去年12月11日美国食品药品管理局（FDA）将其第一个Covid-19疫苗紧急使用授权颁发给了mRNA疫苗BNTb2，而为这一决定奠定基础的两篇关键论文分别在去年10月14日和12月10日发表于《新英格兰医学杂志》（NEJM）。虽然迄今已有数千万剂BNTb2接种，但关于其有效性和安全性的各种讨论声一直不绝于耳。
为帮助读者深入理解BNTb2的有关数据，《NEJM医学前沿》邀请了疫苗专家、复旦大学教授金侠解读这两篇NEJM论文。（责任编辑赵剑飞）金侠
复旦大学附属上海市公共卫生临床中心
自年12月Covid-19被发现，短短的一年多时间，疫情已遍布全世界余国家和地区。截至年1月23日中国武汉封城一周年之际，全球累计确诊余万Covid-19病例，病死率高达2%左右。早在疫情初期，各界就已达成共识，认为疫苗是有效控制这场全球疫情的必要手段。因此百余个来自多种技术路线的新冠疫苗在数十个国家同时展开研发，其相关临床试验数据尤其受人瞩目。年10月14日，美国罗切斯特大学EdwardWalsh医院RobertFrenckJr.携同9家单位共25名作者在《新英格兰医学杂志》（NEJM）报道了两种SARS-CoV-2mRNA疫苗——BNTb1和BNTb2——的1期临床试验结果，这两种疫苗采用了相同的核苷修饰mRNA技术。年12月10日，INFANT基金会FernandoPolack和纽约上州医学院（StateUniversityofNewYork,UpstateMedicalUniversity）StephenThomas领衔来自14家单位共27名作者在NEJM再次撰文，公布了mRNA疫苗BNTb2的3期临床试验结果。这两项临床研究为mRNA疫苗BNTb2获得美国食品药品管理局（FDA）等多个国家或地区的紧急使用授权（EUA）或有条件上市批准提供了必要的临床数据，让多国政府有信心开展大规模人群接种。1期试验：确定进一步研发的候选疫苗Walsh等开展的1期临床试验采用了两种mRNA疫苗：BNTb1表达新冠病毒（SARS-CoV-2）受体结合域（RBD）分泌型3聚体，BNTb2表达稳定在膜融合前构象、膜锚定的全长SARS-CoV-2刺突蛋白；经修饰的mRNA被脂质体纳米颗粒包裹后形成疫苗制剂，以防止降解，提供细胞递送效率。试验采用安慰剂对照、观察者单盲、剂量爬坡的标准流程进行，以评估其安全性和免疫原性。经筛选人后，试验共纳入位无新冠病毒感染史，无HIV、HBV、HCV感染，无自身免疫病史的健康人。这些参与者被随机分入13组，每组15人，其中12人注射疫苗，3人注射安慰剂。参与者中有名成人（年龄在18-55岁之间），另外有90名老年人（年龄在65-85岁）；绝大多数是白种人、非西班牙语裔。μgBNTb1组（18-55岁）因接种第一剂疫苗或安慰剂后免疫反应强烈而未接种第二剂疫苗安慰剂，其它12组（按照剂量[10μg、20μg或30μg]、年龄[18-55岁成人或65-85岁老年]和疫苗种类[BNTb1或BNTb2]分组）均在第1和21日各接种1次疫苗（或安慰剂）。试验结果显示，两种疫苗的安全性良好。主要局部副作用包括疫苗接种7天之内，接种处有轻、中度疼痛，二次接种后尤其明显；90%左右的高剂量组（30μg）参与者体验到不同程度的局部疼痛。少部分人（小于25%）有局部红、肿。BNTb1和BNTb2两种疫苗在局部副作用上表现类似。各年龄组参与者接种疫苗或安慰剂后7日内报告的局部反应[1]
主要的全身副作用包括发热、疲倦、寒颤。BNTb1接种者中，75%的高剂量组（30μg）在接种第二剂后发热超过38℃，有1位老年参与者体温达38.9-40.0℃。症状呈现剂量依赖性，且一般在第二天最重，在七天内自然消失。与BNTb1相比，BNTb2引起的全身副作用较轻，且BNTb2首剂接种后，老年人组（65-85岁）和对照组全身副作用的情况类似。同时，BNTb2比BNTb1接种者中使用止痛药、解热药的人数略少。各年龄组参与者接种疫苗或安慰剂后7日内报告的指定全身性事件[1]
实验室常规检测中相对于基线的最大变化是淋巴细胞计数暂时减少，但无临床表现，且在疫苗接种一周内恢复正常。该现象可能与人体免疫系统在针对疫苗产生免疫应答过程中，淋巴细胞从周围血向淋巴结迁移有关。试验结果还显示，疫苗按预期诱导出相应的免疫应答。在成年组和老年组中，BNTb1和BNTb2两种疫苗均能诱导出中和抗体，其水平相当或高于SARS-CoV-2感染患者恢复期血清的中和抗体水平。具体而言，志愿者在2剂疫苗接种后第7天（即首剂接种后第28天），其抗原结合抗体水平达到峰值6,-23,U/ml，而作为参照的SARS-CoV-2感染患者恢复期血清平均只有U/ml。此外，对于在3期试验中采用的二剂BNTb2（30μg/剂）接种，其50%病毒中和抗体滴度峰值在成年组和老年组分别为（第二剂接种后第7天）和（第二剂接种后第14天），而参照组SARS-CoV-2感染患者恢复期血清平均只有94。老年组在结合抗体和中和抗体的水平上比成年组低，但30μgBNTb2接种2剂后所诱导的抗体仍高于患者康复期血清中的抗体水平。