新型冠状病毒疫苗研制及特效药开发

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1、新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案1新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药的研发新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药的研发前言：前言：2012 年初，一名沙特籍 60 岁男子在荷兰死亡。2012年 9 月，英国卫生防护局向 世界卫生组织 报告，一名在英国就医的卡塔尔男子患有急性 呼吸道感染。实验室检测发现，病人携带一种新型冠状病毒。研究人员对比从年初沙特死者肺部组织提取的病毒样本和卡塔尔男子的病毒样本，发现两种病毒相似度达99.5%。 2012 年 9 月 24 日，世界卫生组织给予证实 ，并将这一病毒命名为新型冠状病毒。新型冠状病毒与 SARS（非典型性肺炎）病毒属同一家族，又名类 SARS 病毒。九

2、年前 SARS 病毒曾带给人们不尽的痛苦与恐慌。 时隔 9 年，SARS 已经成了遥远的回忆，禽流感也似乎销声匿迹。然而“类 SARS”病毒横空出世，再度牵动人们的心 。科学家们对这一病毒的危险性还不确定。美国明尼苏达大学流感专家奥斯特赫姆说：“ 这种新型病毒是会演变成另一场 SARS，还是就悄无声息消失没有什么危害，我们都不清楚。” 现在还不能确定这种新型冠状病毒的来源。在症状方面，目前看来它会引起一些呼吸道疾病症状，如发烧、咳嗽、呼吸困难等，但还不能完全确定这就是典型症状；也还不能确定与之相应的疗法，只能先给病人提供与其症状相应的呼吸方面的帮助。有关新型冠状病毒的神秘面纱还需要我们慢慢去揭

3、开，但可新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案2以预测其对人类的危害性不容小觑。本研究 着重阐述新型冠状病毒育苗及其治疗特效药的研发方案。关于新型冠状病毒现在已知其为冠状病毒的一种 。冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体。科学家们说，变种冠状病毒与流感病毒有亲缘关系，但它非常独特，以前从未在人类身上发现。冠状病毒感染在世界各地极为普遍。在 2002 年冬到 2003 年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS，传染性非典型肺炎）就是冠状病毒科，冠状病毒属中的一种。冠状病毒颗粒的直径 60-200nm，平均直径为100nm

4、，呈球形或椭圆形，具有多形性。病毒有包膜，包膜上存在棘突，整个病毒像日冕，不同的冠状病毒的棘突有明显的差异。在冠状病毒感染细胞内有时可以见到管状的包涵体。图 1 新型冠状病毒一一研研发发目目的的基于对新型冠状病毒目前造成的死亡及患病病例的研究 ，本新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案3研发方案的目的主要是研制出新型冠状病毒的疫苗以及治疗特效药以期望防止此种新出现的类 SARS 病毒造成大面积传播，危及人类的生命健康。二二新新型型冠冠状状病病毒毒疫疫苗苗的的研研发发方方案案按照常规疫苗研制方法，单批疫苗研发一般需经历病毒接种、病毒培养、病毒灭活、纯化、裂解、配比、分包装及批签发等步骤，最后才能

5、投入使用。 疫苗研制之初应从已感染患者体内提取病毒活体样品，先选用小鼠作为初级动物模型，根据 SARS 疫苗研发经验选用恒河猴作为高级动物模型。图 2 疫苗研发技术路线图新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案41.1.小鼠疫苗研制阶段小鼠疫苗研制阶段动物细胞培养是模拟体内生理环境使分离的动物细胞在体外生存、增殖的一门技术。动物细胞培养是现代生物制药的重要技术之一，不仅可以通过直接培养动物细胞制备相关药用产品，而且还可以将动物细胞作为宿主细胞表达生产原核细胞所不能生产的药用物质。对于许多人用和兽用的重要蛋白质药物和疫苗，尤其是那些相对分子质量较大、结构较复杂或糖基化的蛋白质来说，动物细胞培养是首

