‑nCoV developed by the Chinese Institute of Biotechnology of the Academy of Military Medical Sciences and Tianjin Cansino Biotechnology Inc. Ad5‑nCoV is based on the replication‑defective adenovirus type 5 as the vector to express 2019‑nCoV spike protein. The ·新型冠状病毒肺炎防控· DOI：10.3760/cma.j.cn112150-20200317-00366 收稿日期 2020-03-17 本文编辑 吕相征 引用本文：石云, 王宁, 邹全明 . 新型冠状病毒疫苗研发进展与挑战[J]. 中华预防医学杂志, 2020, 54(6): 614-619. DOI: 10.3760/cma.j.cn112150-20200317-00366. · 614 ·

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin j Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 another vaccine is mRNA-1273 developed by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases and Moderna, Inc. RNA-1273 is an mRNA vaccine expressing 2019-nCoV spike protein. Although the rapid development of 2019-nCoV vaccine, it still faces many unknown challenges, including the antigenic characteristics of the 2019-nCoV, the influence of antigenic variation, the protective immune response of host, the protection of the elderly population, and the downstream manufacturing process of the new vaccine. The safety and efficacy of vaccines are the first priority for vaccine development and should be carefully evaluated Key words 2019-nCoV: Vaccine; Animal models 新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,微镜结构显示,ACE2也是2019nCoV结合的受 2019-nCoV)感染暴发流行对全球公众健康构成了体。阻断2019-nCoV的S蛋白或其RBD与受体 严重威胁。由2019-nCoV引起的疾病被世界卫生 的结合可能有助于阻断病毒侵入细胞,从而防止感 组织( World Health Organization,WHO)正式命名为染。SARS-CoⅤ疫苗的研究结果显示,针对 COⅤID-19。 COVIL-19在临床上表现为肺炎、发SAR-CoV的S1亚基或S2亚基及RBD的疫苗,对 烧、咳嗽、肌肉疼痛、疲劳、腹泻,严重时导致死亡。 SARS-COⅤ感染具有一定保护作用1。提示 WHO报告显示,截至2020年3月24日,2019-nCoV2019-nCoV的S蛋白或RBD可能是疫苗开发的潜 已造成世界大流行,确诊病例372757例,其中在靶标,目前在研的新冠疫苗也主要以S蛋白或其 16231例死亡口。接种疫苗是预防病毒感染流行RBD为靶点设计开发 的有效手段,但是目前尚无新型冠状病毒疫苗(以 冠状病毒的N蛋白是与病毒RNA结合并构成 下简称新冠疫苗)。2019nCoV与2003年暴发的严核衣壳的蛋白,在病毒组装和RNA转录中起着至 重急性呼吸综合征( severe acute respiratory关重要的作用,同时也参与宿主细胞对病毒感染的 syndrome,SARS)冠状病毒( SARS-CoV)和2012年应。SARS的N蛋白可以和患者血清发生反应, 暴发的中东呼吸综合征( Middle East respiratory并且表达SARS的N蛋白的DNA疫苗也可以诱导 syndrome,MERS)冠状病毒( MERS-CoV)同属于冠鼠产生抗体反应。但因N蛋白位于病毒颗粒 状病毒科的β-冠状病毒属。参照研发 SARS-CoV内部,抗体反应可能在抗病毒感染中的作用甚微。 和MERS-CoV疫苗的经验,世界各地科学家正在努有研究显示鼻内接种N蛋白的通用T细胞表位 力快速研发新冠疫苗 的载体疫苗后,可诱导气道记忆CD4T细胞应答 一、新冠疫苗的候选靶标 对 SARS-CoV和 MERS-Co V均产生保护反应,提 冠状病毒是包膜病毒,主要结构包括单股正链示针对N蛋白的通用保守T细胞表位是开发泛冠 核酸(sRNA)、刺突蛋白( spike protein,S)、膜蛋白状病毒疫苗的潜在策略。 ( membrane protein,M)、包膜蛋白( envelop protein, 针对新发的2019nCoV,利用基因组测序信息 E)、核衣壳蛋白( nucelocapsid protein,N)。其中 和生物信息学手段,研究者快速鉴定出一系列 S蛋白形成三聚体结构,负责识别并结合宿主细胞2019-nCoV的S蛋白和N蛋白的T和B细胞表 表面的受体,在病毒感染的第一步发挥重要作用。位。值得注意的是,一些B和T细胞表位在 M和E蛋白在病毒装配中起重要作用,N蛋白是2019nCoV和 SARS-CoV之间高度保守,以这 RNA合成所必需的。SARS-CoV的研究显示,其表些保守的表位序列为靶标设计的疫苗,可能会对 面S蛋白直接与宿主细胞表面受体血管紧张素转SARS-CoV和209-nCoV产生交叉保护,也可能对 换酶2( angiotensin converting enzyme2,ACE2)结合持续变异进化的病毒起到保护作用。 进入细胞引起感染,促进病毒繁殖及发病凹。S蛋 二、新冠疫苗的类型 白由S1和S2两个亚基组成,S1亚基的受体结合域 WHO统计显示,全球新冠疫苗研发项目已有 ( receptor binding domain,RBD)识别并结合宿主受50个(截至2020年3月21日)吗,几乎涵盖了目前 体,S2亚基的构象变化介导病毒包膜和宿主细胞疫苗研究的所有形式,灭活疫苗、重组蛋白疫苗、病 膜之间的融合。由于2019-nCoV与SARS-CoV的基毒载体疫苗、核酸疫苗(mRNA疫苗与DNA疫苗) 因组的高度相似性,对S蛋白RBD的核酸序列比对等,各疫苗类型的特点、研发机构及研发进展见表1。 分析以及2019-nCoV的S蛋白三聚体的冷冻电子显其中已有2个新冠疫苗进入Ⅰ期临床试验,一个

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 another vaccine is mRNA‑1273 developed by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases and Moderna, Inc.. RNA‑1273 is an mRNA vaccine expressing 2019‑nCoV spike protein. Although the rapid development of 2019‑nCoV vaccine, it still faces many unknown challenges, including the antigenic characteristics of the 2019‑nCoV, the influence of antigenic variation, the protective immune response of host, the protection of the elderly population, and the downstream manufacturing process of the new vaccine. The safety and efficacy of vaccines are the first priority for vaccine development and should be carefully evaluated. 【Key words】 2019‑nCoV; Vaccine; Animal models 新 型 冠 状 病 毒（2019‑novel coronavirus， 2019‑nCoV）感染暴发流行对全球公众健康构成了 严重威胁。由 2019‑nCoV 引起的疾病被世界卫生 组织（World Health Organization，WHO）正式命名为 COVID‑19。