COVID-19 疫苗更新:您需要知道什麼

一位傳染病專家解釋了 COVID-19 候選疫苗的原理,以及這些疫苗在對抗疫情中的作用。

Person receiving COVID-19 vaccine.

全美國和整個世界的科學家都在競相研發疫苗,以幫助扭轉 COVID-19 疫情的局面。NewYork-Presbyterian 正在測試兩種靶向 SARS-CoV-2(即引起 COVID-19 的病毒)的疫苗。最近幾週一直有鼓舞人心的消息:初步資料顯示,Pfizer 製造的疫苗有 95% 的有效性,Moderna 製造的疫苗有 94.5% 的有效性。

Magdalena Sobieszczyk 醫生是 NewYork-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center 傳染病科主任兼 Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons 的醫學教授,她就 COVID-19 候選疫苗和疫情的未來,提供了更新訊息並回答了問題。

有多少疫苗在研究中、並且有多少正在進行人體測試?
現在,有超過 100 種 COVID-19 候選疫苗正處於不同的研發階段。其中逾 40 種正接受臨床評估,表示正在進行人體測試。這體現了驚人的全球資源調動。

疫苗測試涉及哪些程序、這個流程是怎樣加速的?
開始是實驗室測試和對動物進行測試,之後我們再進入涉及人的臨床試驗。在臨床試驗中,我們從 1 期研究開始。此階段招募小規模人群,幫助確定疫苗的安全性和免疫反應。正常情況下,此階段耗時一年至一年半。在 2 期測試中,向稍大規模的患者組給用疫苗,繼續監控疫苗是否安全和耐受良好,並且確定最佳劑量給用時間表,以及免疫系統是否有理想的反應。正常情況下,此階段可能持續最多兩年。在 3 期試驗中,我們在數千名志願者中測試疫苗的安全性,並且判斷疫苗是否有效和保護患者不感染或不出現嚴重的 COVID-19 疾病,以降低他們的患病率並減少向他人傳播的可能性。目前,有四種疫苗在美國處於 3 期試驗。

任何必要的步驟都沒有省略,但許多步驟都是在平行時間線下進行的,而非一個接著一個。所以用不了幾年時間,在數月內便可以完成研究。但是,疫苗仍在進行非常嚴格的測試和監控階段,以確保疫苗的安全,而許多團體,包括 Food and Drug Administration(FDA,食品藥品監督管理局)和獨立的專家安全監督團體,都在監督正在進行中的每項研究的安全性。一些公司已經開始製造疫苗,這樣如果試驗顯示疫苗安全並且有效的話,他們將準備好生產更多劑量。

COVID-19 疫苗的工作原理是什麼?
基本原理是調教身體的免疫系統,使其在接觸到病毒時能夠識別並對抗病毒。這樣,當身體後來暴露於病毒時,身體會調動免疫系統的各個部分(T 細胞和抗體),以預防感染或降低疾病的嚴重性。大多數 COVID-19 疫苗都含有在實驗室製造的病毒的拷貝,然後輸送進入身體以調教身體識別病毒。接著身體可以建立免疫反應,並且準備好在真正的病毒進入時進行攻擊。

我們應該從 Pfizer 疫苗的最近新聞中瞭解到什麼?
新聞稱,在無既往 SARS-CoV-2 感染證明的參與者中,發現 Pfizer 疫苗預防 COVID-19 的有效性超過 90%,這非常令人興奮並且提振人心。

我們務必要記住,這些資料是基於一組獨立專家的早期臨時分析。此項早期分析是基於研究感染了 COVID-19 的 94 名患者(從大約 44,000 名參與者中選出),研究比較了疫苗組中的病例數與安慰劑組中的病例數。為了確保這些結果站得住腳並跟蹤參與者瞭解安全性,該臨床試驗將繼續至最終分析。但 90% 是非常好的結果,絕對要高於 40% 至 60% 有效性的流感疫苗結果。

另外重要的是,我們要記得該疫苗還未通過 FDA 的批准。在該公司提交緊急使用授權申請後,FDA 將認真審查安全性和有效性資料。而可能的情況是,如果一切如期進行,那麼該疫苗可能在年底前獲得緊急授權,用於高危人群。而要開放對大眾的使用則還需更多時間。

我們將很可能需要不止一種安全和有效的疫苗,因為需求很大,並且我們必須確保我們有足夠的選項來保護不同的年齡層和多元化人群。一條重要的考慮因素,是疫苗的儲存和分發方法;Pfizer 疫苗必須在非常冷的溫度下儲存。而這是我們務必要獲得不止一種選項以適應不同環境的另一點原因。

