·mRNA-1273疫苗可誘導免疫反應
·試者大概率引發不良反應，但未發現限制試驗的安全性的問題，可進一步開發
mRNA-1273疫苗分三組劑量分別進行測試，可在所有參與者中誘導抗SARS-CoV-2免疫反應，但均出現局部或全身的不良反應包括疲勞，發冷，頭痛，肌痛和注射部位疼痛，多數人出現發燒，個別人出現蕁麻疹，劑量越高，發生不良反應的概率越大。
摘要
背景
嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）於2019年底出現並在全球蔓延，促使國際社會共同加速疫苗研發。候選疫苗mRNA-1273編碼穩定預融合的SARS-CoV-2刺突蛋白。
方法
我們進行了一項階段1，劑量遞增，開放標籤的試驗，其中包括45名18至55歲的健康成年人，他們分別間隔28天接受了兩次疫苗接種，分別以25μg，100μg或250μg的劑量使用mRNA-1273，每個劑量組有15名參與者。
結果
首次接種後，更高劑量組的抗體反應更高（第29天酶聯免疫吸附試驗抗S-2P抗體幾何平均滴度[GMT]，25μg組為40227、100μg組109209，以及250微克組中為213526）。第二次接種後，效價增加（GMT57天，分別為299,751、782,719和1,192,154）。第二次疫苗接種後，在所有接受評估的參與者中，通過兩種方法檢測血清中和活性，其值通常與一組對照恢復期血清標本分布的上半部分相似。超過一半的參與者發生的自發性不良事件，包括疲勞，發冷，頭痛，肌痛和注射部位的疼痛。二次疫苗接種後，全身不良事件更為普遍，尤其是最高劑量的接種，250μg劑量組中的3名參與者（21％）報告了一種或多種嚴重不良事件。
結論
mRNA-1273疫苗可在所有參與者中誘導抗SARS-CoV-2免疫反應，未發現限制試驗的安全性的問題。這些發現支持該疫苗的進一步開發。 （由美國國家過敏和傳染病研究所等資助； mRNA-1273 ClinicalTrials.gov編號NCT04283461）。
嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）於2019年12月出現並在全球蔓延，引起呼吸道疾病大流行，稱為2019年冠狀病毒病（Covid-19）。對疫苗的迫切需求促使國際社會做出回應，在2020年的前5個月內，有120多種候選SARS-CoV-2疫苗在開發中。候選疫苗mRNA-1273是一種脂質納米顆粒包裹的，基於核苷修飾的信使RNA（mRNA）的疫苗，可編碼SARS-CoV- 2刺突（S）糖蛋白穩定在其預融合構象中。 S糖蛋白介導宿主細胞附著，是病毒進入所必需的。它是許多SARS-CoV-2候選疫苗的主要疫苗靶標。
我們在健康成年人中進行了首次人體1期臨床試驗，以評估mRNA-1273的安全性和免疫原性。 在這裡，我們報告了試驗的目前結果。
方法
試驗設計和參加者
我們進行了1期，劑量遞增，開放標籤的臨床試驗，旨在確定mRNA-1273的安全性，反應原性和免疫原性。符合條件的參與者是18至55歲的健康成年人，他們以28μg，100μg或250μg的劑量間隔28天接受兩次注射試驗疫苗。根據在這些劑量水平下患者獲得的結果，在方案中增加了其他組。這些結果將後續報告。入選前未通過血清或聚合酶鏈反應篩選參與者的SARS-CoV-2感染。該試驗在西雅圖的凱撒華盛頓健康研究所和亞特蘭大的埃默裡大學醫學院進行。該協議可在NEJM.org上獲得本文的全文，並允許進行臨時分析來為有關疫苗策略和公共衛生的決策提供依據；該中期分析報告了開始至第57天的發現。有關試驗設計、行為、監督和分析的完整詳細信息，可在方案和統計分析計劃中找到（可在NEJM.org上找到）。