COVID‑19 在临床上表现为肺炎、发 烧、咳嗽、肌肉疼痛、疲劳、腹泻，严重时导致死亡。 WHO 报告显示，截至 2020年 3月 24日，2019‑nCoV 已造成世界大流行，确诊病例 372 757 例，其中 16 231 例死亡［1］ 。接种疫苗是预防病毒感染流行 的有效手段，但是目前尚无新型冠状病毒疫苗（以 下简称新冠疫苗）。2019‑nCoV与2003年暴发的严 重 急 性 呼 吸 综 合 征（severe acute respiratory syndrome，SARS）冠状病毒（SARS‑CoV）和 2012 年 暴 发 的 中 东 呼 吸 综 合 征（Middle East respiratory syndrome，MERS）冠状病毒（MERS‑CoV）同属于冠 状病毒科的 β‑冠状病毒属。参照研发 SARS‑CoV 和MERS‑CoV疫苗的经验，世界各地科学家正在努 力快速研发新冠疫苗。 一、新冠疫苗的候选靶标 冠状病毒是包膜病毒，主要结构包括单股正链 核酸（ssRNA）、刺突蛋白（spike protein，S）、膜蛋白 （membrane protein，M）、包膜蛋白（envelop protein， E）、核衣壳蛋白（nucelocapsid protein，N）。其中， S 蛋白形成三聚体结构，负责识别并结合宿主细胞 表面的受体，在病毒感染的第一步发挥重要作用。 M 和 E 蛋白在病毒装配中起重要作用，N 蛋白是 RNA 合成所必需的。SARS‑CoV 的研究显示，其表 面 S 蛋白直接与宿主细胞表面受体血管紧张素转 换酶 2（angiotensin converting enzyme 2，ACE2）结合 进入细胞引起感染，促进病毒繁殖及发病［2］ 。S 蛋 白由 S1和 S2两个亚基组成，S1亚基的受体结合域 （receptor binding domain，RBD）识别并结合宿主受 体，S2 亚基的构象变化介导病毒包膜和宿主细胞 膜之间的融合。由于2019‑nCoV与SARS‑CoV的基 因组的高度相似性，对S蛋白RBD的核酸序列比对 分析以及2019‑nCoV的S蛋白三聚体的冷冻电子显 微镜结构显示，ACE2 也是 2019‑nCoV 结合的受 体［3‑6］ 。阻断 2019‑nCoV 的 S 蛋白或其 RBD 与受体 的结合可能有助于阻断病毒侵入细胞，从而防止感 染 。 SARS‑CoV 疫 苗 的 研 究 结 果 显 示 ，针 对 SAR‑CoV 的 S1 亚基或 S2 亚基及 RBD 的疫苗，对 SARS‑CoV 感 染 具 有 一 定 保 护 作 用［7‑8］。 提 示 2019‑nCoV 的 S 蛋白或 RBD 可能是疫苗开发的潜 在靶标，目前在研的新冠疫苗也主要以S蛋白或其 RBD为靶点设计开发。 冠状病毒的N蛋白是与病毒 RNA结合并构成 核衣壳的蛋白，在病毒组装和 RNA 转录中起着至 关重要的作用，同时也参与宿主细胞对病毒感染的 反应。SARS 的 N 蛋白可以和患者血清发生反应， 并且表达 SARS 的 N 蛋白的 DNA 疫苗也可以诱导 小鼠产生抗体反应［9］ 。但因 N 蛋白位于病毒颗粒 内部，抗体反应可能在抗病毒感染中的作用甚微。 另有研究显示鼻内接种 N 蛋白的通用 T 细胞表位 的载体疫苗后，可诱导气道记忆 CD4+ T细胞应答， 对 SARS‑CoV 和 MERS‑CoV 均产生保护反应［10］ ，提 示针对 N 蛋白的通用保守 T 细胞表位是开发泛冠 状病毒疫苗的潜在策略。 针对新发的 2019‑nCoV，利用基因组测序信息 和生物信息学手段，研究者快速鉴定出一系列 2019‑nCoV 的 S 蛋 白 和 N 蛋 白 的 T 和 B 细 胞 表 位［11‑12］ 。值得注意的是，一些 B 和 T 细胞表位在 2019‑nCoV 和 SARS‑CoV 之间高度保守［13‑14］ ，以这 些保守的表位序列为靶标设计的疫苗，可能会对 SARS‑CoV 和 2019‑nCoV 产生交叉保护，也可能对 持续变异进化的病毒起到保护作用。 二、新冠疫苗的类型 WHO 统计显示，全球新冠疫苗研发项目已有 50 个（截至 2020 年 3 月 21 日）［15］ ，几乎涵盖了目前 疫苗研究的所有形式，灭活疫苗、重组蛋白疫苗、病 毒载体疫苗、核酸疫苗（mRNA 疫苗与 DNA 疫苗） 等，各疫苗类型的特点、研发机构及研发进展见表1。 其中已有2个新冠疫苗进入Ⅰ期临床试验［14］ ，一个 · 615 ·

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin J Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 表1新型冠状病毒疫苗的类型、特点及研发进展 疫苗类型 疫苗特点 研发机构及进展 灭活疫苗 武汉生物制品研究所;北京科兴生物制品有限公司 反应较高 重组蛋白疫苗多 好否描为会成需分要安全 性澳大利亚昆士兰大学利用“分子钳”技术表达S蛋白的融合前 智飞生物 有限公司;清华药学院联合辽宁成大生物股份有限公司 病毒载体疫苗采用表达S蛋白的重组病毒制成的疫苗;递送效军事医学科学院联合天津康希诺生物股份公司研发 载体的重组 干扰疫苗免疫效果 剂鼻腔接种的新冠疫苗;英国牛津大 港大学以流感疫苗载体为基础研制的喷鼻式疫苗 DNA疫苗 白的DNA;制备简单快速;存在DNA整美国 Inovio公司的DNA疫苗INO-4800;中国香港大学的DNA疫苗 合到宿主基因组的潜在安全性问 RNA疫苗表达S蛋白的RNA;制备简单快速:不会鼙合 术表达S蛋白或其RBD,并构建 mRNA分子,可在细胞内产生与2019-nCoV结构相似的病毒样颗粒 是我国军事医学科学院联合天津康希诺生物股份 胞应答。然而,mRNA-1273疫苗未见动物实验中 公司研发的基于腺病毒载体的重组新冠疫苗有效性的报道,直接进入临床试验,人体内的有效 Ad5-nCoV,该疫苗是基于5型复制缺陷型腺病毒作性仍需进一步在临床试验中观察,此外,因为没有 为载体表达2019nCoV的S蛋白的重组疫苗(临床已上市的mRNA疫苗产品,mRNA疫苗的量产、生 试验注册号:NCT04313127)。另一个是美国国家产工艺无现成经验借鉴,规模化工业生产等也需要 过敏症和传染病研究所联合 Mode公司研发的进一步摸索 mRNA疫苗mRNA-1273,该疫苗为新型脂质纳米 三、新冠疫苗评价所需的动物模型 粒包裹的编码S蛋白的mRNA(临床试验注册号 疫苗在上市之前必然要经过严格的临床前试 NCT04283461)。以腺病毒为载体的疫苗已应用于验,也就是在动物模型中验证其有效性、安全性。 埃博拉、艾滋病、呼吸道合胞病毒等疫苗的硏发。建立可模拟2019-nCoV感染,并引起与人感染类似 军事医学科学院团队以腺病毒载体技术平台研发 的疾病特征的动物模型对于疫苗保护效力的评价 的埃博拉疫苗于2017年获批上市,可为新冠疫苗至关重要。SARS的动物模型研究显示,非人灵长 的研发及后续疫苗的生产工艺、量产等提供宝贵的类动物因与人类亲缘关系最近,能较好地模拟病毒 经验。基于此经验积累,Ad5-nCoV被快速开发出感染所导致的疾病。中科院武汉病毒所的研究小 来,并报道在动物模型中验证了有效性。但是也同组发现恒河猴可以感染2019nCoV,感染 样面临着一些挑战,如人体对腺病毒载体的预存免 2019-nCoV的恒河猴病情相对轻微,没有发烧症 疫是否会对疫苗的免疫效果产生干扰,仍需进一步状,但肺部X射线检查显示出类似人 COVID-19的 在临床试验中观察阐明。与传统疫苗相比,mRNA肺炎症状。在2019nCoV感染的恒河猴动物模 疫苗序列设计灵活,有利于批量制备候选疫苗抗型上,研究者发现2019-nCoV感染康复后能够抵抗 原,且安全性能得到保障,因此mRNA疫苗被认为2019-nCoV的再次感染,在动物实验上证实了感染 可以填补常规疫苗在传染性疾病暴发期的空白,后的免疫应答是具有保护性的。但是非人灵长 但是目前仍未有上市的mRNA疫苗。针对HⅣV、巨类动物模型由于动物来源有限,研究成本高,难以 细胞病毒、寨卡病毒、狂犬病毒等的mRNA疫苗已大量开展,以至由于样本量受限可能出现缺乏可重 经完成Ⅰ期临床试验,巨细胞病毒的mRNA疫苗复的结果,也不利于疫苗的前期开发研究与评价。 进入了Ⅱ期临床试验,研究结果显示其在人体中具 与非人灵长类动物相比,小型动物模型更具有 有良好的耐受性,并且可以激发有效的T细胞、B细优势,易于处理,降低研发成本以及可使用足够数

