隨著多款新冠候選疫苗的開發(fā)進入3期臨床階段，候選疫苗的安全性也成為大眾關注的話題。不少文章都提到，抗體依賴性增強（ADE）效應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癥狀比首次感染更為嚴重，也讓人猜測這會不會是ADE的作用。

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

免疫相關性增強疾病的機理

在這篇文章中，作者對免疫相關性增強疾病（immune-associated enhanced disease）的定義為患者由于對特定病原體攜帶的已有免疫反應而導致疾病更為嚴重。它包括抗體依賴性增強（ADE）效應，這是由病原體特異性抗體介導的疾病癥狀增強。例如，當?shù)歉餆岵《靖腥緯r，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，介導病毒被巨噬細胞和其它免疫細胞吞噬和降解，從而起到保護作用。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端通過與細胞上的Fcγ受體相結(jié)合，可以幫助病毒進入表達Fcγ受體的細胞。病毒的免疫逃逸機制能夠讓病毒在這些細胞中繼續(xù)復制并產(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）

除了抗體介導病原體在更多細胞中繁殖以外，對病原體的免疫反應還可能通過其它途徑導致增強疾病。研究人員給出的另一個例子是上世紀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，他們的癥狀與補體通路激活相關?；颊叱霈F(xiàn)免疫復合體的形成并且在肺部積累，同時肺部出現(xiàn)中性粒細胞和嗜酸性粒細胞浸潤。這些癥狀都與偏向Th2的CD4陽性T細胞反應一致。

▲Th2傾向性CD4陽性T細胞反應介導的疫苗相關性增強疾?。▓D片來源：參考資料[1]，CREDIT: ALICE KITTERMAN/SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE）

對這一RSV疫苗的進一步研究表明，福爾馬林滅活的過程會改變RSV病毒上激發(fā)抗體免疫反應的特異性蛋白的構(gòu)象，從而導致疫苗激發(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，中和能力不強的抗體反而有可能增加疾病的嚴重程度。

不過研究人員同時指出，并不是在所有病毒感染或疫苗使用中都觀察到增強疾病現(xiàn)象。例如，流感病毒具有相當大的多樣性，而且世界上的大部分人都具有對流感病毒的部分免疫力。然而多年的流行病學研究顯示，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，但是它們很少會產(chǎn)生疾病增強效應。

而且，滅活流感疫苗雖然針對的抗原與流感季節(jié)時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的風險。此外，滅活型脊髓灰質(zhì)炎疫苗激發(fā)的中和抗體雖然對有些血清型的病毒中和能力不強，但是也沒有發(fā)現(xiàn)增強疾病的報告。因此，通過滅活病毒開發(fā)的疫苗并沒有激發(fā)有害免疫反應的天然傾向。

冠狀病毒在動物模型中的增強疾病研究

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物模型，并且在動物模型中進行增強疾病的研究。

目前為止，新冠病毒候選疫苗在動物模型中尚未發(fā)現(xiàn)引發(fā)增強疾病的現(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)有些接種疫苗的動物在攻毒實驗后，出現(xiàn)細胞水平的免疫病理學特征。在很多情況下，細胞水平上的肺部浸潤并未造成明顯的呼吸癥狀或疾病。對SARS-CoV-1和MERS-CoV動物模型中出現(xiàn)的免疫病理學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的免疫反應在具有保護效應的同時，也可能產(chǎn)生疾病增強效應。另外，Th17介導的機制可能是一種致病機制。雖然在體外研究中，都能夠觀察到ADE介導的SARS-CoV-1和MERS-CoV病毒感染，但是在動物接種MERS-CoV或SARS-CoV-1疫苗后是否會出現(xiàn)疫苗介導的增強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)容團隊制圖

疫苗和康復者血清臨床試驗結(jié)果給免疫介導增強疾病帶來什么啟示？

在1期臨床試驗中，基于DNA疫苗技術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MERS-CoV刺突蛋白的候選疫苗在對24名參與者的12個月隨訪中也未發(fā)現(xiàn)嚴重不良反應。而且，在滅活SARS-CoV-1疫苗和表達SARS-CoV-1刺突蛋白的DNA疫苗的臨床試驗中，也未觀察到免疫介導的增強疾病。這些臨床試驗中也未報告疫苗接種后出現(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)果中嚴重不良反應很少。不過，這些早期1期臨床試驗的設計導致它們無法確切證明出現(xiàn)的嚴重不良反應是否與新冠候選疫苗相關。目前，3期臨床試驗已經(jīng)在世界上多個國家進行。這些試驗將提供候選疫苗在接種之后是否會增強疾病的直接證據(jù)。

評估針對新冠病毒的中和抗體和其它抗體的潛在風險的另一個策略是檢驗使用康復者血漿是否會增強患者的疾病。目前，康復者血漿已經(jīng)在不含對照的臨床試驗中被用于治療超過35000名嚴重COVID-19患者。試驗結(jié)果顯示，通過輸注血漿形式進行的抗體給藥并沒有造成疾病惡化。目前，檢驗康復者血漿療法的隨機對照試驗正在進行中。

在疫苗開發(fā)中，對免疫介導的增強疾病應該做出哪些考量？

研究人員表示，對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現(xiàn)象以及免疫病理學特征，但是尚未發(fā)現(xiàn)與增強疾病相關的一致性機理或免疫生物標志物。重要的是，沒有證據(jù)表明，在體外或動物模型中冠狀病毒感染的研究結(jié)果能夠可靠地預測在人類中的結(jié)果。因此，包含足夠人數(shù)的3期臨床試驗仍然是檢驗疫苗是否會產(chǎn)生疾病增強效應的最佳方法。

在3期臨床試驗中能否發(fā)現(xiàn)與疫苗相關的疾病增強效應取決于三個因素：疾病增強效應出現(xiàn)的頻率；疾病增強效應出現(xiàn)的時間段；以及我們能否將疾病增強效應與嚴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志物，而且COVID-19的癥狀表現(xiàn)非常復雜，這為將兩者區(qū)分開來增加了難度。不過，如果嚴重疾病出現(xiàn)的頻率在特定年齡段高于預期，這可能是增強疾病的潛在信號。

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

誠然，理論上存在新冠疫苗接種者再次感染新冠病毒時出現(xiàn)增強疾病的頻率過低，或者出現(xiàn)的時間段在臨床試驗周期之外，導致無法在臨床試驗中被發(fā)現(xiàn)的情況。這需要監(jiān)管機構(gòu)制定嚴格的批準后監(jiān)控程序，在批準在研新冠疫苗之后監(jiān)控出現(xiàn)的不良事件。研究人員同時指出，由于世界上有相當多的在研新冠候選疫苗研發(fā)項目，它們將產(chǎn)生非常龐大的與不同疫苗和安慰劑組相關的臨床數(shù)據(jù)。這提供了一個機會，讓研究人員可以對多個不同的臨床試驗進行薈萃分析（meta-analyses），從而發(fā)現(xiàn)更為罕見的與疫苗相關的增強疾病。

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