新冠疫苗

由新型冠状病毒（2019-novel coronavirus, 2019-nCOV）引起的新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019, COVID-19）已正式被命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）。新冠病毒的迅速蔓延，已对整个世界产生了难以估量的冲击，目前来看仍未有明显衰减的迹象。面对COVID-19，目前尚未研制出特效的治疗药物，只有寄希望于成功开发出有效疫苗，以解决当前近乎失控的疫情。

冠状病毒含有一个被包裹在膜包膜内的单链RNA基因组，病毒外膜上镶嵌着糖蛋白刺突，使其具有冠状外观。虽然冠状病毒能够同时感染人和动物，但是对于像蝙蝠这种体内寄居者多种冠状病毒的动物，却很少受到冠状病毒的攻击。冠状病毒主要有四类，分别为α、β、γ和δ冠状病毒。其中β类冠状病毒包括严重急性呼吸综合征病毒（SARS-CoV），中东呼吸综合征病毒（MERS-CoV）和COVID-19病原体SARS-CoV-2。与SARS-CoV相似，SARS-CoV-2主要感染机体的下呼吸系统从而引起病毒性肺炎，同时也可以感染胃肠系统，心血管系统和中枢神经系统，并导致多器官衰竭。

β冠状病毒基因组能够编码几种重要的结构蛋白（图1）^[1]，包括负责病毒装配的膜蛋白（membrane protein, M）和包膜蛋白（envelop protein, E），负责RNA合成的核衣壳蛋白（nucleocapsid protein, N），以及在病毒感染的第一步发挥重要作用的糖基化刺突蛋白（spike protein, S）。S蛋白通过与位于宿主细胞表面膜上的血管紧张转化酶2（angiotensin converting enzyme 2, ACE2）受体蛋白结合，辅助SARS-CoV-2入侵宿主细胞，这种入侵过程还需要S蛋白和宿主细胞的丝氨酸蛋白酶TMPRSS211共同触发来完成。

图1 SARS-CoV-2基本结构^[1]

除了结构蛋白之外，病毒基因组还编码几种非结构蛋白，包括RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp）、冠状病毒主蛋白酶（3CLpro）和类木瓜蛋白酶（PLpro）。进入宿主细胞后，病毒基因组以单链RNA的形式释放。随后，利用宿主细胞蛋白翻译机制将其翻译为病毒蛋白，然后通过3CLpro和PLpro将其切割成效应蛋白。而RdRp可以合成一条长负链RNA模板使其生成出更多的病毒基因组RNA^[2]。

针对这次爆发的SARS-CoV-2,已有研究学者利用最新的基因组测序技术并结合生物信息学方法，快速鉴定出很多SARS-CoV-2的S蛋白和N蛋白在T和B细胞上面的抗原决定簇^[3]。以这些保守的表位序列为靶标而设计的疫苗，将会保护机体并触发积极的免疫应答对抗SARS-CoV-2的攻击。

目前，全世界有近200种新冠疫苗正在研发种，几乎涵盖所有的疫苗类型，以期从中筛选到理想的疫苗，从而解决当前仍在肆虐的新冠疫情燃眉之急^{[3, 4]}。

1. 新冠病毒核酸疫苗：该疫苗制备简单，是目前研究进展最为迅速的疫苗，主要有以下几种mRNA疫苗。

BNT162b1：这是由美国辉瑞公司和德国BioNTech等联合开发的一款mRNA疫苗，主要成分编码新冠肺炎病毒刺突蛋白（S）受体结合区（RBS）的mRNA。

mRNA-1273：这是美国莫德纳（Moderna）公司开发的一款mRNA疫苗，其成分是编码刺突蛋白的mRNA。

ARCoV：这是由我国军事医学科学院联合多家单位联合研发的国内第一款mRNA疫苗，也采用刺突蛋白作为病毒抗原，目前正开展临床试验。

2. 新冠病毒亚单位疫苗：这是目前开发最多的一类，已超过50多种。

NVX-CoV2373：这是由美国诺瓦瓦克斯（Novavax）公司开发的一种蛋白质亚单位疫苗，使用S蛋白（采用基因工程方法制备）作为抗原，目前已进展到临床III期。

SCB-2019：这是由英国葛兰素史克等公司联合开发的一种蛋白质亚单位疫苗，采用S蛋白三聚体作为抗原，目前正在临床试验中。

COVID-19 vaccine：这是中国医学科学院和安徽智飞龙科马生物制药有限公司联合开发的蛋白质亚单位疫苗，采用RBD二聚体作为抗原，目前正在临床试验中。

3. 新冠病毒腺病毒载体疫苗

Ad26.COV2-S：这是美国强生公司开发的一种腺病毒载体疫苗，使用S蛋白作为抗原，目前在III期临床。

Ad5-nCoV：这是由我国北京生物技术研究所和康希诺生物公司联合研制的腺病毒载体疫苗，也使用S蛋白作为抗原，已进入III期临床。

4. 新冠病毒灭活疫苗：灭活病毒疫苗采用SARS-CoV-2接种Vero细胞，经病毒培养、灭活、纯化并吸附特定免疫佐剂制成。目前全球有超过4个COVID-19灭活病毒疫苗处于临床试验期。例如，中国国药集团，北京科兴生物制品有限公司，北京生物制品研究所，武汉生物制品研究所，中国医学科学院等。相关疫苗如BBIBP-CorV, PiCoVacc等，大多已经进展到III期临床。

新冠疫苗研发是人类控制新冠疫情的重要希望所在，曙光已经显露，挑战仍需面对。

参考文献

[1] Peng XL, Cheng JS, Gong HL, et al. Advances in the design and development of SARS-CoV-2 vaccines [J]. Mil Med Res, 2021, 8(1): 67.

[2] Gocer S, Turk C, Ozguven SV, et al. Coronavirus disease 2019 vaccine: An overview of the progression and current use [J]. North Clin Istanb, 2021, 8(5): 529-36.

[3] Poland GA, Ovsyannikova IG, Crooke SN, et al. SARS-CoV-2 Vaccine Development: Current Status [J]. Mayo Clin Proc, 2020, 95(10): 2172-88.

[4] Al-Jighefee HT, Najjar H, Ahmed MN, et al. COVID-19 Vaccine Platforms: Challenges and Safety Contemplations [J]. Vaccines (Basel), 2021, 9(10): 1-38.