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 是我国军事医学科学院联合天津康希诺生物股份 公 司 研 发 的 基 于 腺 病 毒 载 体 的 重 组 新 冠 疫 苗 Ad5‑nCoV，该疫苗是基于5型复制缺陷型腺病毒作 为载体表达 2019‑nCoV 的 S 蛋白的重组疫苗（临床 试验注册号：NCT04313127）。另一个是美国国家 过敏症和传染病研究所联合 Moderna 公司研发的 mRNA 疫苗 mRNA‑1273，该疫苗为新型脂质纳米 粒包裹的编码 S 蛋白的 mRNA（临床试验注册号： NCT04283461）。以腺病毒为载体的疫苗已应用于 埃博拉、艾滋病、呼吸道合胞病毒等疫苗的研发。 军事医学科学院团队以腺病毒载体技术平台研发 的埃博拉疫苗于 2017 年获批上市，可为新冠疫苗 的研发及后续疫苗的生产工艺、量产等提供宝贵的 经验。基于此经验积累，Ad5‑nCoV 被快速开发出 来，并报道在动物模型中验证了有效性。但是也同 样面临着一些挑战，如人体对腺病毒载体的预存免 疫是否会对疫苗的免疫效果产生干扰，仍需进一步 在临床试验中观察阐明。与传统疫苗相比，mRNA 疫苗序列设计灵活，有利于批量制备候选疫苗抗 原，且安全性能得到保障，因此 mRNA 疫苗被认为 可以填补常规疫苗在传染性疾病暴发期的空白［16］ ， 但是目前仍未有上市的mRNA疫苗。针对HIV、巨 细胞病毒、寨卡病毒、狂犬病毒等的 mRNA 疫苗已 经完成Ⅰ期临床试验［17］ ，巨细胞病毒的mRNA疫苗 进入了Ⅱ期临床试验，研究结果显示其在人体中具 有良好的耐受性，并且可以激发有效的T细胞、B细 胞应答。然而，mRNA‑1273 疫苗未见动物实验中 有效性的报道，直接进入临床试验，人体内的有效 性仍需进一步在临床试验中观察，此外，因为没有 已上市的 mRNA 疫苗产品，mRNA 疫苗的量产、生 产工艺无现成经验借鉴，规模化工业生产等也需要 进一步摸索［17］ 。 三、新冠疫苗评价所需的动物模型 疫苗在上市之前必然要经过严格的临床前试 验，也就是在动物模型中验证其有效性、安全性。 建立可模拟2019‑nCoV感染，并引起与人感染类似 的疾病特征的动物模型对于疫苗保护效力的评价 至关重要。SARS 的动物模型研究显示，非人灵长 类动物因与人类亲缘关系最近，能较好地模拟病毒 感染所导致的疾病。中科院武汉病毒所的研究小 组 发 现 恒 河 猴 可 以 感 染 2019‑nCoV，感 染 2019‑nCoV 的恒河猴病情相对轻微，没有发烧症 状，但肺部 X 射线检查显示出类似人 COVID‑19 的 肺炎症状［18］ 。在 2019‑nCoV 感染的恒河猴动物模 型上，研究者发现2019‑nCoV感染康复后能够抵抗 2019‑nCoV 的再次感染，在动物实验上证实了感染 后的免疫应答是具有保护性的［19］ 。但是非人灵长 类动物模型由于动物来源有限，研究成本高，难以 大量开展，以至由于样本量受限可能出现缺乏可重 复的结果，也不利于疫苗的前期开发研究与评价。 与非人灵长类动物相比，小型动物模型更具有 优势，易于处理，降低研发成本以及可使用足够数 表1 新型冠状病毒疫苗的类型、特点及研发进展 疫苗类型 灭活疫苗 重组蛋白疫苗 病毒载体疫苗 DNA疫苗 RNA疫苗 疫苗特点 灭活病毒作为疫苗抗原，抗原与活病毒相似；获得 病毒分离株后易于制备；早期研发速度快；不良 反应较高 多为重组表达的 S 蛋白；产品成分明确，安全性 好；激发T细胞应答能力较弱；需要佐剂 采用表达 S 蛋白的重组病毒制成的疫苗；递送效 率高；机体对载体的应答可能会干扰对目的抗 原的免疫应答；对病毒载体的预存免疫也可能 干扰疫苗免疫效果 编码 S 蛋白的 DNA；制备简单快速；存在 DNA 整 合到宿主基因组的潜在安全性问题 表达S蛋白的RNA；制备简单快速；不会整合至宿 主更安全；RNA 疫苗稳定性欠佳；人体免疫保 护效果有待进一步研究 研发机构及进展 武汉生物制品研究所；北京科兴生物制品有限公司 澳大利亚昆士兰大学利用“分子钳”技术表达 S蛋白的融合前形式；美国 贝勒医学院制备重组 S1 或 RBD 蛋白；美国 Novavax 公司的重组 S 蛋白 纳米颗粒疫苗；三叶草生物公司采用蛋白质三聚体技术制备 S蛋白三 聚体；陆军军医大学与成都欧林生物公司；四川大学华西医院生物治疗 国家重点实验室；中国科学院微生物研究所和重庆智飞生物制品股份 有限公司；清华药学院联合辽宁成大生物股份有限公司 军事医学科学院联合天津康希诺生物股份公司研发的腺病毒载体的重组 疫 苗 Ad5‑nCoV 已 进 入 Ⅰ 期 临 床 试 验（ 临 床 试 验 注 册 号 ： NCT04313127）；美国 Altimmune 公司的基于复制缺陷型腺病毒载体制 备的单剂鼻腔接种的新冠疫苗；英国牛津大学基于猴腺病毒载体的疫 苗ChAdOx1 nCoV‑19；美国Vaxart公司的口服腺病毒载体的口服疫苗； 武汉博沃生物公司与 GeoVax Labs 采用改良型痘苗病毒安卡拉株 （MVA）载体制备的 MVA‑VLP疫苗；美国 Tonix公司基于马痘疫苗载体 制备的疫苗；法国巴斯德研究所以麻疹疫苗为载体制备的疫苗；中国香 港大学以流感疫苗载体为基础研制的喷鼻式疫苗 美国Inovio公司的DNA疫苗INO‑4800；中国香港大学的DNA疫苗 美国国家过敏症和传染病研究所联合Moderna公司研制的新型脂质纳米 粒包裹mRNA 疫苗（mRNA‑1273）已开展Ⅰ期临床试验（临床试验注册 号：NCT04283461）；复旦大学和上海交通大学联合研究采用mRNA 技 术表达 S 蛋白或其 RBD，并构建了同时表达病毒 S，M，E 蛋白基因的 mRNA 分子，可在细胞内产生与 2019‑nCoV 结构相似的病毒样颗粒 （VLP） 量进行统计分析。但是对于冠状病毒，啮齿动物的 易感性各不相同。SARS‑CoV的研究显示普通小鼠 （包 括 BALB/c，C57BL/6 和 129SvEv 小 鼠）感 染 SARS‑CoV 后体内可检测到病毒的复制，但不引起 人类感染的临床疾病［20］ 。SARS‑CoV感染老年小鼠 可观察到与人感染中观察到的类似的肺部病理变 化［21］ 。为了能更好地模拟人体 SARS‑CoV 感染的 发病状况，研究者建立了表达人血管紧张素转换酶2 （human angiotensin converting enzyme 2 ，hACE2）的 转基因小鼠，转基因小鼠相比非转基因小鼠能产生 明显的体重减轻及临床表现，并最终导致小鼠死 亡，因此 hACE2 转基因小鼠对评估疫苗的免疫效 力具有重要意义［22‑23］ 。北京协和医学院的团队在 hACE2转基因小鼠建立了 2019‑nCoV感染模型，初 步结果报道在 BioRxiv 预印本上［24］ ，hACE2 小鼠感 染 2019‑nCoV 后体重减轻，出现较轻微的肺炎的 症状。 由于雪貂的肺的生理结构特征与人比较相近， 雪貂也是研究流感病毒和其他呼吸道感染较好的 模型，在 SARS‑CoV 感染模型建立中仍有一些矛盾 的报道［25］ 。澳大利亚动物健康实验室初步研究结 果显示雪貂对 2019‑nCoV 易感［26］ 。这些动物模型 的建立将为新冠疫苗的免疫效力评价提供有力的 支撑。 早在2003年SARS暴发时期，美国杰克逊实验 室便培育出 hACE2转基因小鼠，但由于 SARS的突 然消失，相关的研究经费锐减，该实验室停止了这 项研究。SARS‑CoV 疫情暴发后，杰克逊实验室迅 速恢复了 hACE2 转基因小鼠的培育项目，但小鼠 扩大繁育仍需要时间才能满足大量研发工作的需 求。同时，没有一个动物模型是能完美模拟病毒在 人体的情况，因此，在应用到人体之前，我们需要在 多种动物模型上验证新冠疫苗的有效性及安全性。 四、新冠疫苗的免疫保护指标 目前，2019‑nCoV感染人体后有效的对抗病毒 感染的效应细胞和效应分子类型仍不清楚。借鉴 SARS‑CoV 和 MERS‑CoV 的研究经验，有效的疫苗 接种后应诱导有效的B细胞应答产生抗体，尤其是 中和性抗体，中和抗体可阻止病毒与细胞受体的结 合而阻止病毒进入细胞。此外，根据免疫途径的不 同，黏膜途径接种疫苗还可以激活黏膜分泌型 IgA 抗体，在感染部位直接对抗病毒感染。 有效的疫苗还需要激发特异性的、有效的T细 胞免疫应答，疫苗激活的特异性的、记忆性 CD4 和 CD8 T细胞可在再次接触病毒时被快速激活，产生 细胞因子和/或细胞毒性T淋巴细胞，以对抗病毒感 染。已经证实，T 细胞免疫在 SARS‑CoV 感染的恢 复中起重要作用［27］ ，并且动物实验中也证实疫苗特 异性记忆CD4 T细胞对SARS‑CoV的感染具有保护 作用［10］ 。因此，有效的新冠疫苗应该同时激发中和 抗体及特异性的T细胞应答。 五、新冠疫苗研发的挑战 1.对病毒的认识还需进一步深入，其抗原性质 特征等有待进一步研究。目前的疫苗除了灭活疫 苗外，其他均以 S 蛋白作为主要成分，能否提供足 够免疫保护仍需要进一步的研究证实，后续也可以 联合其他候选蛋白多靶点的对抗病毒。此外，病毒 的变异速度及是否会影响抗原性，进而影响疫苗的 免疫保护效果？仍不清楚，需要持续监测病毒的变 异情况，候选抗原的选择要考虑包含保守表位；在 疫苗评价过程中，同时评价对与疫苗株同源和异源 的病毒株的广泛的免疫保护至关重要。 2.宿主是如何识别病毒，宿主抗感染的主要免 疫效应如何？需加强人群对 2019‑nCoV 感染的免 疫反应的监测，明确2019‑nCoV感染后患者体内抗 体特别是中和性抗体以及 T 细胞应答的动态变化 以及与疾病进程、结局等的关系，为疫苗的设计提 供方向性的指导；也有利于建立评估新冠疫苗的免 疫反应效力的免疫指标及检测方法。 3. 疫 苗 是 否 会 对 人 群 产 生 广 泛 的 保 护 ？ 2019‑nCoV 感染重症患者多为老年人或有基础性 疾病的人，这部分人免疫力可能减退，那么疫苗对 此部分人群是否有保护作用？为了严格评估疫苗， 需在老年动物等多种动物模型中对候选疫苗进行 保护性评价。 4.疫苗免疫后的疾病增强现象需要引起关注。 病毒感染的抗体依赖性增强（antibody‑dependent enhancement，ADE）一直是流行病学，疫苗开发和 基于抗体的药物治疗的主要关注点。SARS-CoV和 MERS-CoV疫苗的一些研究显示，动物在免疫后再 次暴露于活病毒的情况下，免疫接种的动物可能加 重疾病进程［28‑29］ 。在临床试验之前，应在动物模型 上充分评估疫苗潜在的增强疾病的风险。 5.无论研发哪种病毒疫苗，瓶颈除了疫苗设计之 外，还有递送体系的优化，免疫途径的选择，以及病毒 抗原的生产技术，工艺开发及其放大都尤为重要。 六、新冠疫苗研发任重道远 疫苗研发过程有其固有规律，制备出新冠疫苗 · 616 ·

