疫苗与新冠的赛跑-谁在领先？
对付新冠病毒最好的方法就是有效和安全的疫苗。新冠病毒出现以后，在去年1月份，中国科学家已经公布了新冠病毒的全基因序列，特别是一个关键蛋白——S蛋白的基因片段。科学家发现，病毒就是通过S蛋白结合到人体细胞上的ACE受体，从而进入细胞。所以S蛋白成为全世界科学家都瞄准的一个目标。而且他们通过产学研结合，一起攻关，快速生产出一系列针对S蛋白的疫苗，现在已经有五个疫苗接近审批或者已经获批上市。
mRNA，即信使RNA，科学家通过逆向工程（或者叫反向工程），把S蛋白相关的mRNA片段找出来以后，进行计算机设计，人工合成出mRNA。这些mRNA被脂膜包裹以后进入人体细胞，在细胞内翻译成蛋白质，即用人体的氨基酸生产出人工制造的冠状病毒S蛋白。而S蛋白表达到细胞表面以后，就可以诱导一系列的细胞免疫，诱导T细胞，诱导B细胞产生抗体，这些抗体可以直接对抗进入人体的冠状病毒，结合到病毒S蛋白，阻止它进入到细胞内。同时，细胞免疫，自然杀伤T细胞都可以直接对抗病毒。
这5个疫苗中，有辉瑞公司的mRNA疫苗，此外Moderna（莫德纳）公司也同样生产出了mRNA疫苗，现已获批在欧洲和美国上市。
第三个获得批准的疫苗是阿斯利康/牛津疫苗（与牛津大学合作）。它是一个以腺病毒为载体的DNA疫苗，即用腺病毒（普通感冒病毒）包裹病毒S蛋白的DNA遗传物质。疫苗接种后，疫苗中的DNA进入细胞核，经过转录、翻译，产生病毒S蛋白，刺激机体产生抗病毒抗体。
强生公司研发的疫苗同样是以腺病毒作为载体的DNA疫苗。还有一个是Novavax公司生产的疫苗，它直接将病毒S蛋白打入人体，不需要细胞翻译，不需要DNA转入，直接刺激机体产生抗S蛋白的抗体。
知道了疫苗的作用机理，那么它们的抗病毒疗效怎么样呢？
疫苗总体效果：
辉瑞和莫德纳公司的mRNA疫苗，总体有效率是94%~95%，也就是说相对于普通人群，接种该疫苗的人群对新冠病毒会增加94%~95%的保护率。阿斯利康/牛津疫苗低剂量注射可以达到90%的有效率。
其实在进行早期临床试验的时候，上面三个疫苗都是在欧美做的，那时候全世界的疫苗针对的都是老的病毒株，也就是2020年初刚刚发现的病毒株。针对这些病毒株，它们的有效率都达到了90%以上。
接着是正在申报中的强生公司的DNA疫苗，它的全球有效率是66%。其实，并不是它的疫苗效果和质量不好，是因为病毒有些变异了。在美国，其有效率是72%——实际上美国目前大部分的病毒和英国现在高传染性的病毒相似。
Novavax公司的病毒S蛋白直接打到人体表现如何？英国现在绝大部分已经是新的病毒株了。该疫苗针对老病毒株的有效率是95.6%，实际上和早期辉瑞和莫德纳的mRNA疫苗效果相似，但是对于英国的新病毒株，它的有效率就降到了85%。
Novavax疫苗曾在南非做了包含4400人的Ⅱ期临床实验，后来发现这些参与者中有92%的人感染了新的病毒株。英国出现的新病毒株变异增加了传染力，它的严重性和耐药性只是稍微有一点变化。但是南非的变异株不同，它的病毒S蛋白出现了几个关键的变异，特别是受体结合域（Receptor-binding Domain, RBD）出现了三个关键的氨基酸变异，实验对象中有92%的人携带这样的病毒，94%的人是艾滋病病毒（HIV）阴性。HIV阴性人群中，相对正常免疫人群，该疫苗的有效率降到了60%。
如前所述，Novavax疫苗针对英国的老病毒株的有效率是95%，对英国的新病毒株的有效率是89%，而对南非的变异病毒株的有效率就降到了60%。如果感染者同时是HIV携带者，它的有效率则只有49.4%。这给了我们一个非常有价值的提示：对英国新的病毒株，对南非新的病毒株和对艾滋病这样的特殊人群，疫苗到底有什么不同的作用？
强生DNA疫苗的全球有效率是66%，在美国是72%，南美是66%，南非是57%。
除了疫苗有效率的不同，另外还有一个需要警惕的现象——在南非第一波感染过老病毒株的人群中，有很大比例又重新感染了新的病毒株，也就是说人体对于老病毒株建立起来的免疫力、抵抗力，在新的病毒株面前保护力大大降低，有很多体外实验都发现了这一点。
图1
图1是美国约翰·霍普金斯大学公布的全球新冠病毒病（COVID-19）的发病情况，从疫情开始后每天都在更新。图中曲线代表每百万人口中每天新确诊的COVID-19病例数，其中粉色代表英国，紫色代表美国，蓝色代表加拿大。
从图1中可以看到，2020年3月、6月到8月，特别是8月中旬以后，这些国家的疫情都有明显抬头，这可能与他们放松戴口罩、没有保持社交距离，并且增加聚会有关系。特别是在美国，11月、12月份大选的关键时期，疫情出现爆发式增长。同样，英国出现了新的病毒株以后，传染率增加了70%，达到了一个高峰，每百万人每天有800多人感染。但是到了今年1月份，加拿大、美国、英国的每日新发COVID-19病例数直线下降。为什么会这样？
主要是由于在2020年12月20号以后，这几个国家都开始接种新冠疫苗了，特别是辉瑞和莫德纳的疫苗。据悉，英国目前已经有近1000万人、美国已经有2000多万人接种了疫苗，导致新的COVID-19发病人数直线下降。所以，疫苗在这次赛跑中暂时领先了。
图2
但是有一个非常令人失望的现象是，如图2中蓝色曲线所示，葡萄牙的患病人数直线上升。经调查，葡萄牙是南非病毒侵入，当时没有进行全民接种，只是少量的接种，所以效果不显著。因为很多病毒逃逸了，逃出了接种人群诱发的免疫反应，疫苗没有办法保护这些病人，所以这是值得警惕的，葡萄牙的变异病毒领先了人类的疫苗。
研究结论和启示
在疫情来临之时，人类的智慧充分展现 科学：第一时间将病毒全基因序列完成测序并公布 产学研合作：全新的技术快速产业化及应用 主管部门快速审批 速度：8年的周期在几个月内完成 变异：无症状感染、疫苗接种、随机出错，让病毒本能的变异、逃逸 疫苗开始应用，标志着人类与病毒的比赛刚刚开始，发明疫苗是比赛前的热身 这是一场追逐赛，病毒会魔幻般变身、复制、变道、不遵守规则，科学家们会不断改变策略，追上、按倒、消灭它 至今，人类已经取得了阶段性胜利，但离完胜还很遥远，让我们站在安全地带，继续为这场人类与病毒的追逐赛助威呐喊？
这是一场病毒与疫苗的追逐赛，我们要征服病毒，而不是被病毒征服。作为普通大众，我们要积极参与到这场竞赛中，参与到疫苗的研究中，要坚定信心，一起和科学家们配合战胜新冠病毒。
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