2020年3月16日，美國生物技術公司Moderna宣布獲得美國FDA批準，正式開始新冠肺炎病毒的疫苗的臨床試驗，首名志願者已經在西雅圖接受了第一劑注射。
就在第二天，中國軍事科學院也宣布，他們與康希諾生物股份公司聯合開發的新冠病毒疫苗獲得國家批準，開始計劃疫苗的臨床試驗。
不能不說，這個研發速度給人留下了深刻的印象，因為從中國發現病毒，學者們進行分離測序公布病毒基因圖譜，到第一名志願者接受注射，隻過了短短的兩個月時間。這在以前是無法想象的。
為什麽這樣說呢？因為傳統的疫苗起效的機制是讓人類的身體產生抗體，比如減活和滅活疫苗，就是給人體注射降低了致病性和毒性的病毒，或者已經死亡的病毒或者細菌，刺激人體產生免疫力。所以製造疫苗的第一步，就是要分離致病病毒，然後在實驗室培育病毒，再想辦法減活或者滅活病毒而不失去刺激免疫系統的疫苗作用。同時，研發團隊還要做細胞與動物試驗，耗時耗力，往往需要幾年甚至幾十年的時間。所以從常理來說，本次新冠疫苗在兩個月後就進行臨床試驗，實在是快得匪夷所思。
疫苗中的“驚奇隊長”
根據Moderna公布的臨床實驗資料，這次試驗的是一種全新的mRNA疫苗，疫苗命名為mRNA-1273，並非傳統的疫苗的任何一種，給人一種“黑科技技術點”加滿，能對新冠病毒實行降維打擊的感覺。
那什麽是mRNA疫苗呢？大家知道，生物的遺傳密碼儲存在細胞核內的DNA中。DNA的遺傳密碼掌控了一切生物活動，指導生物體內的細胞合成何種蛋白質，以保證和維持生理活動的正常運行。但DNA只有四個基本編碼，CGAT，而且DNA存在於細胞核中，細胞核並不能合成蛋白質。
要將DNA的密碼翻譯出來合成蛋白質，就需要RNA。RNA將DNA的編碼抄寫下來（轉錄），然後從細胞核出來，進入細胞漿。細胞漿內的細胞器按照RNA的編碼指示，將這4個基本編碼翻譯並且合成氨基酸。不同的氨基酸排列組合就形成不同的蛋白質。
簡單地打個比方，如果把疫苗比做一枚對付病毒的導彈，DNA就是建造導彈的設計原始藍圖，RNA就是讓工程師能看懂能指導工廠如何製造導彈的實際圖紙，氨基酸就是一個個的零組件，蛋白質則是完成後的導彈。
以前的蛋白疫苗合成，需要提取病毒，測出病毒的遺傳編碼，在實驗室根據遺傳編碼合成病毒致病的蛋白質。這些蛋白質疫苗進入人體細胞後，在細胞內激活免疫反應，形成抗體。說白了就是在工廠按照圖紙造好了導彈再投入實戰。耗時很長。那mRNA疫苗就是撇開了工廠生產這一大步，直接將設計圖紙投入戰場使用。這種全新的疫苗，具有以下幾個優勢：
1
研發快
正所謂“天下武功，唯快不破”。因為不需要體外合成蛋白質，所以可以直接將病毒致病的mRNA片段通過生物學手段投入到人體細胞內。人體細胞根據病毒的RNA編碼， 直接合成病毒的蛋白質，直接形成免疫反應，合成抗體。
流程的縮短，不僅僅縮短了時間，也省掉了體外合成蛋白質過程中，還要進行測試調控修正的步驟。只需要病毒的遺傳編碼，就可以短時間內設計出mRNA疫苗。這也是為何此次Moderna可以如此快速進行臨床試驗的根本原因。這相當於直接將設計圖紙丟進細胞內，讓細胞自己按照圖紙合成武器，對抗病毒，而不需要去體外的工廠慢慢造出武器再投入戰場，節約了寶貴的時間——1月7日拿到中國學者公布的遺傳信息，1月13日他們就設計了第一方案的mRNA序列基因編碼，2月24日就已經將合成的疫苗運送到了測試中心。
