隨著多款新冠候選疫苗的開發(fā)進(jìn)入3期臨床階段，候選疫苗的安全性也成為大眾關(guān)注的話題。不少文章都提到，抗體依賴性增強(qiáng)（ADE）效應(yīng)可能成為新冠疫苗的潛在隱患。近日，一名二次感染新冠病毒的患者在第二次感染時(shí)癥狀比首次感染更為嚴(yán)重，也讓人猜測(cè)這會(huì)不會(huì)是ADE的作用。

開發(fā)疫苗的研究人員對(duì)ADE效應(yīng)也早已有所關(guān)注，并且將它作為考量疫苗安全性的一個(gè)重要指標(biāo)。近日，美國(guó)加速COVID-19治療干預(yù)和疫苗（ACTIV）工作組的成員在《科學(xué)》子刊Science Translational Medicine上發(fā)表深度綜述，對(duì)以往病毒感染和疫苗開發(fā)中免疫相關(guān)性增強(qiáng)疾病案例進(jìn)行了回顧，并且探討了目前新冠疫苗的安全性前景。

免疫相關(guān)性增強(qiáng)疾病的機(jī)理

在這篇文章中，作者對(duì)免疫相關(guān)性增強(qiáng)疾病（immune-associated enhanced disease）的定義為患者由于對(duì)特定病原體攜帶的已有免疫反應(yīng)而導(dǎo)致疾病更為嚴(yán)重。它包括抗體依賴性增強(qiáng)（ADE）效應(yīng)，這是由病原體特異性抗體介導(dǎo)的疾病癥狀增強(qiáng)。例如，當(dāng)?shù)歉餆岵《靖腥緯r(shí)，人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的特異性抗體能夠通過與病毒上的抗原相結(jié)合，介導(dǎo)病毒被巨噬細(xì)胞和其它免疫細(xì)胞吞噬和降解，從而起到保護(hù)作用。然而，如果患者被另一種血清型的登革熱病毒感染， 人體中原先存在的中和抗體不但可能無法有效產(chǎn)生中和作用，而且它的Fc端通過與細(xì)胞上的Fcγ受體相結(jié)合，可以幫助病毒進(jìn)入表達(dá)Fcγ受體的細(xì)胞。病毒的免疫逃逸機(jī)制能夠讓病毒在這些細(xì)胞中繼續(xù)復(fù)制并產(chǎn)生新的病毒。

▲以登革熱病毒感染為例的ADE圖示（圖片來源：參考資料[1]，CREDIT: ALICE KITTERMAN/SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE）

除了抗體介導(dǎo)病原體在更多細(xì)胞中繁殖以外，對(duì)病原體的免疫反應(yīng)還可能通過其它途徑導(dǎo)致增強(qiáng)疾病。研究人員給出的另一個(gè)例子是上世紀(jì)60年代使用福爾馬林滅活的呼吸道合胞病毒（RSV）疫苗。研究發(fā)現(xiàn)，兩名兒童在接種福爾馬林滅活的RSV疫苗后，出現(xiàn)致命的RSV感染，他們的癥狀與補(bǔ)體通路激活相關(guān)?；颊叱霈F(xiàn)免疫復(fù)合體的形成并且在肺部積累，同時(shí)肺部出現(xiàn)中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。這些癥狀都與偏向Th2的CD4陽(yáng)性T細(xì)胞反應(yīng)一致。

▲Th2傾向性CD4陽(yáng)性T細(xì)胞反應(yīng)介導(dǎo)的疫苗相關(guān)性增強(qiáng)疾?。▓D片來源：參考資料[1]，CREDIT: ALICE KITTERMAN/SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE）

對(duì)這一RSV疫苗的進(jìn)一步研究表明，福爾馬林滅活的過程會(huì)改變RSV病毒上激發(fā)抗體免疫反應(yīng)的特異性蛋白的構(gòu)象，從而導(dǎo)致疫苗激發(fā)的抗體的中和能力下降。與登革熱病毒感染中發(fā)生的ADE情況相似，中和能力不強(qiáng)的抗體反而有可能增加疾病的嚴(yán)重程度。

不過研究人員同時(shí)指出，并不是在所有病毒感染或疫苗使用中都觀察到增強(qiáng)疾病現(xiàn)象。例如，流感病毒具有相當(dāng)大的多樣性，而且世界上的大部分人都具有對(duì)流感病毒的部分免疫力。然而多年的流行病學(xué)研究顯示，雖然大多數(shù)人體內(nèi)都存在中和能力有限的流感病毒抗體，但是它們很少會(huì)產(chǎn)生疾病增強(qiáng)效應(yīng)。