NewYork-Presbyterian 正在測試哪些疫苗?
在 NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center 測試的疫苗,是由 Moderna 公司和 National Institutes of Health(國立衛生研究院)開發的基於 RNA 的疫苗。在 NewYork-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center,我們正在進行研究,測試 AstraZeneca/University of Oxford 疫苗。它利用弱化後的黑猩猩版普通感冒病毒「腺病毒」作為「載體」,引入 SARS-CoV-2 尖峰蛋白的關鍵蛋白拷貝,使人體以後遇到 SARS-CoV-2 病毒時能記得並攻擊它。

兩所院校都在今年夏季末開始了人體疫苗測試。在 AstraZeneca 試驗中,在美國觸發了自願暫停,以調查在英格蘭發生的一起安全事件。最近,在 FDA 和一個獨立資料與安全監督委員會完成對使用此疫苗的試驗的所有安全資料的徹底審查、並且下結論說恢復研究是安全的之後,研究重新開始了。研究暫停並非罕見;這是臨床試驗流程的正常部分,也證明了嚴謹的監督流程正在起作用。我們很可能在未來測試其他 COVID-19 疫苗。

疫苗輸送系統

幾乎所有正在研發的 COVID-19 疫苗都含有病毒表面的稱為 SARS-CoV-2 尖峰蛋白的拷貝。該蛋白就像一把鑰匙,可以打開人體細胞上的受體,讓病毒進入人體細胞並開始感染。我們的希望是,疫苗能刺激產生抗體,阻斷尖峰蛋白,防止病毒進入細胞。

COVID-19 疫苗使用不同的策略將病毒輸送給免疫系統,使其為攻擊做好準備。以下是主要的輸送方法及其工作原理:

  • 基於 mRNA 的疫苗引入信使 RNA 序列,指示細胞建立 SARS-CoV-2 尖峰蛋白,以觸發免疫反應。在 NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center 測試的 Moderna 疫苗使用的是這種方法。
  • 基於 DNA 的疫苗透過將病毒基因的合成 DNA 插入稱為質粒的小 DNA 分子中工作。當疫苗被注射到體內時,細胞會結合 DNA 質粒,並學會在其中構建 SARS-CoV-2 蛋白。
  • 病毒載體疫苗使用的是一種滅活且無害的病毒,比如普通感冒病毒。將 SARS-CoV-2 尖峰蛋白的基因拼接在其中。當注射疫苗時,該蛋白會促使產生免疫反應。AstraZeneca 疫苗使用的是這種方法。

蛋白亞單位疫苗將 SARS-CoV-2 尖峰蛋白的一個片段或一部分引入體內,以刺激免疫系統。

需要多少劑量的疫苗才能提供保護?是否能終生有效?
我們還不知道感染後的免疫力(保護)持續多久,我們也不知道接種疫苗後會持續多久;歸根結底是疫苗能夠產生什麼樣的免疫反應。現在大多數正在研究的疫苗,包括在 NewYork-Presbyterian 正在測試的兩種疫苗,都需要兩份劑量。在那之後,是否還需要額外疫苗,以及如果需要,多久接種一次,我們還不知道。我們不知道人體透過疫苗產生的抗體和其他免疫反應將持續多久、以及保護作用將持續多久。

 有新聞報導,一些人(包括一名美國人)兩次感染冠狀病毒,這對疫苗來說意味著什麼?
關於再感染的新聞引發了許多重要的問題,目前正在積極調查。例如,我們不知道再感染有多普遍,但到目前為止,只有少數病例已被證實。我們也不知道 SARS-CoV-2 感染後免疫反應能持續多久,以及這些反應與保護人們免受未來感染的關係。這些訊息,是瞭解哪些免疫反應需要由疫苗來刺激以維持保護的關鍵。我們相信,與自然感染 SARS-CoV-2 相比,疫苗更有可能引發那種對感染或嚴重疾病有防護作用的免疫反應。

 一種疫苗是否將對所有人群都有效?
在所有這些試驗中,我們希望確保我們有來自所有年齡、種族和民族的代表,以回答這個問題。這一點很重要,因為我們有如此多樣化的患者和社區,其中許多人尤其受到 COVID-19 的影響。65 歲以上的人也是如此,因為他們感染 SARS-CoV-2 的風險很高,病情也更嚴重。以流感疫苗為例,不同年齡段的人有不同的配方。

Dr. Magdalena Sobieszczyk, expert on the COVID-19 vaccine.