2
直接模擬病毒
mRNA攜帶有病毒激發免疫反應的遺傳編碼，進入細胞後，人體細胞將其視為自己的遺傳信息，直接按照圖紙合成“武器”，這樣合成的“武器”比起在體外“加工廠”合成的更加“原廠化”，因為人體細胞不僅僅按圖紙合成，還可能在合成後自行添加自然的合成後的修正程序，將武器進一步打磨，就可能更加精準，“殺傷力”更大。
3
威力更強大
mRNA疫苗可以同時編輯進多個蛋白質信息，比如同一病毒不同部位的多個致病蛋白質的遺傳編碼都可以編寫進去，在細胞體內一次性合成，形成更加複雜、功能更全面的疫苗。比如該公司開發中的巨細胞病毒mRNA疫苗同時編輯進去了6個不同的mRNA信息，形成免疫力更強大的疫苗。
4
生產方便
傳統的疫苗因為需要多個步驟，合成條件非常嚴格，很難短期內大量生產。而mRNA疫苗因為省掉了許多中間過程而使得快速合成成為可能。
超級武器也有短板
如此說來，mRNA疫苗簡直就是滅霸手上鑲滿了宇宙能量寶石的手套，威力無窮。只要打個榧子，新冠病毒就灰飛煙滅，難道它就沒有什麽缺點嗎？
顯然也是有的。
首先，按照病毒的遺傳編碼合成mRNA疫苗，選取哪一段遺傳信息就至關重要。因為不像傳統疫苗有實際病毒作為參考，靠生物學的遺傳知識來預測/設計mRNA疫苗頗有點“閉門造車”的感覺。當然，生物學的巨大進步，使得這種“閉門造車”也不是無的放矢，但仍然不可避免出現錯誤，導致疫苗沒有預期的刺激免疫反應的能力。
其次，mRNA不像蛋白質或者DNA那樣穩定，非常難以保存，尤其進入人體後，如何避開人體自身的免疫系統，如何不被免疫系統當作外來病原消滅掉，就是個難題。
再次，mRNA疫苗在體外合成後，如何讓它進入到人體組織，最終進入到目標細胞內，還能保持原有的刺激免疫反應的能力，也是很難解決的問題。即便mRNA疫苗躲過了人體強大的免疫系統，經過“千山萬水，九死一生”進入了預想的細胞內，是否能騙過人體自身的細胞，讓它將這一段mRNA當成自己的遺傳編碼，按照這個圖紙合成武器（抗體蛋白質），也很難保障。就比如將一個外來的圖紙給工廠，期望這個工廠不起疑心，老老實實地按照圖紙合成武器，風險很大。一旦工廠工人起了疑心，不但不合成武器，還很有可能直接“燒掉”這個圖紙。
退一萬步說，假如mRNA完美避開了上述種種問題，合成了“超級武器” ，但武器的質和量究竟會如何也無人能夠保證，有可能造出的武器既質量低劣，還數量低下。而且有沒有可能合成了預想之外的蛋白質，反而造成別的損傷，也無法預料。
所以，這個新型的mRNA疫苗設計思路很好，前景可觀，但仍然困難重重，至今為止尚沒有一個mRNA疫苗通過臨床試驗，進入臨床使用。
不僅如此，由於此次新冠疫情來勢凶猛，美國國立衛生研究院（NIH）本著事急從簡的原則，批準疫苗研發可以省略動物實驗，直接進行人體試驗。所以Moderna的mRNA疫苗研發進度非常迅速，也是拜這個特殊政策所賜。不得不說，這個舉措不是沒有風險的。沒有達到預想的免疫作用雖然會讓人失望，但還不算最糟糕的，如果出現預想外的副作用，形成了不想看到的免疫反應，那才是最讓人擔憂的。
