日本大阪大學創辦的生物初創企業AnGes於3月5日宣佈,將與大阪大學共同開發預防新型冠狀病毒感染的DNA疫苗。目前已完成疫苗設計,寶生物公司(TaKaRa Bio)表示將協助完成DNA疫苗的開發和製造。團隊計劃經過動物實驗等步驟,最快6個月後開始進入臨床試驗。全球目前都在積極開發針對新型冠狀病毒的疫苗,英國葛蘭素史克公司(GSK)與擁有冠狀病毒蛋白質候選疫苗(COVID-19 S-Trimer)的中國三葉草生物製藥公司也達成了合作研究協議,正在準備進行量產等。
大阪大學與AnGes開發的是DNA疫苗,使用的是新冠病毒表面的刺突(S)蛋白編碼基因。DNA疫苗通過接種編碼目標病原體蛋白的環狀DNA(質體),使在體內產生病原體蛋白並誘導體液免疫和細胞介導免疫。所以,除了不容易感染新型冠狀病毒外,還有望用於抑制重症化等治療目的。與減毒疫苗不同,DNA疫苗特點是沒有病原體。
與滅活病毒的減毒疫苗和基因重組的病毒蛋白疫苗相比,DNA疫苗的特點是能在短期間内確立製造流程。但是,到目前為止,雖然世界上還沒有一款DNA病毒疫苗正式進入臨床應用。

出席記者發布會的大阪大學教授森下龍一(共同通信社)
此次,AnGes計劃開發的是利用構成基因的去氧核糖核酸(DNA)的DNA疫苗。通過注射精心設計能產生新型冠狀病毒(COVID-19)結構蛋白的DNA,來誘導機體對這種蛋白質產生免疫反應。利用免疫反應產生的抗體,來排除感染的病毒。
普通疫苗是通過注射失去感染力的病毒或作為抗原的蛋白質來誘導免疫反應的,而DNA疫苗則相當於將蛋白質的設計圖注入體內。DNA疫苗製造時不使用病毒,因此可以避開製造時的感染風險。另外,與使用蛋白質抗原的疫苗相比,其優勢在於可短期内製造和供貨,且製造成本較低。
森下教授在厚生勞動省和國立傳染病研究所的協助下,獲得COVID-19「S蛋白」的基因資訊。據透露, DNA疫苗的設計現已完成,寶生物公司正著手進行製造。之後將先對動物注射,確認能否產生抗體。後面製造約需4周左右時間,然後通過動物實驗確認有效性和安全性,森下教授表示「約6個月後開始進行臨床試驗」。同時表示:「由於是利用大腸桿菌製造,能在極短時間内供應。DNA疫苗非常適合此次這類緊急情況」,強調了疫苗的有用性。
有報告顯示,針對S蛋白很難產生抗體。森下教授則對DNA疫苗抱有期待:「把通常為2次的注射次數增加到3次、4次的話,就有可能誘導抗體」。
那麼,DNA疫苗的安全性又如何呢?AnGes的合作夥伴——美國Vical公司此前已針對很多傳染病開發過DNA疫苗,有實施臨床試驗的經驗。森下教授強調說:「迄今為止已經為1400多人注射過,尚未收到安全性有問題的報告」。Vical公司已於2019年被其他企業收購,因此未參加此次的項目。
關於人們關心的供貨量問題,寶生物公司的董事兼專務執行董事峯野純一表示:「目前尚處於利用小規模培養裝置製造的階段,不過聽說已經能滿足數百人的臨床試驗使用。2020年1月我們已開始正式啟用新設施,可以保證相當數量的產量」。
不過,即使6個月後能開始進行臨床試驗,如果與普通疫苗流程相同的話,獲得審批所需的時間可能要以年計。森下教授介紹說:「今後需要與各國監管機構探討如何開展臨床試驗等。打算選擇最佳的方法推進開發。」AnGes已開始與日本政府的官員等接觸。
以前美國的初創企業等針對SARS和埃博拉病毒等傳染病開發過疫苗。但很多疫苗還沒開發完,疫情就已經平息,最終未能實現實用化。因此,很多大型製藥企業等對開發疫苗都不甚積極。
另外,如果確認DNA疫苗在動物體內可以形成抗體,「還有望用於血清療法,比如為馬匹等接種DNA疫苗在其體內形成抗體,然後將含大量抗體的血清輸入重症患者體內」。森下教授還建議與DNA疫苗起伏同步開發血清製劑。
此次,AnGes和寶生物等企業雖然決定聯合出手,但還缺乏資金支持等。如果疫情在開發完成之前就平息了,也可能走不到終點。
不過,即便如此,研究DNA疫苗的可能性也能為下一次的病毒大流行做準備。當然了,不僅是DNA疫苗,包括其他疫苗和治療藥物在内,針對傳染病準備好各種武器都非常重要。就算是為了改變在基因檢測方面落後於其他國家的局面,支援民間疫苗和治療藥物的研發也應該成為日本政府的重要職責。
文:JST客觀日本編輯部