总体看来，抗体反应在BNTb1和BNTb2接种者中的数量和质量类似。BNTb1和BNTb2的免疫原性[1]综上所述，整体结果显示，BNTb1和BNTb2这两种mRNA疫苗在成年组（18-55岁）和老年组（65-85岁）中均具备良好的安全性和免疫原性。但在老年组中，BNTb2比BNTb1造成全身性严重副反应的比率稍低。BNTb2由于接种引起的全身性副作用较轻而作为3期试验的对象，而30μg剂量则因在反应原性和免疫原性之间达到良好平衡而被选择为3期试验的接种剂量。2-3期试验：全面评估BNTb2疗效和安全性在上述1期临床试验结果基础上，由Polack和Thomas率队的研究人员在阿根廷、巴西、南非、美国等6国个试验点进行了一项多中心疫苗3期临床试验。该项试验聚焦于表达全长SARS-CoV-2刺突蛋白的mRNA疫苗BNTb2，采用30μg的单一剂量，间隔21天接种2剂。试验采用安慰剂对照、观察者单盲的标准临床试验模式。共有43,年龄16岁以上成年人按1：1的比例随机分成两组，最终有43,参与者完成接种，其中21,接种了BNTb2疫苗，另外21,接种安慰剂作为对照组。该研究历时4个月，安全性观察期最长至第2次疫苗接种后14周。入组参与者从1期临床试验以白人为主，扩大到包括了多个种族（约80%白人、9%黑人、4%亚裔等；其中30%左右同时可以归为西班牙语裔）。入组人群也从健康参与者扩大到包括有基础病和处于临床非活动期慢性病毒（例如HIV、HBV、HCV）感染者。3期临床试验结果验证了1期试验的发现，即BNTb2疫苗具有良好的安全性。主要局部副作用依然是接种处的轻、中度疼痛，及不同程度的疲倦和头疼。接种处红、肿现象比1期临床明显减少。严重局部副作用少：只有1%参与者报告接种点剧痛，其在大于55岁的参与者中更少见；但症状多在接种后1-2日内缓解。与1期临床试验观察到的现象类似，全身副作用主要有疲倦、头痛和发热。这类症状在成年人（16-55岁）比较多见，且第2剂后发生比例增加；约半数疫苗接种者有疲倦、头痛的症状，但四分之一的对照组也呈同样症状。疫苗组发生重度疲倦和头痛的人数分别占总人数的3.8%和2.0%。超过10%的疫苗组发生38℃的低热，千分之一左右的对照组和疫苗组人群发生38.9-40.0℃的高热，各组均只有2人发生超过40℃的高热。这些症状多出现在接种后1-2天，然后自然消失。严重副作用整体上比较少，但疫苗组比对照组略多。值得一提的是，BNTb2接种者中发生4例严重副作用：1例疫苗接种相关的肩部损伤，1例右侧腋下淋巴结肿大，1例阵发性心动过速，1例右腿感觉异常。此外，参与者共出现6例死亡，其中2例在BNTb2接种组（1例死于动脉硬化，1例死于心跳骤停），另外4例出现在对照组（2例未知原因，1例出血性休克，1例心肌梗死）。研究人员认为这些死亡与疫苗或安慰剂接种无关。整体上，疫苗组和对照组发生严重副作用的机率无差别（前者0.6%，后者0.5%）。免疫原性在这篇论文发表时仍在收集中。该3期临床试验的主要目标是疫苗有效性评价，保护率通过比较疫苗组和对照组中确诊Covid-19患者数目而得出。病例确诊参照美国FDA制定的临床表现和实验室检测指南。试验结果显示，第2次接种之后1周之内，BNTb2疫苗接种组有8例确诊Covid-19，而接种安慰剂的对照组有人确诊感染，由此计算得出保护率95%（95%CI，90.3%到97.6%）。统计分析显示，保护率不因参与者的年龄、性别、种族、体质指数、基础疾病而变化。同样参照美国FDA制定的诊断指南，在名Covid-19确诊患者中，10例在首剂接种后被确诊发生了重症，其中9例在对照组，1例在疫苗组。参与者接种第一剂后，BNTb2预防Covid-19的有效率[2]
该3期临床试验结果证明，表达新冠病毒全长刺突蛋白的mRNA疫苗BNTb2对防治Covid-19发病有很好的保护作用。接种第二剂7日后，疫苗预防COVID-19的有效率[2]里程碑式的设计突破上述两个临床试验为mRNA疫苗在预防Covid-19等人类感染性疾病中的应用开辟了先河。按疫苗研发的历史和技术进程，疫苗技术大致可分为三代。第一代是减毒和灭活疫苗，其制剂包括整个病原组分；第二代是基因工程疫苗，它选择性地表达病原的1个或多个组分；而包括mRNA疫苗在内的核酸疫苗可以称为第三代。这几代疫苗的成苗方式，反映了分子生物学中心法则的不同阶段（见下示意图）。每代疫苗各领千秋，在制造费用、制剂稳定性、临床效果等反面均有特点。分子生物学中心法则与疫苗种类BNTb1和BNTb2这两款SARS-CoV-2mRNA疫苗在设计上应用了结构生物学知识。BNTb1表达SARS-CoV-2的受体结合域（RBD），研发人员希望通过在RBD添加T4噬菌体fibritin蛋白质的结构域形成三聚体构象，从而增加其免疫原性。BNTb2表达SARS-CoV-2全长刺突蛋白，并通过2个脯氨酸突变修饰使刺突蛋白固定在融合前期的构象，从而模仿病毒颗粒与中和抗体相互作用的形态，以便诱导出更有效的中和抗体。研究局限性虽然BNTb2mRNA疫苗源于先进理论和技术，但上述疫苗临床研究也存在一些局限性。在免疫原性检测上，还有一些问题值得