該試驗由Advarra機構審查委員會審查和批准，該委員會由一個委員會組成，並由一個獨立的安全監控委員會進行監督。在註冊之前，所有參與者均提供了書面知情同意書。該試驗是根據向食品和藥物管理局提交的新藥研究申請進行的。該疫苗由美國過敏和傳染病研究所（NIAID，試驗贊助者）和莫德納（麻薩諸塞州劍橋市）的研究人員共同開發。 莫德納參與了試驗設計的討論，提供了候選疫苗，並作為撰寫小組的一部分，為起草手稿做出了貢獻。 Emmes公司作為NIAID的分包商，擔任統計和數據協調中心，制定了統計分析計劃並進行了分析。該手稿完全由作者撰寫，第一作者是整體主要作者，第四作者是NIAID的主要作者，最後兩位是高級作者（詳細信息在NEJM.org的補充附錄中提供）。作者完全有權訪問由統計和數據協調中心根據原始數據準備的數據報告，並保證數據的完整性和準確性以及協議的試驗的真實性。
疫苗
由莫德納生產的候選mRNA-1273疫苗編碼S-2P抗原，該抗原由SARS-CoV-2糖蛋白和跨膜錨和完整的S1-S2裂解位點組成。通過在S2亞基中心螺旋頂部的兩個胺基酸位置986和987連續兩個脯氨酸取代，S-2P的預融合構象得以穩定。由四種脂質組成的脂質納米粒膠囊以固定的mRNA和脂質比例配製。mRNA-1273疫苗為無菌液體，濃度為每毫升0.5 mg。使用生理鹽水作為稀釋劑來準備給藥劑量。
試用程序
在第1天和第29天，將疫苗以0.5 ml的注射量注射到三角肌中。每次疫苗接種後分別在第7天和第14天以及第57、119、209和394天進行隨訪。劑量遞增計劃指定了25μg組中的四名前哨參與者的入組，隨後是四名100μg組中的哨兵參與者的入組，然後是另兩個劑量組的全面引入。如果在這兩個劑量組的所有參與者都在第8天完成後沒有滿足停止規則，則招募250μg組中的四個前哨參與者，然後再加入該劑量組的其餘成員。
參與者在每次接種疫苗後7天使用記憶輔助工具記錄局部和全身反應。沒有指示參與者在疫苗接種之前或之後常規使用對乙醯氨基酚或其他鎮痛藥或退燒藥，但被要求記錄所用的新藥。不良事件的分級按照標準毒性分級表分級（補充附錄中的表S1）。
SARS-COV-2結合抗體的評估和中和反應
通過酶聯免疫吸附測定（ELISA）評估針對S-2P和位於S1亞基中的分離的受體結合域的結合抗體反應。通過假型慢病毒報告基因單次感染中和試驗（PsVNA）和野生型SARS-CoV-2斑塊減少中和試驗（PRNT）活檢來評估疫苗誘導的中和活性。在第1、15、29、36、43和57天從所有參與者收集的標本上進行了ELISA和PsVNA。由於PRNT分析的時間密集性，在本中期分析報告中，僅提供在25微克和100微克劑量組中的第1天和第43天時間點的結果。
為了比較參與者的免疫反應與SARS-CoV-2感染引起的免疫反應，還測試了41個恢復期的血清標本。該測定在NIAID疫苗研究中心（ELISA和PsVNA）和範德比爾特大學醫學中心（PRNT）進行。
SARS-COV-2 T細胞反應的評估
通過對在第1、29和43天收集的樣本進行的細胞內細胞因子染色分析，評估了對刺突蛋白的T細胞應答。對於該中期分析報告，僅提供25μg和100μg的結果-μg劑量組的結果。這些測定是在NIAID疫苗研究中心進行的。 （有關所有測定方法的詳細信息以及恢復期血清標本的特徵，請參見補充附錄。）
統計分析
45名入組參與者的免疫原性測試結果不包括3名未進行第二次疫苗接種的參與者在36天，43天和57天的結果，以及未採集標本的時間點的結果（在100μg組中：1人在第43天和第57天未採集；在250微克組中：第29天1人，第57天1人）。幾何均數的置信區間是根據對數轉換數據的Student t分布計算得出的。通過ELISA測量的血清轉化被定義為抗體滴度比基線增加4倍或更多倍。
