新冠病毒在世界范围内还在不断的传播,截止今天全球已经超过30万,美国也超过36万,所在的麻州也超过了万3感染。今天要和大家分享最近在twitter上看到的几张关于诊断开发,药物试验和疫苗研发的好图。截止4/5日,已有49款批准的诊断试剂盒,30款临床试验用药以及5款进行临床试验的疫苗。
.病毒诊断
我们知道做出准确、快速的鉴定新冠病毒,对提高疾病的诊断和治疗效率,遏制传染病爆发流行起着关键作用。我们知道警察会通过DNA鉴定来寻找犯人,因为每个人的DNA都不一样,同样新冠病毒的遗传物质(RNA),也有区别于其他病毒的特异序列,我们可以通过这个特异序列来诊断是否感染了新冠病毒。目前的方法里,48/49都是利用核酸方法。另外还有一种是通过血清学的方法,我们知道人体免疫系统可以针对某个病原体产生特异性的抗体,不过这个新冠病毒抗体也可能识别其他4种常见季节性冠状病毒,所以诊断上可能不是很准。具体每个产品的详细列表,请访问参考链接。
2.药物治疗
我们知道目前还没有可用于治疗新冠病毒的特效药物。这里总结了目前已经在临床试验的药物(未包括中医药)。主要有三个大的方向,一是针对病毒本身的抗病毒药物,这里包括小分子抑制剂,单抗,还有免疫疗法。这其中包括FDA紧急批准的两款氯喹类抗疟疾药物。二是抑制病毒刺激引起的过度免疫炎症反应药物,以及还有一些针对肺炎的药物。
3.疫苗研发
网上有各种猜想,病毒会在夏天到来变得不那么猖獗,然后和前几季流感大流行一样,秋冬的时候来一大波;还有人认为病毒会变成季节性冠状病毒,类似于其他4种常见冠状病毒或者流感;然而,我们又不能勇敢的暴露在活毒下去获得群体免疫,所以开发疫苗是目前最有效的方法,但是疫苗研究是个较长期,投资大,风险大的项目。我们先看看以往成功开发一款疫苗所需要的时间吧,由图可知,其实是非常漫长的。
但是也不要太悲观,随着免疫学、微生物学、病毒学领域基础研究的不断深入,以及分子生物学技术的不断进步,疫苗研发得到了飞速发展。目前42款再研新冠疫苗,用到了目前所有可能的技术。那么都有哪些技术呢?以及他们的优缺点是什么呢?链接2的文献给了详细的描述,这里就不多说了。
那么疫苗的最终目的是什么呢?一般来说,疫苗的目的是让身体在没有遇到真正的敌人之前,经过正规的“军事训练”,形成“记忆”性特种兵,当遇到敌人的时候能够快速,精准的消灭敌人。这里一般来说是形成记忆性T或者B细胞。
接下来,我们今天一起分享下目前已经开始临床试验的5款疫苗,其中包括我国研发的Ad5-nCoV和LV-SMENP-DC,英国的ChAdOx-nCov-9,美国的mRNA-,和我们小时候都打过的卡介苗BCGvaccine。前面4款都是特异性针对新冠状病毒的,他们的靶点是什么?而后者卡介苗并不是特异性针对新冠病毒,那为什么会想到用卡介苗呢?
.Ad5-nCoV(时间线:/03/6-/2/3)
这是一款病毒载体疫苗,优缺点请看上图。这个载体表达的是病毒的一个膜蛋白,叫S蛋白,这个蛋白是病毒进入宿主细胞的主要受体,是诱发细胞免疫和体液免疫的重要组成成分。个人觉得主要是诱导体液免疫,chans抗体来中和入侵的病毒。
2.LV-SMENP-DC(时间线:/03/24-/7/3I期,2/3/II期)
这也是一款病毒载体疫苗,但是和上面一款疫苗不同,这款疫苗的主要目的是诱导“杀手”T细胞(见上图)。设计上取了病毒保守的序列,同时结合树突状细胞(免疫哨兵)。这样可以让体内非常好的诱导T细胞,这群细胞可以杀死被感染的细胞,从而起到保护作用。
3.ChAdOx-nCov-9(时间线:/04/xx-/05/xx)
这款疫苗也是病毒载体疫苗,设计和目的都和我国的Ad5-nCoV非常相似。靶点也在S蛋白。
4.mRNA-(时间线:/03/03-/06/0)
一款用新型脂质纳米粒包裹的mRNA疫苗,靶点也在S蛋白,优缺点请看上图。值得注意的是,该疫苗未经过动物药效试验验证,直接进行了临床试验,进一步证明了研究人员对mRNA疫苗所具有的安全性的信心。
5.卡介苗(时间线:/03/30-/0/30)
说实话我也是第一次听说这样的想法,我查阅了一些文献发现,这并不是异想天开,而是有科研参考依据的。我们都知道卡介苗是减毒活菌疫苗,用于抗击同属于呼吸道传染病的结核病。科学家发现,卡介苗可以在人体皮肤中存活数月,不仅会触发分枝杆菌特异性记忆B细胞和T细胞,而且还会长时间刺激先天免疫细胞,从而可以训练这群非特异性细胞,达到提高免疫的能力。研究发现卡介苗可以降低呼吸道合胞病毒,黄热病毒,流感病毒,疱疹病毒还有人乳头瘤病毒等的伤害,另外在癌症上也有试验。我也认为卡介苗或许不会完全消除新冠病毒引起的感染,但很有可能减轻新冠病毒对个体的影响。目前临床试验主要针对老年人和医护人员。百年卡介苗,再次出征,让我们拭目以待。
疫苗研究面临的挑战
.上面提到的,3,4都是利用病毒整长S蛋白来诱导抗体,目前的设计是否可以诱导出最佳的免疫反应?另外S蛋白容易发生变异,如果未来病毒发生变异,疫苗对变异病毒是否仍有效?
2.根据之前对SARS和MERS的研究表明,需要警惕新冠病毒疫苗的抗体依赖性增强(ADE)作用风险。ADE作用是指某些病毒在特异性抗体协助下复制或感染能力显著增强,在感染过程中会引发更严重病理损伤。简单说疫苗产生抗体,使得病情加重。港大陈志伟团队通过灵长类动物实验发现了SARS病毒疫苗的ADE作用。另外,最近的研究发现在新冠病人中S蛋白的IgG量和高龄,重症程度还有淋巴球减少症成正相关。
3.另外,我国另外一个target在病毒相对保守区域,来诱导T细胞免疫疫苗,这个原则上可以避开上述的风险。但是T细胞呈递取决于HLA(人类白血球抗原),不同人群的HLA分布也不一样,所以疫苗是否对每个人都有效,诱导的T细胞在功能上可能存在差异。
参考文献:
.诊断试剂盒链接