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin j Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 量进行统计分析。但是对于冠状病毒,啮齿动物的CD8T细胞可在再次接触病毒时被快速激活,产生 易感性各不相同。SARS-CoV的研究显示普通小鼠细胞因子和/或细胞毒性T淋巴细胞,以对抗病毒感 (包括BALB/e,C57B1/6和129SvEv小鼠)感染 染。已经证实,T细胞免疫在 SARS-CoV感染的恢 SARS-COV后体内可检测到病毒的复制,但不引起复中起重要作用),并且动物实验中也证实疫苗特 人类感染的临床疾病。 SARS-CO V感染老年小鼠异性记忆CD4T细胞对 SARS-CoV的感染具有保护 可观察到与人感染中观察到的类似的肺部病理变作用[。因此,有效的新冠疫苗应该同时激发中和 化。为了能更好地模拟人体SARS-CoV感染的抗体及特异性的T细胞应答 发病状况,研究者建立了表达人血管紧张素转换酶2 五、新冠疫苗研发的挑战 (human angiotensin converting enzyme 2, hACE2)#y 1.对病毒的认识还需进一步深入,其抗原性质 转基因小鼠,转基因小鼠相比非转基因小鼠能产生特征等有待进一步研究。目前的疫苗除了灭活疫 明显的体重减轻及临床表现,并最终导致小鼠死苗外,其他均以S蛋白作为主要成分,能否提供足 亡,因此hACE2转基因小鼠对评估疫苗的免疫效够免疫保护仍需要进一步的研究证实,后续也可以 力具有重要意义121。北京协和医学院的团队在联合其他候选蛋白多靶点的对抗病毒。此外,病毒 hACE2转基因小鼠建立了2019-nCoⅤ感染模型,初的变异速度及是否会影响抗原性,进而影响疫苗的 步结果报道在 Biorxiⅳ预印本上凹,hACE2小鼠感免疫保护效果?仍不清楚,需要持续监测病毒的变 染2019-nCoV后体重减轻,出现较轻微的肺炎的 异情况,候选抗原的选择要考虑包含保守表位;在 症状。 疫苗评价过程中,同时评价对与疫苗株同源和异源 由于雪貂的肺的生理结构特征与人比较相近 的病毒株的广泛的免疫保护至关重要。 雪貂也是研究流感病毒和其他呼吸道感染较好的 2.宿主是如何识别病毒,宿主抗感染的主要免 模型,在SARS-CoV感染模型建立中仍有一些矛盾疫效应如何?需加强人群对2019-nCoV感染的免 的报道。澳大利亚动物健康实验室初步研究结疫反应的监测,明确2019mC0V感染后患者体内抗 果显示雪貂对2019nCoV易感。这些动物模型体特别是中和性抗体以及T细胞应答的动态变化 的建立将为新冠疫苗的免疫效力评价提供有力的 以及与疾病进程、结局等的关系,为疫苗的设计提 支撑。 供方向性的指导;也有利于建立评估新冠疫苗的免 早在2003年SARS暴发时期,美国杰克逊实验疫反应效力的免疫指标及检测方法 室便培育出hACE2转基因小鼠,但由于SARS的突 3.疫苗是否会对人群产生广泛的保护? 然消失,相关的研究经费锐减,该实验室停止了这2019nCoV感染重症患者多为老年人或有基础性 项研究。 SARS-COV疫情暴发后,杰克逊实验室迅疾病的人,这部分人免疫力可能减退,那么疫苗对 速恢复了hACE2转基因小鼠的培育项目,但小鼠此部分人群是否有保护作用?为了严格评估疫苗, 扩大繁育仍需要时间才能满足大量研发工作的需 需在老年动物等多种动物模型中对候选疫苗进行 求。同时,没有一个动物模型是能完美模拟病毒在保护性评价。 人体的情况,因此,在应用到人体之前,我们需要在 4.疫苗免疫后的疾病增强现象需要引起关注。 多种动物模型上验证新冠疫苗的有效性及安全性。病毒感染的抗体依赖性增强( antibody-dependent 四、新冠疫苗的免疫保护指标 enhancement,ADE)一直是流行病学,疫苗开发和 目前,2019nCoV感染人体后有效的对抗病毒基于抗体的药物治疗的主要关注点。SARS-CoV和 感染的效应细胞和效应分子类型仍不清楚。借鉴MERS-CoV疫苗的一些研究显示,动物在免疫后再 SARS-CoV和 MERS-CoV的研究经验,有效的疫苗 次暴露于活病毒的情况下,免疫接种的动物可能加 接种后应诱导有效的B细胞应答产生抗体,尤其是重疾病进程。在临床试验之前,应在动物模型 中和性抗体,中和抗体可阻止病毒与细胞受体的结上充分评估疫苗潜在的增强疾病的风险。 合而阻止病毒进入细胞。此外,根据免疫途径的不 5.无论研发哪种病毒疫苗,瓶颈除了疫苗设计之 同,黏膜途径接种疫苗还可以激活黏膜分泌型IgA外,还有递送体系的优化,免疫途径的选择,以及病毒 抗体,在感染部位直接对抗病毒感染 抗原的生产技术,工艺开发及其放大都尤为重要。 有效的疫苗还需要激发特异性的、有效的T细 六、新冠疫苗研发任重道远 胞免疫应答,疫苗激活的特异性的、记忆性CD4和 疫苗研发过程有其固有规律,制备出新冠疫苗

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 量进行统计分析。但是对于冠状病毒，啮齿动物的 易感性各不相同。SARS‑CoV的研究显示普通小鼠 （包 括 BALB/c，C57BL/6 和 129SvEv 小 鼠）感 染 SARS‑CoV 后体内可检测到病毒的复制，但不引起 人类感染的临床疾病［20］ 。SARS‑CoV感染老年小鼠 可观察到与人感染中观察到的类似的肺部病理变 化［21］ 。为了能更好地模拟人体 SARS‑CoV 感染的 发病状况，研究者建立了表达人血管紧张素转换酶2 （human angiotensin converting enzyme 2 ，hACE2）的 转基因小鼠，转基因小鼠相比非转基因小鼠能产生 明显的体重减轻及临床表现，并最终导致小鼠死 亡，因此 hACE2 转基因小鼠对评估疫苗的免疫效 力具有重要意义［22‑23］ 。北京协和医学院的团队在 hACE2转基因小鼠建立了 2019‑nCoV感染模型，初 步结果报道在 BioRxiv 预印本上［24］ ，hACE2 小鼠感 染 2019‑nCoV 后体重减轻，出现较轻微的肺炎的 症状。 由于雪貂的肺的生理结构特征与人比较相近， 雪貂也是研究流感病毒和其他呼吸道感染较好的 模型，在 SARS‑CoV 感染模型建立中仍有一些矛盾 的报道［25］ 。澳大利亚动物健康实验室初步研究结 果显示雪貂对 2019‑nCoV 易感［26］ 。这些动物模型 的建立将为新冠疫苗的免疫效力评价提供有力的 支撑。 早在2003年SARS暴发时期，美国杰克逊实验 室便培育出 hACE2转基因小鼠，但由于 SARS的突 然消失，相关的研究经费锐减，该实验室停止了这 项研究。SARS‑CoV 疫情暴发后，杰克逊实验室迅 速恢复了 hACE2 转基因小鼠的培育项目，但小鼠 扩大繁育仍需要时间才能满足大量研发工作的需 求。同时，没有一个动物模型是能完美模拟病毒在 人体的情况，因此，在应用到人体之前，我们需要在 多种动物模型上验证新冠疫苗的有效性及安全性。 四、新冠疫苗的免疫保护指标 目前，2019‑nCoV感染人体后有效的对抗病毒 感染的效应细胞和效应分子类型仍不清楚。借鉴 SARS‑CoV 和 MERS‑CoV 的研究经验，有效的疫苗 接种后应诱导有效的B细胞应答产生抗体，尤其是 中和性抗体，中和抗体可阻止病毒与细胞受体的结 合而阻止病毒进入细胞。此外，根据免疫途径的不 同，黏膜途径接种疫苗还可以激活黏膜分泌型 IgA 抗体，在感染部位直接对抗病毒感染。 有效的疫苗还需要激发特异性的、有效的T细 胞免疫应答，疫苗激活的特异性的、记忆性 CD4 和 CD8 T细胞可在再次接触病毒时被快速激活，产生 细胞因子和/或细胞毒性T淋巴细胞，以对抗病毒感 染。已经证实，T 细胞免疫在 SARS‑CoV 感染的恢 复中起重要作用［27］ ，并且动物实验中也证实疫苗特 异性记忆CD4 T细胞对SARS‑CoV的感染具有保护 作用［10］ 。因此，有效的新冠疫苗应该同时激发中和 抗体及特异性的T细胞应答。 五、新冠疫苗研发的挑战 1.对病毒的认识还需进一步深入，其抗原性质 特征等有待进一步研究。目前的疫苗除了灭活疫 苗外，其他均以 S 蛋白作为主要成分，能否提供足 够免疫保护仍需要进一步的研究证实，后续也可以 联合其他候选蛋白多靶点的对抗病毒。