不過，根據Moderna的公開信息，在開展人體試驗的同時，動物實驗也在展開。Moderna的mRNA疫苗人體試驗，第一期征用了45個志願者，疫苗注射兩次，間隔28天，主要是測試毒副作用，雖然也會同時看有沒有免疫效果，但主要目的仍然是測試安全性。
mRNA疫苗VS腺病毒疫苗：
誰能捷足先登？
就在mRNA-1273疫苗開始人體試驗的第二天，中國軍事科學院也宣布，他們與康希諾生物股份公司聯合開發的新冠病毒疫苗獲得國家批準，開始計劃疫苗的臨床試驗。這個特批也是快得史無前例，從申請到批準隻用了一天。3月19日，第一個志願者在武漢接受了第一劑注射。與美國的試驗隻隔了3天。
競賽顯然已經開始。
中國學者開發的疫苗名為Ad5-nCoV，是個腺病毒載體疫苗，與美國的mRNA疫苗走的是不同的思路。
中國的腺病毒載體疫苗，顯然是針對mRNA或者DNA疫苗如何進入人體細胞內這個難題而設計的。從公開的一些資料看，腺病毒是一種很常見的病毒，有很強的進入人體細胞的能力。科學家早就已經利用腺病毒這種不尋常的能力，通過實驗室的基因工程改造技術，修改腺病毒自身的遺傳信息編碼，讓它攜帶我們需要的遺傳編碼信息進入生物體的細胞內，在細胞內合成預期的蛋白質，完成激發免疫系統或者進行腫瘤治療等目的。
因為腺病毒載體技術的成熟，讓腺病毒帶上新型冠狀病毒的特殊致病抗原而進入人體細胞，從而合成針對新冠病毒的抗體，就成為可能。所以比起單純的mRNA疫苗，從克服人體免疫系統的清除作用這一點來看，腺病毒疫苗是更有可能進入人體細胞的。再加上冠狀病毒此前已經被用於多種生物醫學用途，技術相對成熟，所以中國方面開發的這款疫苗才能在如此短時期內完成了設計、實驗室測試、初期的動物實驗，而快速進入臨床試驗階段。根據公開信息，該疫苗的初期動物實驗顯示了很好的免疫刺激能力，而且沒有發現明顯的副作用。
不僅如此，腺病毒載體疫苗還有一些突出的優點。比如基因編碼容易人為修改，容易被細胞吞噬而進入細胞內，免疫反應強烈，容易大量生產等等。從理論上講，中國版本的新冠疫苗，可能獲得成功的機會，比美國的mRNA疫苗可能更大一些。
但中國的腺病毒載體疫苗要想最後投入“實戰”，依舊需要克服一些先天的問題。
絕大多數人的體內已經存在有大量的腺病毒抗體，比如我們常患的普通感冒，腺病毒就是其病原體之一。打個比方，就是我們體內早準備了大量的對付腺病毒的武器，軍隊枕戈待旦，嚴陣以待，所以腺病毒注射進入人體後，就很有可能被免疫系統給清除掉，根本不給這個疫苗進入淋巴細胞內再表達遺傳信息合成需要的蛋白質的機會，因此產生預想抗體的機會也不是很大。
另外一點，即便合成了抗體，能不能合成足夠量的抗體，也是個未知的問題。此外還有一些專業研究報導已經指出，腺病毒作為疫苗載體，或者腫瘤治療方案時，出現過一些嚴重的甚至長期的副作用。
總之，雖然這些新的臨床試驗很讓人期待，但這畢竟是最初期的臨床試驗。先測毒性，通過後再測試有效性，還得擴大受試者人數，做對照試驗，雖然生物技術的進步為快速開發疫苗提供了可能，但到完成所有臨床試驗真正給大眾使用，恐怕也不是幾個月就可能完成的事情。保守估計，即便一切順利，也需要至少一年甚至數年的時間。
但願這些臨床試驗早日成功，早日惠及人類，給肆虐的新冠肺炎病毒迎頭痛擊，遏製它的蔓延。
作者：勿怪幸
編輯：朱步衝
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