而且，滅活流感疫苗雖然針對(duì)的抗原與流感季節(jié)時(shí)病毒攜帶的抗原不完全相同，這些疫苗并沒有顯著提高疾病增強(qiáng)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，滅活型脊髓灰質(zhì)炎疫苗激發(fā)的中和抗體雖然對(duì)有些血清型的病毒中和能力不強(qiáng)，但是也沒有發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)疾病的報(bào)告。因此，通過滅活病毒開發(fā)的疫苗并沒有激發(fā)有害免疫反應(yīng)的天然傾向。

冠狀病毒在動(dòng)物模型中的增強(qiáng)疾病研究

在新冠病毒疫情爆發(fā)之前，我們已經(jīng)經(jīng)歷過SARS病毒和MERS病毒的爆發(fā)。因此研究人員已經(jīng)開發(fā)出多種模擬SARS-CoV-1、MERS-CoV以及新冠病毒感染的動(dòng)物模型，并且在動(dòng)物模型中進(jìn)行增強(qiáng)疾病的研究。

目前為止，新冠病毒候選疫苗在動(dòng)物模型中尚未發(fā)現(xiàn)引發(fā)增強(qiáng)疾病的現(xiàn)象。不過在SARS-CoV-1和MERS-CoV疫苗開發(fā)的過程中，都發(fā)現(xiàn)有些接種疫苗的動(dòng)物在攻毒實(shí)驗(yàn)后，出現(xiàn)細(xì)胞水平的免疫病理學(xué)特征。在很多情況下，細(xì)胞水平上的肺部浸潤(rùn)并未造成明顯的呼吸癥狀或疾病。對(duì)SARS-CoV-1和MERS-CoV動(dòng)物模型中出現(xiàn)的免疫病理學(xué)特征的研究尚未得出確切的結(jié)論（見下表）。已有證據(jù)顯示傾向于Th2的免疫反應(yīng)在具有保護(hù)效應(yīng)的同時(shí)，也可能產(chǎn)生疾病增強(qiáng)效應(yīng)。另外，Th17介導(dǎo)的機(jī)制可能是一種致病機(jī)制。雖然在體外研究中，都能夠觀察到ADE介導(dǎo)的SARS-CoV-1和MERS-CoV病毒感染，但是在動(dòng)物接種MERS-CoV或SARS-CoV-1疫苗后是否會(huì)出現(xiàn)疫苗介導(dǎo)的增強(qiáng)疾病尚未完全得到澄清。

數(shù)據(jù)來源：參考資料[1]，藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)制圖

疫苗和康復(fù)者血清臨床試驗(yàn)結(jié)果給免疫介導(dǎo)增強(qiáng)疾病帶來什么啟示？

在1期臨床試驗(yàn)中，基于DNA疫苗技術(shù)和改良型痘苗病毒安卡拉株（MVA）載體的MERS-CoV候選疫苗均表現(xiàn)出良好的安全性。使用黑猩猩腺病毒載體（ChAdOx1）表達(dá)MERS-CoV刺突蛋白的候選疫苗在對(duì)24名參與者的12個(gè)月隨訪中也未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)。而且，在滅活SARS-CoV-1疫苗和表達(dá)SARS-CoV-1刺突蛋白的DNA疫苗的臨床試驗(yàn)中，也未觀察到免疫介導(dǎo)的增強(qiáng)疾病。這些臨床試驗(yàn)中也未報(bào)告疫苗接種后出現(xiàn)再次感染。

目前為止，已經(jīng)公布的新冠候選疫苗1期臨床結(jié)果中嚴(yán)重不良反應(yīng)很少。不過，這些早期1期臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)導(dǎo)致它們無法確切證明出現(xiàn)的嚴(yán)重不良反應(yīng)是否與新冠候選疫苗相關(guān)。目前，3期臨床試驗(yàn)已經(jīng)在世界上多個(gè)國(guó)家進(jìn)行。這些試驗(yàn)將提供候選疫苗在接種之后是否會(huì)增強(qiáng)疾病的直接證據(jù)。

評(píng)估針對(duì)新冠病毒的中和抗體和其它抗體的潛在風(fēng)險(xiǎn)的另一個(gè)策略是檢驗(yàn)使用康復(fù)者血漿是否會(huì)增強(qiáng)患者的疾病。目前，康復(fù)者血漿已經(jīng)在不含對(duì)照的臨床試驗(yàn)中被用于治療超過35000名嚴(yán)重COVID-19患者。試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過輸注血漿形式進(jìn)行的抗體給藥并沒有造成疾病惡化。目前，檢驗(yàn)康復(fù)者血漿療法的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

