戴着蓝色手套的卫生工作者正在给一名戴着口罩的妇女接种疫苗。

COVID-19疫苗的大规模试验以前所未有的速度进行。图片来源:Jerome Delay/AP/Shutterstock

英国以惊人的速度成为首个批准已在大型临床试验中进行测试的COVID-19疫苗的国家。12月2日,英国监管机构批准了这笔交易紧急使用授权到一个辉瑞制药公司和BioNTech公司的疫苗在临床试验开始7个月后。英国一线卫生保健工作者、养老院工作人员和居民下周可能会收到第一批疫苗。

中国而且俄罗斯已经批准了疫苗,但没有等待免疫接种完成最后一轮人体试验。美国和欧盟的监管机构预计将在未来几周内公布他们的决定。

对43000多人的测试表明辉瑞疫苗预防疾病的有效率为95%去年11月,这家总部位于纽约的公司和德国美因茨的BioNTech公司向美国食品和药物管理局提交了紧急批准申请。到目前为止,该试验在其控制和干预部门仅收集了170例COVID-19病例的数据,实际疗效可能低于试验,但这仍然是一个非常有希望的结果,伦敦帝国理工学院的免疫学家丹尼·奥特曼说:“这是一个好消息。”

批准是一个历史性的时刻。但科学家们仍然对这种疫苗和其他疫苗在向数百万人推广时的效果存在许多疑问。

疫苗能预防SARS-CoV-2的传播吗?

除了辉瑞公司的疫苗,监管机构也在研究类似的数据莫德纳公司生产的疫苗剑桥,马萨诸塞州,和一个第三种由英国剑桥的阿斯利康公司和英国牛津大学生产.这三种都已在大型临床试验中进行了测试,并在预防疾病症状方面显示出了前景。

但没有人证明它能完全防止感染,或减少病毒在人群中的传播。这就有可能使那些接种疫苗的人仍然容易感染无症状感染,并可能将这种感染传播给其他仍然脆弱的人。英国利兹大学病毒学家斯蒂芬·格里芬说:“在最坏的情况下,人们感觉良好,但却到处传播病毒。”

辉瑞公司表示,其科学家正在寻找在未来研究中评估病毒传播的方法。目前,阿斯利康和牛津大学或许能够提供关于疫苗是否能预防这种传播的初步线索。尽管他们尚未公布完整的结果,但他们的试验确实定期对参与者进行了SARS-CoV-2检测,使研究人员能够跟踪人们是否在没有出现症状的情况下被感染。早期迹象表明,疫苗可能降低了此类感染的频率,这表明传播也可能减少。

疫苗诱导的免疫能持续多久?

没有快速方法可以确定对SARS-CoV-2病毒的免疫力会持续多久,研究人员需要在未来几个月和几年密切监测这一点。

有报道称,患过一次COVID-19并产生抗体的人,抗体水平会下降,甚至几个月后会再次感染,但目前尚不清楚再次感染的普遍程度。有迹象表明,免疫系统以特殊记忆细胞的形式保存了冠状病毒感染的记忆,如果再次遇到病毒,这些记忆细胞可能会迅速发挥作用。奥特曼说,疫苗是为了引起免疫系统的强烈反应而特意设计的。

尽管如此,对公共卫生官员来说,监测免疫力并知道它何时开始减弱是很重要的。一种方法是,除了跟踪接种疫苗者的感染情况外,定期评估他们的抗体和免疫细胞水平。奥特曼说,追踪这些免疫反应如何变化,可以提供它们何时减弱到令人担忧的水平的早期迹象。但是人们免疫反应的巨大差异可能会使研究疫苗不起作用的情况成为一个挑战,这类研究将需要跟踪许多人。奥特曼说:“你需要在一些高水平的人口分析中有一个好的尝试,以确定你是赢还是输。”“否则,几年之后,你可能就是一个政府在自欺欺人。”

疫苗对老年人和儿童等群体的效果如何?

到目前为止,主要的疫苗试验已经招募了数万人,但对于每一项试验,关于有效性的结论都来自于不到200名已经患病的人。因此,在不失去统计效力的情况下,很难将数据分解以观察不同人群(如肥胖者或老年人)的疗效。英国南安普顿大学传染病研究员Michael Head说:“我们需要看到更多关于疫苗在不同人群中的效果的数据。”

初步迹象表明,三种主要疫苗可以保护65岁以上的人。但研究人员可能需要大量接种疫苗的人的真实数据,才能获得必要的人口粒度,以确保部分人口不会受到保护。

目前还没有数据表明疫苗对儿童和孕妇的效果如何。这样的试验往往滞后于其他人群的试验,以确保在试验开始前收集了尽可能多的安全数据。12月2日,Moderna公布了在青少年中测试疫苗的计划。

露天市场上戴着口罩的购物者。

在巴黎的一个市场上,人们戴着口罩预防冠状病毒;疫苗将是恢复正常生活的关键。图源:Christophe Archambault/法新社/Getty

这些疫苗是如何相互叠加的?

