《Nature》子刊:防護未來變種,多款泛冠狀病毒疫苗研發中!

撰文記者 王柏豪
日期2022-06-08
「泛冠狀病毒疫苗」開發商,包括知名的美西華裔富豪醫師黃馨祥創辦的Immunity Bio。(圖片來源:公開網路照片)
近日,Nature Reviews Drug Discovery發文表示,多國產學研究人員正積極以流感疫苗為模型,研發一種冠狀病毒通用疫苗,以應對新冠病毒變種的長期威脅,希望能實現每年注射一次即可,即可產生廣泛性、能對新冠病毒的未來變種提供持久保護,以終結新冠流行(見表1)。
 
這種疫苗被稱為「泛冠狀病毒疫苗」,目前在各國數十個非營利組織、政府機構和疫苗開發公司都作為研究重點,包括知名的美西華裔富豪醫師黃馨祥創辦的Immunity Bio ; 台灣也沒有在這項新冠病毒廣效疫苗開發項目上缺席,進駐國家生醫園區廠商法信諾生醫,也以其創新開發的「短片段胜肽」技術,正在開發廣效新冠(COVID-19)疫苗,預計今年底能在國外展開人體臨床試驗。
 
但目前國際間領導這項工作的,主要是流行病預防創新聯盟(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations,CEPI)和美國國家過敏和傳染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases,NIAID),二者分別撥款2億美元和4300萬美元用於研發多合一的冠狀病毒疫苗。
 
泛冠狀病毒的研發路線,包括基於mRNA和蛋白質奈米顆粒的技術,一些候選疫苗主要針對使冠狀病毒能夠進入宿主細胞的刺突蛋白; 一些候選疫苗旨在僅提高抗體反應; 有一些則專注於細胞免疫。另一些候選疫苗則同時針對病毒蛋白質的其他部分。
 

表1:研發中的泛冠狀病毒疫苗 

資料來源:Nature Reviews Drug Discovery

疫苗名稱

單位

特性

開發階段

coivd-19變種疫苗
   
SpFN 美國陸軍 為武漢SARS-CoV-2病毒株之融合前穩定刺突抗原的鐵蛋白奈米顆粒 臨床
RBD-scNP 杜克大學 Sortase A綴合的鐵蛋白奈米顆粒與來自SARS-CoV-2早期WA-1毒株的RBD抗原 臨床前
GRT-R910 Gritstone bio 自我擴增的mRNA傳遞刺突和T細胞
表位
臨床
hAd5-S+N Immunity Bio 通過人腺病毒血清型5載體傳遞之次突和核衣殼抗原 臨床
MigVax-101 MigVax 含RBD和核衣殼結構域的口服次單位疫苗、佐劑 臨床前
泛病毒疫苗
GBP511 SK Bioscience 含有來自SARS-CoV-1、SARS-CoV-2和1-2蝙蝠冠狀病毒的RBD之嵌合奈米顆粒 臨床前
Mosaic-8b 加州理工學院 含有來自SARS-CoV-2和7種動物冠狀病毒的RBD之嵌合奈米顆粒 臨床前
VBI-2901 VBI Vaccines 表達SARS-CoV-1、SARS-CoV-2和MERS-Cov的預融合尖峰的病毒樣顆粒 臨床
ß冠狀病毒疫苗
DIOS-CoVax DIOSynVax 未公開抗原的無針注射 臨床
其他
mRNA-1287 Moderna mRNA編碼末四種引起人類普通感冒的冠狀病毒抗原 臨床前
 
不過,CEPI和NIAID的工作重點不同:CEPI著眼於產品開發,主要支持小型生物技術公司的平台開發;NIAID則支持學術界進行更基本的免疫學研究。
 
今年(2022)3月,CEPI和NIAID也宣佈為他們資助的研究人員建立了一個聯合科學論壇,以討論他們的進展,共同努力實現疫苗的安全和廣泛保護性。聯合科學論壇的第一次會議也於4月25日舉行。
 