6、选的生产方式。本研发方案采用小鼠作为细胞培养的实验动物。实验小鼠有专门的公司提供。每批送过来的小鼠要经过严格筛选。外检共 4 项： 生长状况、大小、破损及脏胚，内检共 8 项：去除沙壳、偏气室、游气室、倒置胚、 、终止胚、弱胚、污染胚、裂缝胚。毒株需扩增以满足生产需要 。从患病者体内获得病毒毒种是重组病毒株原始种子，保留了病毒的抗原性和复制能力，降低了病毒的致病力。不过量比较少，不足以批量生产疫苗，必须对其进行稀释、扩增培养，制备病毒种子批，并验证扩增数据，比如稀释到什么样的浓度培养效果更好。 毒种稀释后，接种入小鼠体内。适宜条件培养小鼠，使病毒快速繁殖。小鼠培养一定时间后，抽取小鼠体液，然后

7、重复培养以获得适宜代次的毒种，保留成为疫苗用的种子批。2.恒河猴实验阶段恒河猴实验阶段 新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案5图 3 恒河猴根据非典疫苗研发的经验，选取恒河猴做为第二阶段实验动物。用毒种感染恒河猴猴，将疫苗注入其体内，观察恒河猴能否产生抗体。但是只靠病毒感染恒河猴获得的抗体，无法说明人体能否获得具有抗病毒感染的效果。3.人体试验阶段人体试验阶段如果恒河猴实验这一关最终通过，接下来要过人体初步试验，要确定自愿的受试对象，接种实验性疫苗。如果安全性受到质疑或不能产生相应的抗体，疫苗研制都会受阻。如果受试对象确实产生了相应抗体，还要验证这种抗体是否能够对抗新型冠状病毒，这时就要求受

8、试对象接受新型冠状病毒病毒注射，观察疫苗是否有效。要证明是否疫苗有效，还必须考察其安全性，否则大面积接种就等于大面积传播。疫苗进入市场前，临床三期的试验十分关键。新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案6期试验人数很少，主要观察疫苗是否安全，接种后是否产生免疫力，试验对象严格隔离，受到密切监控。期临床试验对象加大到几百人，主要研究和评估不同剂量、针次、间隔时间的疗效差异。期临床试验对象增至几千人，观察大样本情况下疫苗的效果和安全性。只有这些程序一一完成后，才能申请生产许可证，大批量生产。三新型冠状病毒新药的研发方案三新型冠状病毒新药的研发方案（一）中成药的研发方案（一）中成药的研发方案药材辅料药

9、学成型工 艺摸索质量标 准稳定性加速 及长期实验主要药效学急毒长毒药学提取工 艺小试 3包装临床大生产同一批建立质量标 准草案中试 3 稳定性三因 素实验 工艺验证完成稳定性，申请 生产时完成质量标 准稳定性加速 长期各 6 月不包装图 4 中药复方新药开发流程草图新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案7中成药新药研制一般按如下程序进行：选题 基础研究 2 期临床环研究 中试 正式生产。1基础研究 基础研究包括制剂研究、药理研究、毒理研究、质量标准研究、初步稳定性试验、I 期临床试验、临床方案设计等内容。(1)制剂研究：包括处方、剂型、工艺、辅料、包装等的研究，应以中医药理论为指导，进行组方设

10、计、剂型设计和工艺设计。不同处方组成或不同方源的制剂，其研究的内容和申报的资料要求也不同。首先要弄清应属第几类新药，然后接规定要求进行研究。剂型的选择应以药材的性质和临床需要为原则；工艺设计以确保疗效，缩小剂量为前提；辅料要避免影响主药的疗效和稳定性；包装要力求稳定美观，新颖。(2)药理研究：包括主要药效学研究，一般药理学研究和药物代谢动力学研究等。主要药效学研究的目的是初步证实新药的主要治疗作用以及较重要的其他治疗作用。同时说明药效的强度、范围、特点，揭示临床研究应注意的事项。一般药理学研究的目的是全面了解新药对机体各方面的影响，主要观察以下三方面：神经系统，观察给药后动物的活动情况和新型冠

11、状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案8行为变化；心血管系统，观察给药后对动物心电图及血压等的影响；呼吸系统，观测给药后对动物呼吸频率、节律及深度的影响。药物代谢动力学研究主要是研究新药在体内的吸收、分布、代谢及排泄规律，测定并计算各项参数，指导 I 临床用药。(3)毒理研究：毒理研究的主要目的是对新药的安全性作出评价，为临床研究用药提供科学依据，保证临床用药安全。实验项目包括急性毒性试验，即半数致死量 LD50 测定或最大耐受量测定；长期毒性试验，观察动物因连续用药而产生的毒性反应和严重程度，以及停药后的发展和恢复情况，为拟定 l 临床安全用药剂量提供参考。特殊毒性试验，内容有致突变、致癌及生殖毒

