由新型冠狀病毒（2019-novel coronavirus, 2019-nCOV）引起的新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019, COVID-19）已正式被命名為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2）。新冠病毒的迅速蔓延，已對整個世界產生了難以估量的沖擊，目前來看仍未有明顯衰減的跡象。面對COVID-19，目前尚未研制出特效的治療藥物，只有寄希望于成功開發出有效疫苗，以解決當前近乎失控的疫情。
冠狀病毒含有一個被包裹在膜包膜內的單鏈RNA基因組，病毒外膜上鑲嵌著糖蛋白刺突，使其具有冠狀外觀。雖然冠狀病毒能夠同時感染人和動物，但是對于像蝙蝠這種體內寄居者多種冠狀病毒的動物，卻很少受到冠狀病毒的攻擊。冠狀病毒主要有四類，分別為α、β、γ和δ冠狀病毒。其中β類冠狀病毒包括嚴重急性呼吸綜合征病毒（SARS-CoV），中東呼吸綜合征病毒（MERS-CoV）和COVID-19病原體SARS-CoV-2。與SARS-CoV相似，SARS-CoV-2主要感染機體的下呼吸系統從而引起病毒性肺炎，同時也可以感染胃腸系統，心血管系統和中樞神經系統，并導致多器官衰竭。
β冠狀病毒基因組能夠編碼幾種重要的結構蛋白（圖1）[1]，包括負責病毒裝配的膜蛋白（membrane protein, M）和包膜蛋白（envelop protein, E），負責RNA合成的核衣殼蛋白（nucleocapsid protein, N），以及在病毒感染的第一步發揮重要作用的糖基化刺突蛋白（spike protein, S）。S蛋白通過與位于宿主細胞表面膜上的血管緊張轉化酶2（angiotensin converting enzyme 2, ACE2）受體蛋白結合，輔助SARS-CoV-2入侵宿主細胞，這種入侵過程還需要S蛋白和宿主細胞的絲氨酸蛋白酶TMPRSS211共同觸發來完成。
圖1 SARS-CoV-2基本結構[1]
除了結構蛋白之外，病毒基因組還編碼幾種非結構蛋白，包括RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）、冠狀病毒主蛋白酶（3CLpro）和類木瓜蛋白酶（PLpro）。進入宿主細胞后，病毒基因組以單鏈RNA的形式釋放。隨后，利用宿主細胞蛋白翻譯機制將其翻譯為病毒蛋白，然后通過3CLpro和PLpro將其切割成效應蛋白。而RdRp可以合成一條長負鏈RNA模板使其生成出更多的病毒基因組RNA[2]。
針對這次爆發的SARS-CoV-2,已有研究學者利用最新的基因組測序技術并結合生物信息學方法，快速鑒定出很多SARS-CoV-2的S蛋白和N蛋白在T和B細胞上面的抗原決定簇[3]。以這些保守的表位序列為靶標而設計的疫苗，將會保護機體并觸發積極的免疫應答對抗SARS-CoV-2的攻擊。
目前，全世界有近200種新冠疫苗正在研發種，幾乎涵蓋所有的疫苗類型，以期從中篩選到理想的疫苗，從而解決當前仍在肆虐的新冠疫情燃眉之急[3, 4]。
1. 新冠病毒核酸疫苗：該疫苗制備簡單，是目前研究進展最為迅速的疫苗，主要有以下幾種mRNA疫苗。
BNT162b1：這是由美國輝瑞公司和德國BioNTech等聯合開發的一款mRNA疫苗，主要成分編碼新冠肺炎病毒刺突蛋白（S）受體結合區（RBS）的mRNA。
mRNA-1273：這是美國莫德納（Moderna）公司開發的一款mRNA疫苗，其成分是編碼刺突蛋白的mRNA。
ARCoV：這是由我國軍事醫學科學院聯合多家單位聯合研發的國內第一款mRNA疫苗，也采用刺突蛋白作為病毒抗原，目前正開展臨床試驗。
2. 新冠病毒亞單位疫苗：這是目前開發最多的一類，已超過50多種。
NVX-CoV2373：這是由美國諾瓦瓦克斯（Novavax）公司開發的一種蛋白質亞單位疫苗，使用S蛋白（采用基因工程方法制備）作為抗原，目前已進展到臨床III期。
SCB-2019：這是由英國葛蘭素史克等公司聯合開發的一種蛋白質亞單位疫苗，采用S蛋白三聚體作為抗原，目前正在臨床試驗中。
COVID-19 vaccine：這是中國醫學科學院和安徽智飛龍科馬生物制藥有限公司聯合開發的蛋白質亞單位疫苗，采用RBD二聚體作為抗原，目前正在臨床試驗中。
3. 新冠病毒腺病毒載體疫苗
Ad26.COV2-S：這是美國強生公司開發的一種腺病毒載體疫苗，使用S蛋白作為抗原，目前在III期臨床。
Ad5-nCoV：這是由我國北京生物技術研究所和康希諾生物公司聯合研制的腺病毒載體疫苗，也使用S蛋白作為抗原，已進入III期臨床。
4. 新冠病毒滅活疫苗：滅活病毒疫苗采用SARS-CoV-2接種Vero細胞，經病毒培養、滅活、純化并吸附特定免疫佐劑制成。目前全球有超過4個COVID-19滅活病毒疫苗處于臨床試驗期。例如，中國國藥集團，北京科興生物制品有限公司，北京生物制品研究所，武漢生物制品研究所，中國醫學科學院等。相關疫苗如BBIBP-CorV, PiCoVacc等，大多已經進展到III期臨床。
新冠疫苗研發是人類控制新冠疫情的重要希望所在，曙光已經顯露，挑戰仍需面對。
參考文獻
[1] Peng XL, Cheng JS, Gong HL, et al. Advances in the design and development of SARS-CoV-2 vaccines [J]. Mil Med Res, 2021, 8(1): 67.
[2] Gocer S, Turk C, Ozguven SV, et al. Coronavirus disease 2019 vaccine: An overview of the progression and current use [J]. North Clin Istanb, 2021, 8(5): 529-36.
[3] Poland GA, Ovsyannikova IG, Crooke SN, et al. SARS-CoV-2 Vaccine Development: Current Status [J]. Mayo Clin Proc, 2020, 95(10): 2172-88.
[4] Al-Jighefee HT, Najjar H, Ahmed MN, et al. COVID-19 Vaccine Platforms: Challenges and Safety Contemplations [J]. Vaccines (Basel), 2021, 9(10): 1-38.
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