中國首個霧化吸入新冠疫苗研究：安全耐受，可有效激發免疫反應

7月26日《柳葉刀-感染病學》（The Lancet Infectious Diseases）在線發表了由軍事科學院軍事醫學研究院生物工程研究所陳薇院士團隊和武漢大學中南醫院王行環教授團隊合作開展的霧化吸入腺病毒載體新冠疫苗的I期臨床試驗結果。

本研究是首個報道的霧化接種新冠疫苗臨床試驗。該臨床試驗入組了130名18歲以上健康成年人，分別包括了高、低劑量疫苗的兩劑霧化吸入免疫、肌肉註射與霧化混合免疫以及肌肉註射免疫，研究結果顯示霧化吸入接種腺病毒載體新冠疫苗具有良好的耐受性，霧化接種兩劑疫苗激發的SARS-CoV-2中和抗體反應與肌肉註射1劑該疫苗相似，肌肉註射疫苗後第28天進行霧化吸入加強免疫可誘導高水平的中和抗體，這種有效且經濟的免疫方式值得開展更大規模人群的評估。

作者介紹

侯利華 現任軍事科學院軍事醫學研究院生物工程研究所疫苗與抗體工程研究室主任，主要研究方向為新型疫苗研究

研究背景

截止到2021年7月，國際上已有20種肌肉註射新冠病毒疫苗獲得批準使用[1]。臨床前動物模型研究結果表明與肌肉註射相比，使用粘膜免疫方式接種單劑腺病毒載體新冠疫苗可更有效抑製SARS-CoV-2病毒在上呼吸道中的復製[2-5]。與傳統的肌肉註射免疫相比，粘膜免疫在觸發呼吸道粘膜和全身免疫防禦方面具有潛在優勢，可在呼吸道粘膜表面防止病原體入侵[6]。可表達SARS-CoV-2 刺突蛋白的復製缺陷人5型腺病毒載體疫苗（Ad5-nCoV）已在國內開展了I期和II期臨床試驗，單次肌肉註射接種後28天內的安全性和免疫原性數據已經發表[7-8]。2021年2月，國際多中心III期臨床試驗的中期分析結果表明，Ad5-nCoV對預防所有癥狀型新冠病例保護率良好[9]，獲得國家藥監局附條件批準上市。

研究方法

研究團隊在湖北省武漢市武漢大學中南醫院開展了這一項單中心、開放性、隨機得1期臨床試驗。(原文圖1）符合條件的誌願者被隨機分配到5個試驗組中，隨機化按年齡（18-55歲或≥56歲）和性別（女性和男性）進行分層。5個試驗組分別為HDmu組（間隔28天進行初次和加強霧化接種Ad5-nCoV（每次2×1010病毒顆粒（VP）），LDmu組（間隔28天進行初次和加強霧化接種Ad5-nCoV（每次1×1010 VP）），MIX組（間隔28天進行混合接種（首先肌肉註射5×1010VP，然後霧化加強接種2× 1010VP），1Dim組（單次肌肉註射5×1010VP，不加強免疫），2Dim組（左右臂各單次肌肉註射5×1010VP病毒顆粒，不加強免疫）。霧化接種使用Aerogen Ultra裝置。在疫苗接種前、每次接種後的第14天和第28天及末次接種後6個月時采集受試者血液樣本進行免疫原性檢測。主要安全性研究終點是疫苗接種後7天內發生的不良事件。主要免疫原性研究終點是末次疫苗接種後28天抗SARS-CoV-2 S蛋白RBD特異性IgG抗體和SARS-CoV-2中和抗體幾何平均濃度或滴度。

圖1：試驗概況

研究結果

1.霧化吸入Ad5-nCoV安全

2020年9月28日至30日，共篩查了230名誌願者，其中130人（56%）入選，被隨機分配至5個試驗組，每組26人，每個組的受試者特征均衡。初次免疫後7天內，130名受試者中62人（48%）報告了至少一個不良事件，其中HDmu組6人（23%），LDmu組7人（27%），MIX組15人（58%），1Dim組19人（73%），2Dim組15人（58%），肌肉註射組不良事件發生率高於霧化接種組（p<0.0001）。最常見的全身不良事件是發熱（≥37.3 °C；27%）、頭痛（15%）和疲勞（13%）（原文圖2）。呼吸系統不良事件在霧化接種組和肌肉註射組之間無顯著差異（p=0.68）。