在疫苗開發(fā)中，對(duì)免疫介導(dǎo)的增強(qiáng)疾病應(yīng)該做出哪些考量？

研究人員表示，對(duì)以往研究的回顧顯示，在臨床前研究中雖然能夠觀察到疾病增強(qiáng)現(xiàn)象以及免疫病理學(xué)特征，但是尚未發(fā)現(xiàn)與增強(qiáng)疾病相關(guān)的一致性機(jī)理或免疫生物標(biāo)志物。重要的是，沒有證據(jù)表明，在體外或動(dòng)物模型中冠狀病毒感染的研究結(jié)果能夠可靠地預(yù)測(cè)在人類中的結(jié)果。因此，包含足夠人數(shù)的3期臨床試驗(yàn)仍然是檢驗(yàn)疫苗是否會(huì)產(chǎn)生疾病增強(qiáng)效應(yīng)的最佳方法。

在3期臨床試驗(yàn)中能否發(fā)現(xiàn)與疫苗相關(guān)的疾病增強(qiáng)效應(yīng)取決于三個(gè)因素：疾病增強(qiáng)效應(yīng)出現(xiàn)的頻率；疾病增強(qiáng)效應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間段；以及我們能否將疾病增強(qiáng)效應(yīng)與嚴(yán)重程度相似的自然感染區(qū)分開來。由于目前缺乏可靠的生物標(biāo)志物，而且COVID-19的癥狀表現(xiàn)非常復(fù)雜，這為將兩者區(qū)分開來增加了難度。不過，如果嚴(yán)重疾病出現(xiàn)的頻率在特定年齡段高于預(yù)期，這可能是增強(qiáng)疾病的潛在信號(hào)。

目前正在進(jìn)行的3期臨床試驗(yàn)已經(jīng)將這些因素考慮在內(nèi)，對(duì)3期臨床試驗(yàn)的參與者將進(jìn)行為期1年的安全性研究隨訪。日前FDA公布的關(guān)于新冠疫苗緊急使用授權(quán)（EUA）申請(qǐng)的指南中，對(duì)候選疫苗的安全性指標(biāo)也有明確的表述。

誠(chéng)然，理論上存在新冠疫苗接種者再次感染新冠病毒時(shí)出現(xiàn)增強(qiáng)疾病的頻率過低，或者出現(xiàn)的時(shí)間段在臨床試驗(yàn)周期之外，導(dǎo)致無法在臨床試驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)的情況。這需要監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定嚴(yán)格的批準(zhǔn)后監(jiān)控程序，在批準(zhǔn)在研新冠疫苗之后監(jiān)控出現(xiàn)的不良事件。研究人員同時(shí)指出，由于世界上有相當(dāng)多的在研新冠候選疫苗研發(fā)項(xiàng)目，它們將產(chǎn)生非常龐大的與不同疫苗和安慰劑組相關(guān)的臨床數(shù)據(jù)。這提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，讓研究人員可以對(duì)多個(gè)不同的臨床試驗(yàn)進(jìn)行薈萃分析（meta-analyses），從而發(fā)現(xiàn)更為罕見的與疫苗相關(guān)的增強(qiáng)疾病。

參考資料：

[1] FDA Briefing Document Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee Meeting October 22, 2020. Retrieved October 20, 2020, from https://www.fda.gov/media/142723/download

[2] Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee October 22, 2020 Meeting Draft Roster. Retrieved October 20, 2020, from https://www.fda.gov/media/143128/download

[3] Why this week’s meeting of an FDA advisory panel on Covid-19 vaccines matters. Retrieved October 20, 2020, from https://www.statnews.com/2020/10/20/dry-technical-but-important-why-an-fda-advisory-panels-meeting-on-covid-19-vaccines-matters/

[4] As FDA sets the stage for the first Covid-19 vaccine EUAs, some big players are asking for a tweak of the guidelines. Retrieved October 20, 2020, from https://endpts.com/as-fda-sets-the-stage-for-the-first-covid-19-vaccine-euas-some-big-players-are-asking-for-fresh-feedback/

[5] Roster of the Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee. Retrieved October 20, 2020, from https://www.fda.gov/advisory-committees/vaccines-and-related-biological-products-advisory-committee/roster-vaccines-and-related-biological-products-advisory-committee