12、性试验。(4)质量标准研究：质量标准是新中成药研究中的重要组成部分，它伴随中成药一生，是对新中成药质量进行监督和保证的必须条件。中成药新药的质量标准应从原料药、半成品和成品三个环节做细致的考查试验，除定性鉴别外，还应对已知有效成分、毒性成分以及能反映药材内在质量的指标成分进行含量测定，要求各项试验数据准确可靠，以达到药品质量的可控性和先进性。(5)稳定性试验：稳定性是新药质量的主要评价指标之一，也是核定新药使用期的主要依据。稳定性研究是新药研究中不可缺步的重要环节，其目的是探测药品在贮存期内质量变化的规律，保证药品在使用期限内不发生明显的质量上的变化。新中成药依据其剂型不同、品种不同，稳定性试

13、验中要求检查的项目也不尽相同。新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案92 临床研究：临床试验分为 I、II、III、IV 期。新药在批准上市前，应当进行 I、II、III 期临床试验。经批准后，有些情况下可仅进行 II 期和 III 期临床试验或者仅进行 III 期临床试验。I 期临床试验：初步的临床药理学及人体安全性评价试验。观察人体对于新药的耐受程度和药代动力学，为制定给药方案提供依据。探索安全有效的剂量，提出合理的给药方案和注意事项。试验例数为 1030 例。II 期临床试验：治疗作用初步评价阶段。其目的是初步评价药物对目标适应症患者的治疗作用和安全性，也包括为 III 期临床试验研究设

14、计和给药剂量方案的确定提供依据。此阶段的研究设计可以根据具体的研究目的，采用多种形式，包括随机盲法对照临床试验。III 期临床试验：治疗作用确证阶段。其目的是进一步验证药物对目标适应症患者的治疗作用和安全性，评价利益与风险关系，最终为药物注册申请的审查提供充分的依据。试验一般应为具有足够样本量的随机盲法对照试验。IV 期临床试验：新药上市后由申请人进行的应用研究阶段。其目的是考察在广泛使用条件下的药物的疗效和不良反应、评价在普通或者特殊人群中使用的利益与风险关系以及改进给药剂量等。（一）（一） 化学药的研发方案化学药的研发方案新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案10研究阶段包括四个重要环节，

15、即靶标的确定，模型的建立，先导化合物的发现， 先导化合物的优化。1 1、靶标的确立、靶标的确立确定治疗的疾病目标和作用的环节和靶标，是创制新药的出发点，也是以后施行的各种操作的依据。药物的靶标包括酶、受体、离子通道等。作用于不同的靶标的药物在全部药物中所占的比重是不同的。以 2000 年为例，在全世界药物的销售总额中，酶抑制剂占32.4%，转运蛋白抑制剂占 16.0%，受体激动剂占 9.1%，受体拮抗剂占 10.7%，作用于离子通道的药物占 9.1%等等。目前，较为新兴的确认靶标的技术主要有两个。一是利用基因重组技术建立转基因动物模型或进行基因敲除以验证与特定代谢途径相关或表型的靶标。这种技术

16、的缺陷在于，不能完全消除由敲除所带来的其他效应（例如因代偿机制的启动而导致的表型的改变等）。二是利用反义寡核苷酸技术通过抑制特定的信使 RNA 对蛋白质的翻译来确认新的靶标。例如嵌入小核核糖核酸（snRNA）控制基因的表达，对确证靶标有重要作用。2 2、模型的确立、模型的确立靶标选定以后，要建立生物学模型，以筛选和评价化合物的活性。通常要制订出筛选标准，如果化合物符合这些标准，则研究项目继续进行；若未能满足标准，则应尽早结束研究。一般试验模型标准大致上有：化合物体外实验的活性强度；动物模型是否能反映人体相应的疾病状态；药物的剂量（浓度）效应关系，等等。可定新型冠状病毒疫苗及其治疗特效药研发方案11量重复的体外模型是评价化合物活性的前提。近几年来，为了规避药物开发的后期风险，一般同时进行药物的药代动力模型评价（ADME 评价）、药物稳定性试验等。3 3、先导化合物的发现、先导化合物的发现新药研制的第三步是先导化合物的发现。所谓先导化合物（leading compound），