圖2:Ad5 nCoV疫苗接種後引發的不良事件

初次免疫和加強免疫後7天內，HDmu組18人（69%），LDmu組19人（73%），MIX組19人（73%），1Dim組19人（73%），2Dim組15人（58%）報告了不良事件。兩種疫苗接種方式顯示出不同的安全性特征，但是在初次免疫和加強免疫後7天內各組間發生的征集性不良事件發生率無顯著性差異（p=0.71）。肌肉註射組高水平預存Ad5中和抗體滴度（>200 vs ≤200）與3級發熱發生率的顯著降低相關（p=0.0076），然而在霧化接種組中沒有觀察到這一現象（p=0.70）。初次免疫後56天內無任何嚴重不良事件報告。

2.霧化吸入Ad5-nCoV免疫原性顯著

初次免疫後28天，肌肉註射組比霧化接種組產生了更高水平的RBD結合IgG、IgA抗體和SARS-CoV-2中和抗體滴度（p<0.0001）（原文圖3）。

圖3:Ad5 nCoV疫苗接種後的血清IgG、IgA和中和抗體反應

RBD結合IgG抗體幾何平均濃度分別為124 EU/mL（HDmu組）、63 EU/mL（LDmu組）、960 EU/mL（MIX組）、915 EU/mL（1Dim組）和1190 EU/mL（2Dim組）；RBD結合IgA抗體幾何平均濃度分別為148 EU/mL（HDmu組）、95 EU/mL（LDmu組）、475 EU/mL（MIX組）、425 EU/mL（1Dim組）和521 EU/mL（2Dim組）；SARS-CoV-2中和抗體幾何平均滴度分別為40（HDmu組）、27（LDmu組）、73（MIX組）、95（1Dim組）和180（2Dim組）。

霧化接種加強免疫後28天，RBD結合IgG抗體濃度分別為261 EU/mL（HDmu組）、289 EU/mL（LDmu組）和2013 EU/mL（MIX組）（p=0.0002）；RBD結合IgA抗體濃度分別為312 EU/mL（HDmu組）、297 EU/mL（LDmu組）、777 EU/mL（MIX組）（p=0.22）；SARS-CoV-2中和抗體滴度分別為107（HDmu組）、105（LDmu組）和396（MIX組）（p=0.019）。

加強免疫後第28天，HDmu組、LDmu組和MIX組中RBD結合IgG抗體濃度與中和抗體滴度之間的相關性優於RBD結合IgA抗體濃度與中和抗體滴度之間的相關性。IgG抗體亞型分析結果顯示各組均未檢測到RBD結合的IgG4抗體，檢測到了IgG1、IgG2和IgG3。

肌肉註射受試者和霧化接種受試者均檢測到SARS-CoV-2 S蛋白特異性IFN-γ反應，並於初次免疫後14天達到高峰（原文圖4）。初次免疫後14天，LDmu組的IFN-γ反應與1Dim組（p=0.66）和MIX組（p=0.55）相似，同時HDmu組和2Dim組的IFN-γ反應也相似（p=0.35），這表明霧化接種1/5肌肉註射劑量的Ad5-nCoV可誘導與肌肉註射相似的IFN-γELISpot反應。第28天的加強免疫顯著提升了MIX組（p=0.015）和LDmu組（p=0.013）的IFN-γ ELISpot反應，但HDmu組無顯著提高（p=0.72）。

初次免疫後第14天，所有組別受試者特異性記憶CD4 T細胞分泌IFN-γ和IL-2，而不是IL-4和IL-13；特異性記憶CD8細胞分泌IFN-γ和低水平的IL-2（原文圖4），Ad5-nCoV肌肉註射和霧化接種誘導了Th1型主導的細胞免疫反應。

結論

間隔28天霧化接種兩劑Ad5-nCoV耐受性良好，未引起任何與疫苗相關的嚴重不良事件。霧化接種1劑相當於肌肉註射1/5劑量的Ad5-nCoV可誘導強烈的細胞免疫反應，霧化接種2劑Ad5-nCoV可誘導產生與肌肉註射1劑該疫苗相似的SARS-CoV-2中和抗體滴度。此外，在肌肉註射後28天進行霧化吸入加強免疫可誘導強烈的IgG和中和抗體反應。霧化吸入接種方式產生體液免疫、細胞免疫和粘膜免疫反應，對於預防新冠病毒感染具有重要價值，應該對這種有效且經濟的免疫方式開展更大人群的評估。

來源：搜狐