在這場突如其來的新冠肺炎疫情中,湧現出了很多可歌可泣的英雄,其中更是包括我們的科學家們。陳薇,軍事科學院軍事醫學研究院生物工程研究所所長、研究員,既是其中一員,更是獲得了「人民英雄」國家榮譽稱號。
畢業於浙江大學化學工程系的陳薇,後又獲得清華大學工學碩士學位和軍事醫學科學院醫學博士學位。2006年擔任軍事醫學科學院微生物流行病研究所副所長。長期從事生物防禦新型疫苗和生物新藥研究,研製出中國軍隊首個SARS預防生物新藥「重組人幹擾素ω」、全球首個獲批新藥證書的伊波拉疫苗。
新冠疫苗,是陳薇繼伊波拉疫苗之後的又一成功案例。
2020年1月26日,武漢關閉離漢通道的第四天,陳薇率領軍事醫學專家組緊急奔赴武漢,圍繞病原傳播變異、快速檢測技術、疫苗抗體研製等課題,迅速開展應急科研攻關,與軍地有關單位建立起聯防、聯控、聯治、聯研工作機制。
在武漢,陳薇率領團隊與後方科研基地聯合作戰,集中力量展開應急科研攻關,爭分奪秒開展腺病毒載體重組新冠病毒疫苗的研究。陳薇領銜的新冠疫苗研製團隊,也被視為疫苗研發的「種子選手」。
這個「種子選手」更是代表了中國,在全球第一個率先進入了臨床試驗。
3月16日,陳薇帶領科研團隊研製的新冠疫苗,成為國內第一個獲批正式進入臨床試驗的疫苗;4月10日,完成疫苗一期臨床試驗接種的108位志願者,全部結束集中醫學觀察,健康狀況良好;4月12日,該疫苗開展二期臨床試驗,成為當時全球唯一進入二期臨床試驗的新冠疫苗,而首個重組腺病毒載體新冠疫苗試驗結果在柳葉刀發布。 8月11日,該疫苗獲得國家專利,成為國內首個進入臨床獲得專利權的新冠疫苗。目前,三期國際臨床試驗正在有序推進。
陳薇的朋友評價她:「不是在實驗室,就是在去實驗室的路上。只要她一鑽進實驗室,啥時候出來都不知道。」而陳薇說:「穿上了這身軍裝,這一切就都是我該做的。除了勝利,別無選擇!」
這個勝利,對陳薇來說,不是第一次,也不是最後一次。
連續兩次使用人腺病毒載體進行開發人類疫苗,成功的例子,在陳薇身上發生了兩次。
2014年,西非大規模暴發伊波拉疫情,並迅速向外蔓延。那時國內沒有伊波拉病例,陳薇也毅然決然地選擇挺身而出,率隊赴非。她說:「伊波拉離中國,只有一個航班的距離。」同年12月,陳薇率團隊研發出世界首個2014基因型伊波拉疫苗,該疫苗也是首個凍幹劑型伊波拉疫苗,實現了我國自主研發疫苗境外臨床試驗「零」的突破。
此次重組腺病毒載體新冠疫苗的成果,再次告知世界,人腺病毒載體是有可能成功研製成人用疫苗的。而在這之前,人腺病毒載體的疫苗研發歷史,卻無一例成功,陳薇改變了歷史,成功駕馭了人腺病毒載體研發人用疫苗技術平臺。
人腺病毒5載體疫苗(human adenovirus 5 vector vaccine)技術是由加拿大國家研究委員會(National Research Council)發明的專利技術。該項技術最早用於生產動物狂犬病口服疫苗,即將疫苗放在動物食品誘餌上用飛機播撒於野外,供動物食用預防動物狂犬病,從而間接預防了人被動物咬傷後的狂犬病。