結果
試用人群
入選的45名參與者在2020年3月16日至4月14日之間接受了首次疫苗接種（圖S1）。3名參與者未接受第二次疫苗接種，包括在25μg組中的一名雙腿患蕁麻疹的患者，第一次接種後5天發病，以及兩名（25μg組中的一名和250μg中的一名）由於疑似Covid-19而隔離，從而錯過了第二個疫苗接種窗口，最終為陰性。所有人員繼續參加預定的訪問。表1列出了參會者的人口統計學特徵。
表1
疫苗安全
沒有發現嚴重的不良事件，也沒有達到預先規定的試驗停止規則。如上所述，25-μg組中的一名參與者因為不明原因的不良事件，即暫時性蕁麻疹而退出，被認為與第一次疫苗接種有關。
初次接種疫苗後，在25μg組中的5名參與者（33％），在100μg組中有10名（67％）和在250μg組中有8名（53％）報告了引起全身性不良事件。嚴重程度均為輕度或中度（圖1和表S2）。自發性全身不良事件在第二次接種後更為常見，在25μg組的13名參與者中有7名（54％），100μg組的所有15名和250μg組的所有14名均有發生，其中3名的參與者（21％）報告一項或多項嚴重不良事件。
初次接種疫苗後，沒有參與者發燒。第二次疫苗接種後，25μg組無人發燒，100μg組中6名（40％），250μg組中8名（57％）出現發燒。 250μg組中的事件之一（最高溫度39.6°C）被定為嚴重。 （有關該參與者不良事件的其他詳細信息，請參見補充附錄。）
當存在局部不良事件時，幾乎都是輕度或中度的，並且注射部位的疼痛是常見的。在兩次疫苗接種中，超過一半的參與者發生了全身和局部不良事件，包括疲勞，發冷，頭痛，肌痛和注射部位疼痛。對2級或更高級別以及預期外的不良事件的安全性臨床實驗室值的評估未顯示出令人擔憂的情況（補充附錄和表S3）。
SARS-COV-2結合抗體反應
首次接種疫苗後，與S-2P的結合抗體IgG幾何平均滴度（GMT）迅速增加，到第15天所有參與者的血清轉化率都很高（表2和圖2A）。第一次和第二次接種的劑量依賴性反應是明顯的。受體結合域特異性抗體反應的模式和大小相似（圖2B）。對於這兩種測定，在100μg和250μg劑量組中首次接種後抗體應答的中值與恢復期血清標本中的中值相似，在所有劑量組中，第二次接種後的抗體應答中值均處於恢復期血清標本中值的上四分位數。第57天的S-2P ELISA GMT（25μg組為299,751 [95％置信區間{CI}，206,071至436,020]，100μg組為782,719 [95％CI，619,310至989,244]和250μg組中的1,192,154 [95％CI，924,878至1,536,669]超過了恢復期血清標本水平（142,140 [95％CI，81,543至247,768]）。
表2
SARS-COV-2中和反應
接種疫苗之前，沒有參與者有可檢測到的PsVNA反應。首次接種後，不到一半的參與者檢測到PsVNA反應，並觀察到劑量效應（50％抑制稀釋度[ID50]：圖2C，圖S8和表2； 80％抑制稀釋度[ID80]：圖S2和表S6）。然而，在第二次疫苗接種後，在所有參與者的血清樣本中鑑定出PsVNA反應。最低的反應是在25微克劑量組中，第43天的幾何平均ID50為112.3（95％CI，71.2至177.1）。在100μg和250μg組中，較高的響應幅度相似（在第43天，幾何平均ID50、343.8 [95％CI，261.2至452.7]和332.2 [95％CI，266.3至414.5]） 。這些反應類似於恢復期血清標本值分布上半部分的值。