Dr. Magdalena Sobieszczyk

孕婦和兒童怎麼辦?
孕婦不包括在目前的療效研究中。這將在以後進行。在給孕婦注射疫苗之前,我們需要瞭解更多關於疫苗的風險和益處,並獲得更多資訊,以確保她們的懷孕不會受到影響。孕婦是疫苗研究中一個非常重要的人群。在目前的 3 期試驗中,將跟蹤研究期間懷孕的婦女以監測她們的情況。大多數療效研究還沒有將兒童納入其中。然而,Pfizer 最近獲得了 FDA 的許可,可以在其 COVID-19 疫苗試驗中招募最小至 12 歲的兒童。

 這些疫苗試驗將在美國各地招募多少人?參與者可以期待什麼?
大多數 3 期研究將計劃在美國多個地點招募 30,000 至 45,000 人。我們預計,在這裡進行的每項試驗將招募 100 至 500 人;在 NewYork-Presbyterian/Weill Cornell 和美國各地的 Moderna 試驗已經全部招募完畢。參與者到診所進行注射,並在注射後被要求監測他們的症狀。我們經常問詢他們的情況,以確保他們對疫苗的耐受性良好。我們還收集血液樣本,看看身體是否正在產生我們意在獲得的免疫反應。這項研究是「盲化研究」,表示我們和參與者都不知道誰接受的是疫苗、誰接受的是安慰劑(注射鹽水)。原因是為了確保以同樣的方式無偏見地評估每個人的症狀,並且參與者不會因為認為疫苗保護他們而改變他們的行為。我們不希望任何人認為自己受到不感染 SARS-CoV-2 的保護,而是要遵循 COVID-19 感染預防指導準則並且一直保護自己。隨著時間的推移,我們將看到有多少人被感染,而如果他們被感染,那麼與安慰劑組相比,接種疫苗的人的疾病是否較輕。

 參與疫苗試驗的風險和益處是什麼?
所有疫苗都有一定的風險。常見的副作用包括發燒、發冷、皮疹、疼痛,這些通常會在幾天內消失,大多數人可以進行日常活動。有些風險是罕見的,如蕁麻疹和呼吸困難等過敏反應。也有可能是我們不知道的風險,這就是為什麼我們非常仔細地監測志願者。在益處方面,我們告訴參與者,他們的參與可能不會使他們直接受益,但由於我們在研究中瞭解到的情況,可能會使其他人在未來受益。許多人都想為這項工作做出貢獻,他們對科學和這項事業感到興奮,並喜歡幫助他們的社區。


“我樂觀地認為,至少有一種候選疫苗將被證明是安全和有效的。”

— Dr. Magdalena Sobieszczyk


疫苗要有多大的效力才能扭轉疫情局面?
理想的情況是,疫苗在預防感染方面的有效性要超過 70%。FDA 表示,可以考慮在美國批准一種安全且至少 50% 有效的疫苗,這樣的疫苗對個人和社會也是非常有益的。至少 50% 有效的疫苗,意味著至少 50% 的接種者會受到保護;即使是那些沒有受到保護的人也會受益,因為 COVID-19 疫苗有可能減輕生病患者的病情。

疫苗不起作用的人或沒有接種疫苗的人怎麼辦?
我們知道,疫苗不僅對個人有好處,對廣大社區也有好處。當一個社區中有很大一部分人接種了疫苗並對疾病產生免疫力時,接種疫苗的人就不太可能將病毒傳染給其他未能接種疫苗的人,而更廣大的社區也會因此得到一些保護。

有效的疫苗會結束疫情嗎?
疫苗將是工具箱中的一個重要工具,對於使我們的社會和經濟重回正軌至關重要。但這只是其中一個工具。我們需要繼續戴口罩保持社交距離洗手。希望我們能達到一個臨界點,屆時我們將有安全有效的疫苗,有足夠多的人接種疫苗,這樣人們就不會再被感染,但這需要時間,很可能要到明年年底。疫苗的整體影響,將取決於在疫苗獲批後有多少人願意接種。所以恢復到正常狀態會是逐步的。

您對我們很快將獲得有效的疫苗有多樂觀?
我樂觀地認為,至少有一種候選疫苗將被證明是安全和有效的,因為有這麼多的全球努力和科學調查,而且研究都是精心設計的。我認為,我們很有可能在今年年底或 2021 年年初準備好疫苗供 FDA 審查。而這是重要的一步;我們還必須記住,製造足夠的劑量並確保疫苗的公平分配和分發,是這個過程中的關鍵步驟,這可能需要一些時間。

Magdalena E. Sobieszczyk 醫學博士、公共衛生學碩士,她是 NewYork-Presbyterian/Columbia University Irving Medical Center 醫學系傳染病科主任兼 Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons 的醫學教授。她的研究重點包括 HIV 預防策略和 HIV 疫苗的臨床試驗。

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