此項人腺病毒5載體(Vector,運送病毒成分到人的免疫細胞)技術與牛津大學的黑猩猩腺病毒26載體技術類似,但性質完全不同。人腺病毒5對人感染普遍,可以引起人的輕微感冒,成年人中大約有70%已經自然感染過,因此這部分人普遍存在對人腺病毒5的抗體。需要特別指出的是,以往對愛滋病疫苗的研究指出,帶有人腺病毒5 抗體的人(預存抗體)注射這個載體技術生產的疫苗免疫效果很差,還有嚴重副反應。而黑猩猩腺病毒26除了在撒哈拉沙漠以南部分國家有感染外,其他國家極少有黑猩猩腺病毒感染人類,人體沒有預存抗體。
1980年代該項人腺病毒5載體技術曾經用於治療基因缺陷的兒童,即將修飾過的優質基因注射給兒童替換有缺陷的基因。 因為這個技術需要大量的人腺病毒5載體注射到人體,可以引起強烈的細胞免疫(也叫T細胞免疫,而一般疫苗是注射刺激B細胞產生抗體,即B細胞免疫)。T細胞免疫可以產生人體的炎症反應,引起發燒驚厥等嚴重反應。
1999年賓夕法尼亞大學詹姆斯·威爾遜實驗室(James Wilson’s lab at the University of Pennsylvania)用此療法曾經造成一名青年注射後死亡的嚴重事件,因此停止用於基因治療。
而後,從事愛滋病疫苗研究的學者認為此療法可能有用於愛滋病疫苗的新機遇,理由是愛滋病毒疫苗誘發的人體抗體(B細胞免疫) 不能對抗預防愛滋病毒感染,那麼這個人腺病毒5載體技術可以刺激T細胞免疫形成,理論上應該可以預防愛滋病毒,因為愛滋病毒進入人體T免疫細胞。於是科學家們開始將之用於愛滋病、瘧疾、結核病等疫苗的研究。其中最為令人關注的是2007年默克公司(Merck & Co.)的疫苗的兩個臨床試驗停止,因為臨床研究清楚表明疫苗沒有保護作用,而更為糟糕的是接種疫苗組由於人體有預存人腺病毒5抗體而加重愛滋病毒感染風險。
美國NIH也曾經用此技術開發愛滋病疫苗,但發現不能預防愛滋病毒感染。
由於上述基因治療和疫苗研究遭遇的慘痛失敗,國際上用此人腺病毒5載體技術開發疫苗的努力銷聲匿跡了。2013年天津康希諾生物技術公司將此技術從加拿大NRC以非獨家技術轉讓協議引進公司,進行伊波拉疫苗的開發,並與軍事醫學科學院合作。
中國成功了,使用這個平臺,不僅成功研發了伊波拉疫苗,新冠疫苗也正走在成功路上。在陳薇團隊率先發表的一期臨床試驗結果中可以看到,結果是積極的:大部分受試者中誘導產生了快速的T細胞應答,高劑量組和中劑量組的這種應答更強,並在接種疫苗後第14天達到峰值;接種疫苗後第28天,大多數受試者出現了T細胞應答陽性或可檢測到針對SARS-CoV-2的中和抗體(低劑量組28/36,78%;中等劑量組33/36,92%;高劑量組36/36,100%)。
「研發COVID-19(新冠肺炎)疫苗的挑戰是前所未有的,誘導免疫應答的能力並不一定表明該疫苗能完全保護人類免受SARS-CoV-2(新冠病毒)的感染。這些結果為新冠疫苗研發提供了積極前景,但距離該疫苗上市,我們還有很多工作要做。」陳薇院士說。
同時,論文通訊作者之一、江蘇省疾病預防控制中心副主任朱鳳才教授說:「我們的研究發現,Ad5(5型腺病毒)預存免疫力可能會減緩對SARS-CoV-2的快速免疫應答,並降低應答的峰值。此外,高水平的Ad5預存免疫力也可能會對疫苗誘導的免疫應答持久性產生負面影響。」
9月7日,陳薇表示,團隊研發的重組新冠疫苗,對已經發生變異的新冠病毒能夠完全覆蓋。從目前來看,年產3億的目標是可以實現的,他們正在努力擴大產能。「幾十年積累的十八般武藝,都用上了。」陳薇說。