接種疫苗前，沒有參與者在PRNT分析中測試的最高血清濃度（1：8稀釋）下可檢測到80％的活病毒中和。在第43天，在所有參與者中均檢測到能夠降低SARS-CoV-2感染力80％或更多的野生型病毒中和活性（PRNT80），PRNT80的幾何平均響應， 25微克治療組為339.7（95％CI，184.0至627.1），100微克組為654.3（95％CI，460.1至930.5）（圖2D）。中和性PRNT80的平均應答通常等於或高於此測定中測試的三個恢復期血清樣本的值。在S-2P和受體結合結構域的結合測定值之內和之間以及通過PsVNA和PRNT測量的中和活性（圖S3至S7）的值之間達成了良好的一致性，這為每種測定通過mRNA-1273引起的表徵誘導的體液反應提供了正交支持。
SARS-COV-2 T細胞反應
25μg和100μg劑量引起CD4 T細胞應答（圖S9和S10），在受S特異性肽庫刺激後，它們強烈偏向Th1細胞因子的表達（腫瘤壞死因子α>白介素2>幹擾素γ），而2型輔助T細胞（Th2）的細胞因子表達最少（白介素4和白介素13）。在100μg劑量組的第二次疫苗接種後，檢測到CD8 T細胞對S-2P的應答很低（圖S11）。
討論
我們報告了mRNA-1273 SARS-CoV-2疫苗的這一第1期臨床試驗的中期發現，該疫苗編碼穩定的預融合三聚體S-2P。其他候選疫苗和快速生產的mRNA平臺的經驗使得可以在創紀錄的時間內部署人類首例臨床候選疫苗。通常需要數年的產品開發過程在大約2個月內完成。在SARS-CoV-2基因組於2020年1月10日發布後，疫苗開發開始了。在45天內完成了臨床試驗材料的生產和交付，第一批試驗參與者於2020年3月16日進行了疫苗接種，距病毒基因組序列公布僅66天。加速的時間表生成了關鍵的臨時數據，這些數據是在初步意識到新的大流行性威脅後的6個月內啟動高級大規模臨床試驗所必需的。
兩劑疫苗系列通常沒有嚴重的毒性。據報導，首次接種後的全身不良反應均被分級為輕度或中度。第二次疫苗接種後有更大的反應原性，尤其是在250μg組中。在這三個劑量組中，局部注射部位反應主要是輕度的。這種描述性的安全性與在莫德納較早的使用脂質納米顆粒膠囊製劑進行的兩項禽流感mRNA疫苗試驗（甲型H10N8和甲型H7N9流感）的報告中描述的相似，並且與編碼S受體結合域的Covid-19 mRNA疫苗的1-2期評估的中期報告一致。這些研究表明，第二次接種疫苗後，劑量越高引起的全身性不良事件往往更頻繁更嚴重。
mRNA-1273疫苗具有免疫原性，在第一次接種後，以時間和劑量依賴性方式誘導所有參與者對全長S-2P和受體結合結構域的強烈結合抗體反應。還以劑量依賴性方式引起相應高的中和抗體應答。結合抗體的血清轉化迅速，發生在第一次疫苗接種後的兩周內，但偽病毒中和活性在第二次接種疫苗之前較低，這支持了需要兩劑疫苗接種的時間表。重要的是要注意，兩劑量方案產生的結合和中和抗體效價與恢復期血清標本中發現的相似。但是，對這些比較的意義的解釋必須考慮到Covid-19恢復期抗體滴度的可變性，具體取決於患者年齡，疾病嚴重程度和疾病發作後的時間以及樣本中樣品的數量。
儘管尚未確定針對SARS-CoV-2感染的保護作用的相關性，但血清中和活性的測定已被證明是對其他呼吸道病毒（如流感病毒和呼吸道合胞病毒）的保護性機制，並已被普遍接受作為體內體液應答的功能性生物標誌物。在給予恆河猴的DNA疫苗候選物中，表達了不同形式的SARS-CoV-2刺突蛋白，疫苗接種後中和抗體的滴度與針對SARS-CoV-2攻擊的保護作用相關。體液和細胞介導的免疫反應與疫苗誘導的針對獼猴模型中SARS-CoV-2感染後的攻擊或隨後的再攻擊的保護相關。我們發現結合和中和測定法之間、活病毒之間以及偽病毒中和測定存在強相關性。後一個發現表明，在生物安全性2級條件下進行的偽病毒中和測定，如果經過驗證，可以作為活體病毒中和的相關替代品，而生物活體中和則需要生物安全性3級。在人類中，3期功效試驗將允許評估疫苗誘導的免疫反應與臨床保護的相關性。