此外，病毒 的变异速度及是否会影响抗原性，进而影响疫苗的 免疫保护效果？仍不清楚，需要持续监测病毒的变 异情况，候选抗原的选择要考虑包含保守表位；在 疫苗评价过程中，同时评价对与疫苗株同源和异源 的病毒株的广泛的免疫保护至关重要。 2.宿主是如何识别病毒，宿主抗感染的主要免 疫效应如何？需加强人群对 2019‑nCoV 感染的免 疫反应的监测，明确2019‑nCoV感染后患者体内抗 体特别是中和性抗体以及 T 细胞应答的动态变化 以及与疾病进程、结局等的关系，为疫苗的设计提 供方向性的指导；也有利于建立评估新冠疫苗的免 疫反应效力的免疫指标及检测方法。 3. 疫 苗 是 否 会 对 人 群 产 生 广 泛 的 保 护 ？ 2019‑nCoV 感染重症患者多为老年人或有基础性 疾病的人，这部分人免疫力可能减退，那么疫苗对 此部分人群是否有保护作用？为了严格评估疫苗， 需在老年动物等多种动物模型中对候选疫苗进行 保护性评价。 4.疫苗免疫后的疾病增强现象需要引起关注。 病毒感染的抗体依赖性增强（antibody‑dependent enhancement，ADE）一直是流行病学，疫苗开发和 基于抗体的药物治疗的主要关注点。SARS-CoV和 MERS-CoV疫苗的一些研究显示，动物在免疫后再 次暴露于活病毒的情况下，免疫接种的动物可能加 重疾病进程［28‑29］ 。在临床试验之前，应在动物模型 上充分评估疫苗潜在的增强疾病的风险。 5.无论研发哪种病毒疫苗，瓶颈除了疫苗设计之 外，还有递送体系的优化，免疫途径的选择，以及病毒 抗原的生产技术，工艺开发及其放大都尤为重要。 六、新冠疫苗研发任重道远 疫苗研发过程有其固有规律，制备出新冠疫苗 · 617 ·

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin J Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 是第一步,后续的临床前研究还需在动物模型中验 coronavirus-induced lung injury 0]. Nat Med, 2005, 11(8) 证安全性、有效性;在确保安全有效的情况下才可 875-879.Dol:10.1038/nm1267 3 Zhou P, Yang XL, Wang XG, et al. A pneumonia outbreak 以申报Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验,进而在人体中评价疫 ssociated with a new coronavirus of probable bat origin 苗的安全性和有效性;在完成Ⅲ期临床试验充分证 办 Nature.2020.579(7798):270-273.Dol:10.1038/ 实疫苗的安全性、有效性后,这种新疫苗才能申请 s41586-020-2012-7 Yan R, Zhang Y, Li Y, et al. Structural basis for the 审批注册上市;批准后生产过程疫苗质量标准控 recognition of the SARS-Cov-2 by full-length human ACE2 制,每一步都要严格把关。一般来说,一个疫苗研 0]. Science, 2020. DO1: 10.1126/science. abb2762 15 Letko M, Marzi A, Munster V Functional assessment of 制成功至少需要5~10年时间,甚至更久。回顾 cell entry and receptor usage for SARS-Cov-2 and other SARS-CoV(2003年暴发疫情)和MERS-CoV(2012年 lineage B betacoronaviruses] Nat Microbiol, 2020. DOI 暴发疫情)疫苗的研究,至今仍然没有有效的疫苗 10.1038/s41564020-0688-y [6] Wrapp D, Wang N, Corbett KS, et al. Cryo-EM 问世。SARS有2项疫苗完成了Ⅰ期临床试验,但 the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation 是由于SARS的流行结東,缺乏可进行临床试验测 Science,2020.367(6483):1260-1263.Dol:10.1126 science. abb250 试的人群,也未见后续的临床试验研究。MERS有 (7 Zhang H, Penninger JM, Li Y, et al. Angiotensin-converting 4个疫苗进入了Ⅰ期临床试验,其中一项于2019年 enzyme 2(ACE2)as a SARS-Cov-2 receptor: molecular 完成Ⅰ期临床试验,正在筹备Ⅱ期临床试验 mechanisms and potential therapeutic targetD. Intensive Care med2020.Dol:10.1007/00134-020-059859 SARS-CoV和 MERS-CO\疫苗这些研究经验提示 Du L, He Y, Zhou Y, et al. The spike protein of SARS-CoV--a 疫苗的研发是个漫长而严谨的过程。WHO在2020 target for vaccine and therapeutic developmentD].Nat Rev Microbio,2009,7(3):226-236.Do:10.1038/ 年2月的声明中给出了新冠疫苗可能在“18个月及 nrmicro2090 以上”面世,这仍然是最乐观的估计。科学、严谨的 [9 Dutta NK, Mazumdar K, Lee BH, et aL Search for potential 临床前研究及临床试验确保新冠疫苗的安全性和 target site of nucleocapsid gene for the design of an epitope-based SARS DNA vaccine[]. Immunol Lett, 2008, 有效性仍然是必不可少的环节,也可能会存在很多 118(1)65-71.Dol:10.1016/ .inlet.2008.03003 不确定因素。此外,17年前,在SARS疫情结束后,101 Zhao J.Zhao, Mangalam AK, et al. Airway Memory D4(+)T Cells Mediate Protective Immunity against 企业和政府机构都对SARS-CoV疫苗研究失去了兴 Emerging Respiratory Coronaviruses]. Immunity, 2016, 趣和需求,也减少了资助,许多疫苗研究也随之终 44(6):1379-1391.D0l:10.1016/.mount201605.00 止。如果我们现在有SARS-CoV疫苗作为战略储 Identification of Potential Vaccine Targets for the 备,应对2019-nCoV暴发流行可能不会如此被动。 COVID-19 Coronavirus(SARS-Cov-2) Based on SARS-CoV 在2019-nCoV疫情暴发的情况下,各国政府在 Immunological Studies[. Viruses, 2020, 12(3). DOl: 03390/v12030254 新冠疫苗研发领域大力投入科研经费,并且启动应 [12 Bhattacharya M, Sharma AR, Patra P, et al. Development of 急疫苗审批。WHO也已建立涉及新冠疫苗研发各 epitope-based peptide vaccine against novel coronavirus 个环节的专项小组协调全球科研机构的研发人员 (SARS-COV-2): Immunoinformatics approach]. J ed virol,2020.D0l:10.1002/jmw25736. 通力合作,互通有无,在行政管理上为疫苗的研发 [13 Qiu T, Mao T, Wang Y, et al. Identification of potential 路开“绿灯”。相信有SARS和MERS疫苗研发经 cross-protective epitope between a new type of coronavirus(2019-nCoV) and severe acute respiratory 验教训的参考,以及全球科学家的通力合作及各国 syndrome virus[]. Genet Genomics, 2020. DOl: 10.1016/ 政府的政策支持,新冠疫苗的研发过程会大大 jg2020.01.003. 缩短。 [14 Grifoni A, Sidney L, Zhang Y, et al. A Sequence Homology and Bioinformatic Approach Can Predict Candidate 利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突 Targets for Immune Responses to SARS-Cov-20]. Cell Host Microbe, 2020. DO1: 10.1016/j.chom 2020. 03.002 参考文献 [15 World Health Organization. Draft landscape of COVID-19 candidatevaccinesEb/Ol]-[2020-03-21].https://www whoint/blueprint/priority-diseases/key-action/novel [1] World Health Organization. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) Situation Report-64EB/OL]. [2020-03-24]- 116, Coronavirus-landscape-ncov-21march2020PDFYua=1. Pardi N, Hogan MJ, Porter FW, et al. mRNA vaccines-a new https://www.whoint/docs/default-source/coronaviruse/ era in vaccinology). Nat Rev Drug Discov, 2018, 17(4) situation-reports/20200324-sitrep-64-covid-19 pdf? sfvrsns 261-279.Dol:10.1038/nrd2017243. 703b2c402 [17 Jackson N, Kester KE, Casimiro D, et al. The promise of [2 Kuba K, Imai Y, Rao S, et al. A crucial role of angiotensin mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective converting enzyme 2 (ACE2 NP] Vaccines,2020,5:11.Do:10.1038/

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 是第一步，后续的临床前研究还需在动物模型中验 证安全性、有效性；在确保安全有效的情况下才可 以申报Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验，进而在人体中评价疫 苗的安全性和有效性；在完成Ⅲ期临床试验充分证 实疫苗的安全性、有效性后，这种新疫苗才能申请 审批注册上市；批准后生产过程疫苗质量标准控 制，每一步都要严格把关。一般来说，一个疫苗研 制成功至少需要 5~10 年时间，甚至更久。回顾 SARS-CoV（2003年暴发疫情）和MERS-CoV（2012年 暴发疫情）疫苗的研究，至今仍然没有有效的疫苗 问世。SARS 有 2 项疫苗完成了Ⅰ期临床试验，但 是由于 SARS 的流行结束，缺乏可进行临床试验测 试的人群，也未见后续的临床试验研究。MERS有 4个疫苗进入了Ⅰ期临床试验，其中一项于2019年 完成Ⅰ期临床试验，正在筹备Ⅱ期临床试验。 SARS-CoV 和 MERS-CoV 疫苗这些研究经验提示， 疫苗的研发是个漫长而严谨的过程。WHO在2020 年2月的声明中给出了新冠疫苗可能在“18个月及 以上”面世，这仍然是最乐观的估计。科学、严谨的 临床前研究及临床试验确保新冠疫苗的安全性和 有效性仍然是必不可少的环节，也可能会存在很多 不确定因素。此外，17年前，在 SARS疫情结束后， 企业和政府机构都对SARS-CoV疫苗研究失去了兴 趣和需求，也减少了资助，许多疫苗研究也随之终 止。如果我们现在有 SARS-CoV 疫苗作为战略储 备，应对2019‑nCoV暴发流行可能不会如此被动。 在 2019‑nCoV疫情暴发的情况下，各国政府在 新冠疫苗研发领域大力投入科研经费，并且启动应 急疫苗审批。WHO也已建立涉及新冠疫苗研发各 个环节的专项小组协调全球科研机构的研发人员 通力合作，互通有无，在行政管理上为疫苗的研发 一路开“绿灯”。相信有SARS和MERS疫苗研发经 验教训的参考，以及全球科学家的通力合作及各国 政府的政策支持，新冠疫苗的研发过程会大大 缩短。 利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突 参 考 文 献 [1] World Health Organization. Coronavirus disease 2019 (COVID‑19) Situation Report‑64[EB/OL]. [2020‑03‑24]. https://www. who. int/docs/default‑source/coronaviruse/ situation‑reports/20200324‑sitrep‑64‑covid‑19. pdf? sfvrsn= 703b2c40_2. [2] Kuba K, Imai Y, Rao S, et al. A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus‑induced lung injury [J]. Nat Med, 2005, 11(8): 875‑879. DOI: 10.1038/nm1267. [3] Zhou P, Yang XL, Wang XG, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin [J]. Nature, 2020, 579(7798): 270‑273. DOI: 10.1038/ s41586‑020‑2012‑7. [4] Yan R, Zhang Y, Li Y, et al. Structural basis for the recognition of the SARS‑CoV‑2 by full‑length human ACE2 [J]. Science, 2020. DOI: 10.1126/science.abb2762. [5] Letko M, Marzi A, Munster V. Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS‑CoV‑2 and other lineage B betacoronaviruses[J]. Nat Microbiol, 2020. DOI: 10.1038/s41564‑020‑0688‑y. [6] Wrapp D, Wang N, Corbett KS, et al. Cryo‑EM structure of the 2019‑nCoV spike in the prefusion conformation[J]. Science, 2020, 367(6483): 1260‑1263. DOI: 10.1126/ science.abb2507. [7] Zhang H, Penninger JM, Li Y, et al. Angiotensin‑converting enzyme 2 (ACE2) as a SARS‑CoV‑2 receptor: molecular mechanisms and potential therapeutic target[J]. Intensive Care Med, 2020. DOI: 10.1007/s00134‑020‑05985‑9. [8] Du L, He Y, Zhou Y, et al. The spike protein of SARS‑CoV‑‑a target for vaccine and therapeutic development[J]. Nat Rev Microbiol, 2009, 7(3): 226‑236. DOI: 10.1038/ nrmicro2090. [9] Dutta NK, Mazumdar K, Lee BH, et al. Search for potential target site of nucleocapsid gene for the design of an epitope‑based SARS DNA vaccine[J]. Immunol Lett, 2008, 118(1):65‑71. DOI: 10.1016/j.imlet.2008.03.003. [10] Zhao J, Zhao J, Mangalam AK, et al. Airway Memory CD4(+ ) T Cells Mediate Protective Immunity against Emerging