COVID-19ワクチンの種類
現在、COVID-19ワクチンの開発ルートは5つあります。臨床試験に入っているアデノウイルスベクターワクチンと不活化ワクチンに加え、他の3つの技術ルートのワクチンも臨床試験に入っているところです。これら5つのワクチンの特徴は何でしょうか？
1.不活化ワクチン
不活化ワクチンは最も伝統的かつ古典的な技術経路です。新型コロナウイルスを試験管内で培養し、不活化することで無毒化しますが、これらのウイルスの「死骸」は依然として体内に抗体を産生させ、免疫細胞にウイルスの出現を記憶させます。現在、中国では3つの不活化COVID-19ワクチンが臨床研究に入っています。そのうち、武漢生物製品研究所が開発した不活化COVID-19ワクチンは、臨床研究の第II相に入っています。
COVID-19ワクチンの種類
不活化ワクチンの利点は、製造方法が簡便かつ迅速で、安全性が比較的高いことです。急性疾患の伝染に対処するための通常の手段です。不活化ワクチンは非常に普及しており、中国で一般的に使用されているB型肝炎ワクチン、不活化ポリオワクチン、不活化日本脳炎ワクチン、三種混合ワクチンはすべて不活化ワクチンです。
しかし、不活化ワクチンには、高用量、免疫期間の短さ、単一免疫経路といった欠点もあります。最も深刻な欠点は、抗体依存性増強効果（ADE）を引き起こし、ウイルス感染を悪化させることです。深刻な副作用はワクチン開発の失敗につながります。
2. アデノウイルスベクターワクチン
アデノウイルスベクターワクチンは、改変された無害なアデノウイルスをキャリアとして、新型コロナウイルスのSタンパク質遺伝子を搭載することでアデノウイルスベクターワクチンを作製し、体内の抗体産生を刺激します。Sタンパク質は、新型コロナウイルスがヒト細胞に侵入するための重要な「鍵」です。無害なアデノウイルスはSタンパク質の「帽子」をかぶり、「凶暴」なふりをすることで、体内に免疫記憶を生成させます。院士陳偉氏のチームが現在、第2相臨床試験を実施している新型コロナワクチンは、アデノウイルスベクターワクチンであり、比較的成熟したワクチン技術ルートです。
アデノウイルスベクターワクチンの利点は、安全性、高い効率、そして副作用の少なさです。このワクチンには成功例があり、院士陳偉氏と天津カンシノバイオテクノロジー株式会社のチームが独自に開発した組み換え型エボラウイルス感染症ワクチンも、アデノウイルスをベクターとして使用していました。
このワクチンにも欠点があります。組み換えウイルスベクターワクチンの開発では、「既存免疫」をいかに克服するかという点を考慮する必要があります。臨床試験に入った組み換え新型コロナウイルスワクチンを例に挙げましょう。このワクチンは5型アデノウイルスをキャリアとして用いていますが、ほとんどの人は成長過程で5型アデノウイルスに感染しています。体内にアデノウイルスベクターを中和できる抗体が存在する場合があり、それがベクターを攻撃し、ワクチンの効果を低下させる可能性があります。つまり、ワクチンの安全性は高いものの、有効性が不十分となる可能性があります。
3. 核酸ワクチン
核酸ワクチンには、mRNAワクチンとDNAワクチンがあり、Sタンパク質をコードする遺伝子、mRNA、またはDNAを人体に直接注入し、ヒト細胞を用いて人体内でSタンパク質を合成することで、抗体産生を刺激します。簡単に言えば、詳細なウイルスファイルを体内の免疫システムに渡すようなものです。米国モデナで第2相臨床試験が承認されたmRNA COVID-19ワクチンは、核酸ワクチンです。
核酸ワクチンの利点は、開発段階でタンパク質やウイルスを合成する必要がなく、プロセスが簡単で、安全性が比較的高いことです。核酸ワクチンは、ワクチンの研究開発における新しい技術であり、世界中で積極的に研究が進められています。現在、市場には核酸ワクチンは存在しません。中国では、一部の高官が、このルートの研究を行っています。