从目前的临床试验数据来看,这三种领先的疫苗可能都超过了50%的功效目标,而且似乎都是安全的。但它们的工作效果以及在何种背景下可能存在差异,这可能会影响大流行的进程。

辉瑞和Moderna的疫苗依赖于包裹在脂质颗粒中的RNA,并将其运送到细胞中,在细胞中作为模板生成刺激免疫系统的病毒蛋白。阿斯利康的疫苗使用了一种无害病毒的DNA,这种病毒与冠状病毒无关。

早期数据表明,RNA方法可能更有效地预防疾病症状的发展。但格里芬指出,每种方法引发的免疫反应都有微妙的差异。研究人员最终可能会发现,在某些人群中,一种方法比另一种方法更有效,或者一种方法在限制传播方面效果最好。

成本和物流方面的差异也将决定哪种疫苗最适合哪个地区。在英国政府宣布批准辉瑞疫苗后不久,官员们承认,将疫苗提供给个人养老院的居民将是一项挑战,因为它需要在极低的温度(−70°C)下储存。Head说,另外两种疫苗不需要在如此低的温度下保存,阿斯利康的免疫接种可能是最容易和最便宜的储存方式。

Altmann说,在不同疫苗的有效性之间进行比较很重要,也应该这样做,但在那之前,前进的道路是明确的。他说:“抓住政府能买到的任何疫苗。”“我只想摆脱这种混乱,我的家人不会有危险,我们谈论的任何一种疫苗都能让我们达到目的。”

病毒会进化到逃避疫苗免疫吗?

有些病毒,如狡猾的流感病毒,以突变和移动部分基因组而臭名昭著。然而,到目前为止,SARS-CoV-2基因组似乎相当稳定。大多数正在研发的疫苗,包括三种领先的疫苗,都是针对一种叫做spike的蛋白质,病毒需要这种蛋白质来感染细胞。这些疫苗引发的免疫反应可能会针对该蛋白质上的多个位点。

所有这些都让研究人员确信,病毒可能不会进化出逃避免疫的方法。但大规模疫苗接种运动将首次给SARS-CoV-2带来巨大的适应压力,并将选择任何可能能够逃脱免疫防御的病毒株。格里芬说:“我们从未在选择性压力下见过这样的病毒。”“所以我们不知道它会作何反应。”

伦敦生物医学研究慈善机构惠康(Wellcome)的疫苗负责人查理·韦勒(Charlie Weller)说,因此,研究人员将需要监测SARS-CoV-2的样本,以寻找变化的迹象。她说:“持续采样和测序的强有力监测将是评估对公共卫生的任何潜在影响和发现任何突变的关键,在开发下一代COVID-19疫苗方面的持续研究也是如此。”

奥尔特曼说,准备好针对其他目标的疫苗将是很方便的,以防需要用于对抗一种已经对尖刺靶向疫苗产生耐药性的SARS-CoV-2菌株。他说:“这在我的恐慌名单上并不高。”“但永远不要说不可能:在紧急情况下,我们可能需要针对其他目标的疫苗。”

科学家将如何监测长期的安全隐患?

英国药品和保健产品监管局(MHRA)首席执行官琼•雷恩(June Raine)在一份声明中表示:“公众的安全一直是我们最关心的问题。”该声明伴随着英国宣布批准辉瑞疫苗的消息发布。

在获准在市场上自由销售之前,该疫苗需要完成为期两年的临床试验期,目前只完成了其中的几个月。因此,卫生官员、临床医生和接种疫苗的人将密切关注尚未观察到的危险迹象。

临床试验结合参与者的自我报告和临床医生收集的数据,严格审查疫苗的潜在副作用。辉瑞- biontech疫苗分两剂接种,间隔至少三周。在每次注射一剂后的一周内,试验参与者使用电子日记或智能手机应用程序记录自己的健康状况。他们在注射一剂后的第二天和一周后提供血液样本,以便研究人员寻找任何可能表明危险反应的东西。

辉瑞公司的试验显示,一些受者在注射部位会感到疼痛,同时还会发烧、疲劳、肌肉酸痛和头痛——尽管这些症状通常只持续几天,通常不被认为是严重的。但它们会引发恐惧。位于首尔的国际疫苗研究所(International vaccine Institute)总干事杰罗姆•金(Jerome Kim)表示:“当对疫苗的反应和对疾病的反应具有相同特征时,人们就会感到担忧。”

MHRA对疫苗安全性的保证是基于对数百名参与者在第二次注射后至少两个月的监测。此后很少出现严重的并发症,Kim说。

但在一种疫苗被批准后,无论是完全使用还是仅用于紧急情况,临床医生都希望得到批准继续报告任何不良反应.许多国家都有某种计划,如美国疫苗不良事件报告系统,该系统在人们接种疫苗后收集严重症状的报告。美国医生在法律上有义务报告这些症状。对于COVID-19药物和疫苗,英国建立了专门的冠状病毒黄卡报告网站。

Kim说这样的系统是有效的。“你仍然需要强有力的监控。这些罕见的事件可能很重要,”他说。