Respiratory Coronaviruses[J]. Immunity, 2016, 44(6):1379‑1391. DOI: 10.1016/j.immuni.2016.05.006. [11] Ahmed SF, Quadeer AA, McKay MR. Preliminary Identification of Potential Vaccine Targets for the COVID‑19 Coronavirus (SARS‑CoV‑2) Based on SARS‑CoV Immunological Studies[J]. Viruses, 2020, 12(3). DOI: 10.3390/v12030254. [12] Bhattacharya M, Sharma AR, Patra P, et al. Development of epitope‑based peptide vaccine against novel coronavirus 2019 (SARS‑COV‑2): Immunoinformatics approach[J]. J Med Virol, 2020.DOI: 10.1002/jmv.25736. [13] Qiu T, Mao T, Wang Y, et al. Identification of potential cross‑protective epitope between a new type of coronavirus (2019‑nCoV) and severe acute respiratory syndrome virus[J]. J Genet Genomics, 2020.DOI: 10.1016/ j.jgg.2020.01.003. [14] Grifoni A, Sidney J, Zhang Y, et al. A Sequence Homology and Bioinformatic Approach Can Predict Candidate Targets for Immune Responses to SARS‑CoV‑2[J]. Cell Host Microbe, 2020.DOI: 10.1016/j.chom.2020.03.002. [15] World Health Organization. Draft landscape of COVID‑19 candidate vaccines. [EB/OL]. [2020‑03‑21]. https://www. whoint/blueprint/priority‑diseases/key‑action/novel￾coronavirus‑landscape‑ncov‑21march2020PDF?ua=1. [16] Pardi N, Hogan MJ, Porter FW, et al. mRNA vaccines‑a new era in vaccinology[J]. Nat Rev Drug Discov, 2018, 17(4): 261‑279. DOI: 10.1038/nrd.2017.243. [17] Jackson N, Kester KE, Casimiro D, et al. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective[J]. NPJ Vaccines, 2020, 5: 11. DOI: 10.1038/ · 618 ·

中华预防医学杂志2020年6月第54卷第6期 Chin j Prev Med,June2020.Vol.54,No.6 s41541-020-0159-8. respiratory syndrome coronavirus). I Virol, 2007, 81(2) [18 Shan C, Yao Y, Yang X, et aL. Infection with novel 813-821.DOl:10.1128/V.02012 us(2019-ncov) causes pneumonia [24 Bao L, Deng W, Huang B, et al. The pathogenicity of 2019 Rhesus Macaques [] Preprint at Research Square, 2020 ovel coronavirus in hace2 transgenic mice []. BioRxiv Dol:10.21203/rs225200/v 2020.Dol:10.1101/2020.0207.939389 [19 Bao L, Deng W, Gao H, et al. Reinfection could not occur in [25 Gretebeck LM, Subbarao K Animal models for SARS and SARS-CoV-2 infected rhesus macaques[. BioRxiv, 2020 MERS coronaviruses]. Curr Opin Virol, 2015, 13 Dol:10.1101/2020.03.13990226. 123-129.D0l:10.1016/ 1. COiro.2015.06.009 20 Sutton TC, Subbarao K. Development of animal models 26 Callaway E Labs rush to study coronavirus in transgenic against emerging coronaviruses: From SARS to MERS animals-some are in short supply[]. Nature, 2020, 579 coronavirus]. Virology, 2015, 479-480: 247-258. DOI (7798):183D0:10.1038/d41586020-00698-x 10.1016/ virol.2015.02030. [27 Liu w], Zhao M, Liu K, et al. T-cell immunity of SARS-CoV: [21 Vogel LN, Roberts A, Paddock CD, et al. Utility of the aged plications for vaccine development against MERS-Cov BALB/c mouse model to demonstrate prevention and . Antiviral Res,2017,137:82-92.Dol:10.1016/ control strategies for severe acute respiratory syndrome tavira.2016.11006 irus (SARS-Cov) 0. Vaccine, 2007, 25(12): [28 Wan Y, Shang I, Sun S, et al. Molecular Mechanism for 2173-2179.D0l:10.1016/ I-vaccine.2006.11.0 Antibody-Dependent Enhancement of Coronavirus Entry 22 Tseng CT, Huang C, Newman P, et al. Severe acute 0].J Virol,202094(5)DO:10.1128/VL02015-19 respiratory syndrome coronavirus infection of mice [29 Tseng CT, Sbrana E, Iwata-Yoshika N, et al. Immunization transgenic for the human Angiotensin-converting enzyme with SARS coronavirus vaccines leads to pulmonary 2 virus receptor]. I Virol, 2007, 81(3): 1162-1173 DOI immunopathology on challenge with the SARS virus[. 10.1128/VL.01702-06 PLos One,2012.7(4):e35421.Do:10.1371/ journal [23 McCray PB r, Pewe L, Wohlford-Lenane C, et al. Letha pone.00354211 infection of K18-hACE2 mice infected with severe acute 文献速览 体育锻炼与肝胆管癌发病风险关联:一项多国队列研究 Sebastian E, Sabrina S, Krasimira A, et al. Association between physical activity and risk of hepatobiliary cancers: A multinational cohort study [J]. J Hepatol, 2019, 70(5): 885-892. DOI: 10.1016/j jhep.2018.12.014 15年全球疾病负担(GBD)数据显示肝癌位居恶性肿锻炼与肝内胆管癌和肝外胆管癌发病风险无关联。