在這份關於參與者至第57天隨訪的中期報告中，我們無法評估免疫反應的持久性。但是，在第二次接種疫苗後，將對參與者進行為期一年的隨訪，並在此期間安排定期採血，以表徵體液和細胞免疫反應。鑑於自然史研究表明SARS-CoV和MERS-CoV（中東呼吸症候群冠狀病毒）感染（尤其是輕度疾病）可能不會產生長期的抗體應答，因此這種縱向評估是相關的。
mRNA-1273疫苗的快速而穩健的免疫原性特徵很可能來自創新的基於結構的疫苗抗原設計，再加上有效的脂質-納米顆粒遞送系統，以及使用能夠避免早期細胞內幹擾素相關基因激活的修飾核苷酸。mRNA組成和配方與以下相關：蛋白質的延長表達，抗原特異性T卵泡輔助細胞的誘導以及生發中心B細胞的活化。通過在七肽重複序列的頂部替換兩個脯氨酸，來穩定冠狀病毒的突觸蛋白，防止了融合（S2）亞基的結構重排。這樣就可以確定來自地方性和大流行性菌株（包括HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV）的預融合構象的原子級結構。此外，S-2P構象穩定性轉化為更大的免疫原性，基於對中和敏感抗原決定簇在預融合分子的頂點的保留，如呼吸道合胞病毒F糖蛋白和改善的蛋白表達，這對於基於基因的抗原遞送特別有利。因此，從mRNA模板向免疫系統呈遞S糖蛋白的天然摺疊前融合構象能夠有效地在宿主內產生抗原，並促進對SARS-CoV-2的高質量和高強度抗體應答。
以前使用獸醫冠狀病毒疫苗以及SARS-CoV和MERS-CoV感染的動物模型的經驗引起了人們對與疫苗相關的增強呼吸道疾病潛力的安全性的關注。這些事件與易受抗體依賴性複製增強影響的嗜巨噬細胞型冠狀病毒相關，或與疫苗抗原誘導的中和活性差且Th2偏向反應不良的抗體相關。降低與疫苗相關的增強的呼吸道疾病風險，或降低由抗體依賴性而增強的複製的風險，涉及到了誘導高質量的功能性抗體反應和偏向Th1的T細胞反應。小鼠mRNA-1273的研究表明，結構明確的刺突抗原可誘導強大的中和活性，並且基於基因的傳遞可促進Th1偏向的應答，包括CD8 T細胞可防止肺和鼻中的病毒複製，但無免疫病理學證據。重要的是要注意，mRNA-1273還可以在人體內誘導Th1偏向的CD4 T細胞反應。對動物的其他測試以及正在進行的臨床標本T細胞分析將繼續確定mRNA-1273的安全性。
這些安全性和免疫原性發現支持將mRNA-1273疫苗推進到後期臨床試驗。在所評估的三個劑量中，100μg劑量引起較高的中和反應和Th1偏向的CD4 T細胞反應，並且其反應原性特徵比較高劑量更有利。正在進行600名健康成年人中的mRNA-1273的2期試驗，評估劑量分別為50μg和100μg（ClinicalTrials.gov編號，NCT04405076）。一項大型3期療效試驗預計將評估100μg劑量，預計將於2020年夏季開始。
通訊作者：Lisa A. Jackson
發布日期：2020年7月14日
發布渠道：新英格蘭醫學雜誌
原文地址：https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2022483?query=featured_home
原文標題：An mRNA Vaccine against SARS-CoV-2 — Preliminary Report
譯者：小西 | 網易公開課