このワクチンの技術はあまりにも新しく、成功例もないため、開発プロセスのどこに落とし穴があるのか分かりません。産業的な観点から見ると、生産プロセス自体は複雑ではありませんが、世界のほとんどの国ではこの分野の基盤が比較的弱く、安定的かつ制御可能な大量生産サプライチェーンがまだ形成されていません。そのため、成功例がなく、ほとんどの国では大規模生産ができず、価格が高いため低所得国への普及が難しいという欠点があります。
4. 組み換えタンパク質ワクチン
組み換えタンパク質ワクチンは、遺伝子工学組み換えサブユニットワクチンとも呼ばれ、遺伝子工学の手法を用いて、新型コロナウイルスの抗原となる可能性が最も高いSタンパク質を大量生産し、人体に注入することで抗体産生を刺激する。これは、完全なウイルスを製造するのではなく、多くの新型コロナウイルスの主要構成要素を個別に製造し、人体の免疫システムに渡すことに相当する。中国は高品質・高純度のワクチンタンパク質の大規模生産技術を習得しており、これはワクチンを迅速に大規模に生産できる技術ルートである。
組み換えサブユニットワクチンの利点は、安全性、高効率、そして大規模生産です。この方法には成功例があり、より成功した遺伝子工学サブユニットワクチンはB型肝炎表面抗原ワクチンです。
組換えサブユニットワクチンの欠点は、適切な発現系を見つけるのが難しいことです。抗原性は選択された発現系によって影響を受けるため、ワクチンを調製する際には発現系を慎重に選択する必要があります。
5. 弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチン
弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチンは、市販承認済みの弱毒化インフルエンザウイルスワクチンをキャリアとして、新型コロナウイルスのSタンパク質を運び、人体に共刺激を与えて両ウイルスに対する抗体を産生させるものです。簡単に言えば、このワクチンは低毒性インフルエンザウイルスが新型コロナウイルスのSタンパク質の「帽子」をかぶって形成された融合ウイルスであり、一石二鳥の効果があり、インフルエンザと新型コロナを予防できます。新型コロナ肺炎の流行とインフルエンザが重なると、その臨床的意義は非常に大きくなります。弱毒化インフルエンザウイルスは鼻腔に感染しやすいため、このワクチンは点鼻のみで接種できます。
弱毒化インフルエンザウイルスベクターワクチンの利点は、1 つのワクチンで 2 つの病気を予防できること、ワクチン接種の頻度が少なくて済むこと、ワクチン接種方法が簡単であることなどです。
生弱毒ウイルスワクチンは非常に重要なワクチンです。私たちが通常使用している一般的な弱毒生ワクチンには、日本脳炎生弱毒ワクチン、A型肝炎生弱毒ワクチン、麻疹生弱毒ワクチンなどがあります。しかし、生弱毒ワクチンの欠点は、開発プロセスが長いことです。
この技術的ルートは、長期にわたるウイルス培養と継代弱毒化およびスクリーニングを必要とするため、新型コロナウイルスを直接ワクチンに弱毒化するものではなく、弱毒化したインフルエンザウイルスワクチンをキャリアとして使用することに留意する必要があります。、新型コロナウイルスの病原性Sタンパク質をバイオエンジニアリングの方法で弱毒化したインフルエンザウイルスワクチンに移行することで、ウイルスの培養、継代、弱毒化、スクリーニングにかかる時間を大幅に節約できます。
ワクチン開発の難しさは何ですか？
新型コロナウイルス肺炎ワクチンの研究開発は多くの困難と障害に直面しています。
難しさ1：新しいウイルスを認識する
新しいウイルスに打ち勝つには、科学者はまずそれを認識し、理解する必要があります。新型コロナウイルスは、過去18年間で種間伝播により大規模なヒト感染を引き起こした3番目のコロナウイルスです。以前の2つはSARSとMERSです。
類似ウイルスの研究経験は、新たなウイルスへの理解を深めるのに役立ちます。残念ながら、特定の種類のコロナウイルスに対するワクチンや治療薬は未だ開発されておらず、SARSやMERSにも特効薬や市販ワクチンは存在しません。他のウイルスと比較して、新型コロナウイルスの生物学的特性、感染プロセス、病原性、そして人体の免疫反応については、まだ解明されていない部分が多くあります。新型コロナウイルスを深く理解するには、今後多くの時間を要するでしょう。
