「疫苗达人陶医生」你敢接种么?,1000亿个“活”腺病毒的新冠疫苗( 三 )
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腺病毒是普通感冒常见的病原体 , 但是用作疫苗载体的腺病毒被阉割了关键基因 , 它们虽然可以进入细胞 , 但因为基因缺陷而无法增殖 , 所以对人体不构成威胁 , 不会导致人体感冒 。
载体腺病毒进入细胞后 , 其携带的新冠病毒S蛋白基因会活化 , 产生出冠状病毒S蛋白 , 并从细胞内转移到细胞外 , 刺激人体产生免疫力 。 由于存在S蛋白从细胞内到细胞外的机制 , 有点模拟新冠病毒的感染过程 , 所以其刺激人体免疫系统的效果要优于直接把S蛋白当作疫苗接种到人体 。
接种1剂腺病毒载体疫苗进入体内的腺病毒数量虽然高达上千亿个 , 但由于无法复制 , 会在人体中慢慢被清除掉 , 所以也不必担心其会源源不断地产生S蛋白反而导致免疫抑制或其他S蛋白过量带来的问题 。
说腺病毒载体新冠疫苗的效果更好些 , 主要是指其可以同时刺激人体的体液免疫和细胞免疫 。 体液免疫通常就是指产生抗体 , 抗体可以直接与病毒或毒素结合 , 使其失去生物活性;细胞免疫则可以杀伤被病原体感染的细胞或癌细胞 。
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用转基因重组乙肝疫苗做对比 , 可以看出腺病毒载体疫苗的效果优势 。
目前 , 世界上所有乙肝疫苗都是将乙肝病毒表面抗原(HBsAg)基因转入酵母菌或CHO细胞 , 后两者大批量培养生产出HBsAg再分离提纯做成疫苗 。 接种乙肝疫苗就是直接把HBsAg注射入人体 , 通常认为HBsAg只在细胞外 , 不进入细胞内 。
这种细胞外的HBsAg , 通常以刺激产生抗体的体液免疫为主 , 细胞免疫也有 , 但一般认为乙肝疫苗的细胞免疫不如体液免疫强烈 , 这也是临床上常常认为乙肝表面抗体转阴的话就要重新再接种乙肝疫苗的原因之一 , 而且乙肝疫苗需要接种3剂 。 比较而言 , 腺病毒载体新冠疫苗人体试验只需接种1剂 , 应该就是这种优势的体现之一 。
腺病毒载体疫苗在产能上 , 也具有明显的优势 。
如果用传统方式培养新冠病毒 , 再提取病毒表面的S蛋白的方式来做疫苗 。 假定这种S蛋白新冠疫苗的剂量为10微克/剂 , 这参考的是乙肝疫苗常用规格 。
冠状病毒直径80~120纳米 , 把它简化成长宽高均为100纳米(10-7米)的立方体 , 且密度与水相同(1012微克/立方米) , 那单个病毒体积是10-21立方米 , 质量为10-9微克 。
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西湖大学周强研究团队在BioRxiv上公布了新冠病毒S蛋白的冷冻电镜结构图 , 其单个尺度约为3.5埃 , 即0.35纳米 。
假设新冠病毒表面有10000个S蛋白 , S蛋白的质量密度和水相同 , 那么这些S蛋白的质量仅占新冠病毒质量的4/万 。
基于上述设定 , 生产1支10微克S蛋白疫苗就需要培养2.5×1013个新冠病毒 , 这个病毒培养量是中剂量(1011)腺病毒疫苗的250倍 。
换句话说 , 腺病毒载体疫苗的产能是病毒培养提纯法的250倍 。
不过 , 目前新冠疫苗并没有采用病毒培养提纯法 。 我比较看好的是重组S蛋白新冠疫苗 , 与乙肝疫苗工艺相同 。 这种方法不培养病毒 , 而是培养酵母菌或大肠杆菌或CHO细胞 , 那就没法直接和腺病毒载体疫苗比较产能了 。 不过陶医生觉得 , 腺病毒载体疫苗的产能还是要远高于重组S蛋白疫苗 。
能够比腺病毒载体疫苗产能更高的是mRNA疫苗 , 因为mRNA疫苗可以直接拷贝复制 , 不像腺病毒还需要体外培养 。 只是 , mRNA疫苗还没有人用疫苗上市过 , 所以还存在较多不确定因素 。
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