中介分 瘤死亡顺位第四位,疾病负担严重。既往研究显示肥胖、糖析显示,腰围和体重指数(BMI)可分别解释40%、30%体育 尿病和缺乏体育锻炼可能与肝癌发病风险有关联,但目前 锻炼与肝细胞癌的关联。该研究结果提示,体育锻炼可降 证据尚不能证明缺乏体育锻炼是肝癌的危险因素。本研究低肝癌发病风险,这种风险与肝癌其他危险因素无关,并且 基于欧洲癌症和营养队列前瞻性研究467336名研究对象不因年龄、性别、吸烟状况和饮酒而变化;同时队列首次揭 的人群数据,通过问卷调査获得研究人群体育锻炼活动量、 示了不同强度体育活动与肝癌发病风险关联,为更加精准 类型、强度和时间等详细信息。多因素Cox比例风险模型 的制定肝癌防控干预措施提供证据支撑。 结果显示,与不进行体育锻炼人群相比,进行体育锻炼者肝 细胞癌发病风险降低[HR(95%C1):0.55(0.38-0.80)];与 (李鑫编译国家癌症中心 不进行剧烈体育锻炼人群相比,进行剧烈体育锻炼者肝细 国家肿瘤临床医学研究中心 胞癌发病风险降低[HR(95%CD:0.55(0.33-0.76)];而体育 中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院)

中华预防医学杂志 2020 年6 月第 54 卷第 6 期 Chin J Prev Med, June 2020, Vol. 54, No. 6 s41541‑020‑0159‑8. [18] Shan C, Yao Y, Yang X, et al. Infection with novel coronavirus (2019‑ncov) causes pneumonia in the Rhesus Macaques [J]. Preprint at Research Square, 2020. DOI:10.21203/rs.2.25200/v1. [19] Bao L, Deng W, Gao H, et al. Reinfection could not occur in SARS‑CoV‑2 infected rhesus macaques[J]. BioRxiv, 2020. DOI:10.1101/2020.03.13.990226. [20] Sutton TC, Subbarao K. Development of animal models against emerging coronaviruses: From SARS to MERS coronavirus[J]. Virology, 2015, 479‑480: 247‑258. DOI: 10.1016/j.virol.2015.02.030. [21] Vogel LN, Roberts A, Paddock CD, et al. Utility of the aged BALB/c mouse model to demonstrate prevention and control strategies for severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS‑CoV) [J]. Vaccine, 2007, 25(12): 2173‑2179. DOI: 10.1016/j.vaccine.2006.11.055. [22] Tseng CT, Huang C, Newman P, et al. Severe acute respiratory syndrome coronavirus infection of mice transgenic for the human Angiotensin‑converting enzyme 2 virus receptor[J]. J Virol, 2007, 81(3): 1162‑1173. DOI: 10.1128/JVI.01702‑06. [23] McCray PB Jr, Pewe L, Wohlford‑Lenane C, et al. Lethal infection of K18‑hACE2 mice infected with severe acute respiratory syndrome coronavirus[J]. J Virol, 2007,81(2): 813‑821. DOI: 10.1128/JVI.02012‑06. [24] Bao L, Deng W, Huang B, et al. The pathogenicity of 2019 novel coronavirus in hace2 transgenic mice [J]. BioRxiv , 2020. DOI: 10.1101/2020.02.07.939389. [25] Gretebeck LM, Subbarao K. Animal models for SARS and MERS coronaviruses[J]. Curr Opin Virol, 2015, 13: 123‑129. DOI: 10.1016/j.coviro.2015.06.009. [26] Callaway E. Labs rush to study coronavirus in transgenic animals‑some are in short supply[J]. Nature, 2020, 579 (7798):183.DOI: 10.1038/d41586‑020‑00698‑x. [27] Liu WJ, Zhao M, Liu K, et al. T‑cell immunity of SARS‑CoV: Implications for vaccine development against MERS‑CoV [J]. Antiviral Res, 2017, 137: 82‑92. DOI: 10.1016/j. antiviral.2016.11.006. [28] Wan Y, Shang J, Sun S, et al. Molecular Mechanism for Antibody‑Dependent Enhancement of Coronavirus Entry [J]. J Virol, 2020,94(5). DOI: 10.1128/JVI.02015‑19. [29] Tseng CT, Sbrana E, Iwata‑Yoshika N, et al. Immunization with SARS coronavirus vaccines leads to pulmonary immunopathology on challenge with the SARS virus[J]. PLoS One, 2012, 7(4): e35421. DOI: 10.1371/journal. pone.00354211. ·文献速览· 体育锻炼与肝胆管癌发病风险关联：一项多国队列研究 Sebastian E，Sabrina S，Krasimira A，et al. Association between physical activity and risk of hepatobiliary cancers：A multinational cohort study ［J］. J Hepatol，2019，70（5）：885‑892. DOI：10.1016/j. jhep.2018.12.014. 2015年全球疾病负担（GBD）数据显示肝癌位居恶性肿 瘤死亡顺位第四位，疾病负担严重。既往研究显示肥胖、糖 尿病和缺乏体育锻炼可能与肝癌发病风险有关联，但目前 证据尚不能证明缺乏体育锻炼是肝癌的危险因素。本研究 基于欧洲癌症和营养队列前瞻性研究 467 336 名研究对象 的人群数据，通过问卷调查获得研究人群体育锻炼活动量、 类型、强度和时间等详细信息。多因素 Cox 比例风险模型 结果显示，与不进行体育锻炼人群相比，进行体育锻炼者肝 细胞癌发病风险降低［HR（95%CI）：0.55（0.38～0.80）］；与 不进行剧烈体育锻炼人群相比，进行剧烈体育锻炼者肝细 胞癌发病风险降低［HR（95%CI）：0.55（0.33~0.76）］；而体育 锻炼与肝内胆管癌和肝外胆管癌发病风险无关联。中介分 析显示，腰围和体重指数（BMI）可分别解释 40%、30% 体育 锻炼与肝细胞癌的关联。该研究结果提示，体育锻炼可降 低肝癌发病风险，这种风险与肝癌其他危险因素无关，并且 不因年龄、性别、吸烟状况和饮酒而变化；同时队列首次揭 示了不同强度体育活动与肝癌发病风险关联，为更加精准 的制定肝癌防控干预措施提供证据支撑。 （李鑫编译 国家癌症中心 国家肿瘤临床医学研究中心 中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院） · 619 ·