迄今為止,CEPI已宣佈資助八個項目,預計還會有更多項目加入資助清單。所有項目都利用新的蛋白質技術,來傳遞含有來自主要變種突變的部分刺突蛋白。
 
CEPI支持的項目中,有五個項目目標在清除更廣泛的冠狀病毒威脅。BioNet、DIOSynVax和NEC公司項目則主要依靠演算模型來識別可用於mRNA遞送系統的新型疫苗抗原;印度轉化健康科學技術研究所與Panacea Biotec合作項目,以及SKbioscience項目將研發多表位、基於奈米顆粒的蛋白質次單位疫苗。
 

究竟什麼是「泛冠狀病毒疫苗」?

 
所謂「泛冠狀病毒」被廣泛用於可能在未來出現的任何突變形式,但事實上,仍很少有開發可同時防護4種主要冠狀病毒譜系的真正通用候選疫苗。
 
大部分泛病毒疫苗針對SARS病毒的亞屬sarbecoviruses或家族樹中較大的分支betacoronaviruses,包括導致中東呼吸綜合徵(Middle East respiratory syndrome,MERS)的病原體和一些導致普通感冒的季節性冠狀病毒。
 
Moderna的「泛人類冠狀病毒」疫苗自成一格。今年3月,Moderna推出的臨床前候選藥物mRNA-1287,旨在預防導致10%-30%成人普通感冒的兩種α冠狀病毒和兩種β冠狀病毒。
 
Moderna開發負責人Raffael Nachbagauer強調:「mRNA-1287不是用於預防下一次新冠大流行,而是為了減輕季節性冠狀病毒帶來目前尚未解決的疾病負擔。」
 
CEPI項目負責人Christopher da Costa表示:「CEPI最終決定使用『廣泛保護』來描述針對多種冠狀病毒的疫苗,並選擇『防未來變種』或『針對特定變體』描述下一代COVID-19疫苗。目的是希望研發出靶向不同病毒特定變種的疫苗和廣泛保護病毒不同變種的疫苗。」
 

「泛冠狀病毒疫苗」研究進展如何?真的有效果嗎?


其實,很多科學家對宣稱能防護多種冠狀病毒的「泛冠狀病毒疫苗」,仍抱持疑慮。
 
不過,進展最為人所知的美國馬里蘭州沃特里德陸軍研究所(Walter Reed National Military Medical Center,簡稱WRNMMC)開發的一種佐劑奈米粒子候選疫苗(Spike ferritin nanoparticle,SpFN),已經進行第一期29人的人體試驗。該疫苗借用了為製造通用流感疫苗而開發的技術,含有一種具24面足球型奈米粒子,每一面都帶有多個原始SARS-CoV-2棘蛋白複製體。
 
在進行人體疫苗研發前,SARS-CoV-2鐵蛋白奈米粒子疫苗在小鼠和猴子中分別進行了試驗。去年(2021)年12月,其在小鼠進行的研究表明,SpFN疫苗能產生抗體來中和SARS-CoV、SARS-CoV-2及其主要變異株(不包括Omicron,該變異株未經過測試),並阻止這些病毒進入動物細胞。
 
也因為新冠病毒的快速變異對人類帶來持續的威脅,泛冠狀病毒疫苗的開發在2020年疫苗的競賽中,以驚人的速度發展。
 
過去兩年的科技進步,讓研究人員逐漸相信,找到一種針對冠狀病毒廣泛保護性疫苗,不會像愛滋病毒疫苗或流感疫苗那樣困難。
 
Immunity Bio創辦人Patrick Soon-Shiong(黃馨祥)就表示:「歸根結底,我們真正需要的是一種不僅效果好,而且覆蓋病毒面廣的疫苗。但是,我們能夠達成這個目標嗎?我真的相信我們可以。」

參考資料:
Dolgin E. Pan-coronavirus vaccine pipeline takes form. Nat Rev Drug Discov. 2022 May;21(5):324-326. Doi: 10.1038/d41573-022-00074-6. PMID: 35440811.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35440811/