印度将推出全球首个新冠DNA疫苗

以下文章来源于Nature Portfolio

原文作者：Smriti Mallapaty

ZyCoV-D疫苗或成为DNA疫苗的开路先锋。预防不同疾病的DNA疫苗正在世界各地开展临床试验。

印度批准了一种新的新冠疫苗，该疫苗利用环状DNA链训练免疫系统，让免疫系统准备好应对新冠病毒（SARS-CoV-2）的攻击。研究人员对全球首个面向人类的DNA疫苗获批感到高兴，并认为更多DNA疫苗或将接踵而至。

ZyCoV-D疫苗能在无需注射的情况下进入皮肤，临床试验显示，该疫苗对有症状COVID-19的保护率为67%，或于本月在印度开打。研究人员表示，虽然该疫苗的效力不如许多别的新冠疫苗高，但它作为首个DNA疫苗的意义是不言而喻的。

西澳大学儿科免疫学家Peter Richmond说，这是一次原理验证，它证明了DNA疫苗有效，而且能帮助控制疫情。“这是全世界为战胜新冠迈出的重要一步，因为这说明我们又多了一种能用的疫苗。

ZyCoV-D疫苗是全球范围内首个获批的人用DNA疫苗。来源：Zydus Cadila

目前，全球共有十多种新冠DNA疫苗正在接受临床试验的检验，还有至少同等数量的新冠DNA疫苗正处于研发早期。针对许多其他疾病的DNA疫苗也在开发中。

“如果DNA疫苗最后被证明成功，这无疑是疫苗学的未来”，因为DNA疫苗生产起来很容易，印度阿育王大学的病毒学家Shahid Jameel说。

研发快车道

抗击新冠疫情的紧迫性加快了使用基因技术疫苗的研发脚步，比如RNA疫苗和DNA疫苗，美国费城Wistar研究所的疫苗与免疫治疗中心主任David Weiner说。

在临床试验中，RNA疫苗先一步证明了其能在体内建立很强的免疫应答，已累计接种数亿人。但DNA疫苗也有很多优势，比如生产工艺简单，成品比mRNA疫苗更稳定——mRNA疫苗通常需要储存在极低温度下。

ZyCoV-D疫苗由总部位于印度艾哈迈达巴德的制药公司Zydus Cadila研发。8月20日，印度的药品管理局批准12岁及以上人群使用该疫苗。67%的疫苗效力数据来自入组了2.8万名受试者的临床试验：疫苗组出现了21例有症状感染；安慰剂组出现了60例有症状感染。

ZyCoV-D疫苗含有名为质粒（能编码新冠病毒刺突蛋白）的环状DNA链和一个能激活刺突蛋白基因的启动子序列。质粒进入细胞核后会转化成mRNA，mRNA再进入细胞主体（细胞质）并自己翻译成刺突蛋白。随后，机体的免疫系统调动针对刺突蛋白的免疫应答，产生量身定制的免疫细胞，这些细胞能清除将来的感染。质粒一般会在几周到几个月内降解，但免疫效果会一直保持下去。

Weiner说，DNA疫苗和mRNA疫苗的研发历史都可追溯至上世纪90年代。Jameel认为，DNA疫苗的挑战在于它们需要直达细胞核，而mRNA只需抵达细胞质。因此，有很长的一段时间，DNA疫苗无法在临床试验中诱导强效的免疫应答，正是出于这个原因，DNA疫苗至今只获准在马等动物中使用。

无需注射的疫苗

为解决这一问题，ZyCoV-D疫苗被递送到皮肤下，而不是肌肉组织深处。皮肤下的区域有大量能吞噬并处置外源物质（如病毒颗粒）的免疫细胞。Jameel说：“这里捕获DNA的效率比肌肉高很多。”与众不同的是，这种疫苗利用一种无针头装置按压在皮肤上，这种装置会产生一股很细的能穿透皮肤表面的高压液体流，比打针的疼痛感更小。

不过，虽然ZyCoV-D疫苗的效价比之前的DNA疫苗更高，但它至少要打三针才能达到其初始效力。Jameel说，这可能会给疫情当下的疫苗运输增加困难。

虽然ZyCoV-D疫苗看似达不到某些mRNA疫苗90%以上的有效性，但这些数据之间是无法直接比较的，Jammel说。今年上半年ZyCoV-D疫苗在印度开展临床试验时，当地流行的是Delta变异株，而之前mRNA疫苗开展临床试验时流行的都是传播力不那么强的变异株。他说：“该疫苗的效力本质上是针对Delta变异株的效力，所以数据其实是很好的。”

还有一些研究人员指责批准流程不够透明，因为临床试验后期的数据一直没有发表。Zydus Cadila公司表示，临床试验仍未结束，它们很快就会提交完整的分析结果以供发表。公司还表示，该疫苗9月将在印度优先开打，并计划到明年初生产5000万剂。

来源：World Health Organization. COVID-19 Vaccine Tracker and Landscape (WHO, 2021).

疫苗研发管线

还有好几种新冠DNA疫苗也在研发当中，这些疫苗分别使用不同的抗原与递送机制（见“处于临床试验阶段的DNA疫苗”）。其中，两款疫苗已经到了临床试验后期：一款是日本大阪AnGes公司的疫苗；另一款是Weiner协助美国普利茅斯米庭的Inovio制药公司开发的疫苗。Inovio疫苗需要皮下注射，其使用的递送装置会向皮肤发射很短的电脉冲，在细胞内形成小孔，让疫苗进入。

近十种新冠DNA疫苗已处于临床试验早期，包括韩国首尔生物技术公司GeneOne Life Science和Richmond参与研发的泰国曼谷BioNet公司的疫苗。BioNet的疫苗正在澳大利亚开展临床1期试验。

不过，Richmond预计还会出现更多的DNA疫苗，预防目前无苗可用的疾病，比如巨细胞病毒（可在孕期传给胎儿）和呼吸道合胞病毒感染。研究人员还在针对流感、人乳头瘤病毒（HPV）、艾滋病病毒（HIV）和寨卡开发DNA疫苗或开展相应的临床试验。

DNA疫苗可储存大量信息，意味着它们能编码复杂的大蛋白，甚至能编码多种蛋白。Weiner认为，这让它们有望成为抗癌疫苗，他正在自己的研究中探索这种可能性。

他说：“对于基因技术来说，这是激动人心的时刻。它们终于有机会大展身手了。”

原文以India’s DNA COVID vaccine is a world first – more are coming为标题发表在2021年9月2日的《自然》的新闻版块上