しかし、SARSとMERSはコロナウイルスに対する理解を深めました。発生後、中国の科学者たちは新型コロナウイルスの遺伝子配列解析と株の分離を迅速に完了し、ワクチンの研究開発のための確固たる基盤を築きました。
難しさ2：ウイルスは変化する
新型コロナウイルスは高度にグリコシル化されたRNAウイルスであり、簡単に変形してワクチンの効果を失わせることができる。
糖鎖付加は、細胞や生体において重要な役割を果たしている、広範囲に及ぶ複雑かつ可変的なタンパク質翻訳後修飾です。一部の研究者は、一般的なエンベロープウイルスの糖鎖付加部位を比較しています。C型肝炎ウイルスは4～11箇所、インフルエンザウイルスは5～11箇所、エボ・プルウイルスは8～15箇所、HIVは20～30箇所もの糖鎖付加部位を有しています。
これらの糖鎖付加部位は、ウイルスが様々な変異を起こしやすくします。ウイルスが糖鎖付加されると、それは「偽装」に等しい状態になります。ワクチンを人体に注射した後に生成される抗体は、体内のウイルスを正確に識別できず、感染を予防できない可能性があります。HIVの糖鎖付加部位はインフルエンザウイルスの3～6倍であり、これがエイズワクチンの開発が遅れている主な理由の一つとなっています。
最新の研究によると、新型コロナウイルスは高度にグリコシル化された球状粒子であり、少なくとも66箇所のグリコシル化部位を持つ巨大な構造をしています。新型コロナウイルスのグリコシル化部位はHIVの2倍以上であり、ワクチン開発が極めて困難であることも意味しています。
難点3：ワクチンは人間に有害かもしれない
新冠ワクチンは人類がウイルスに対抗するための武器ですが、ADE効果によって、この武器がかえって人類への危害を深める可能性があります。ADE効果とは、病原体に感染した際に、本来の中和抗体ではウイルスのヒト細胞への侵入を阻止できないだけでなく、一部のウイルスは特異抗体の助けを借りて増殖・感染を拡大し、より深刻な病理学的損傷を引き起こすことを意味します。ADE効果は、デング熱ワクチンの数十年にわたる懸命な研究開発における主要な障害の一つとなっています。
科学者たちは、SARSワクチン開発のための霊長類実験でADEの影響を発見した。サルにSARSウイルスのスパイクタンパク質を発現する「組み換え型ワクチン-SARSワクチン」を接種し、その後SARSウイルスに感染させると、急性肺障害がかえって増加するという。 . 新型コロナウイルスとSARSウイルスのスパイクタンパク質構造や感染メカニズムが類似していることから、新型コロナウイルスワクチンにもADEのリスクがあり、ワクチン設計においては慎重に考慮し研究する必要がある。
しかし、この点に関して最近朗報がある。5月6日、中国の科学者らが率先して新型コロナウイルスワクチンの動物実験結果を、国際トップ学術誌「サイエンス」に発表した。論文は「SARS-CoV-2ウイルス不活化ワクチンの急速な開発」と題されている。研究者らは、動物実験用に精製された不活化新型コロナウイルスワクチン候補を開発し、高用量群のアカゲザル4匹では、喉、肛門、肺からウイルスが検出されず、感染後7日目にはADE（急性呼吸器疾患）も観察されなかった。
上記の3つの困難に加えて、新型コロナワクチンの開発には、ワクチン開発が成功する保証は誰にもないため、一つ一つ克服しなければならない予期せぬ困難が数多く存在する可能性があります。HIVはRNAウイルスです。ワクチンは1980年代から開発されてきましたが、これまでのところ成功していません。
しかし、中国の新型コロナワクチンの開発は現在順調に進んでおり、その研究開発成果に対する人々の信頼は依然として厚い。中国工程院院士の王俊志氏はかつて次のように明言している。「現在まで、中国のワクチンに関する5つの主要な技術方向は概ね順調に進展しています。中国の新型コロナワクチンの研究開発は、
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