姜世勃：《研发高效广谱抗冠状病毒药物和疫苗》

非常感谢左老师的介绍，我是叫姜世勃，网名姜肽公。很高兴给大家介绍一下我们研发高效广谱抗冠状病毒药物和疫苗。在过去的二十年代，发生了三次冠状病毒感染，包括SARS、MERS和新冠病毒感染，新冠病毒感染造成了2.4亿人感染，500人死亡，但是病毒还在不断的突变，也许在不久的将来会出现SARS3和MERS2，所以研究广谱的抗冠状病毒的药物成为国家的重大需求。这是冠状病毒的分类，它是目前造成新冠病毒的感染和未来新冠肺炎的产生，所以现在针对这个疫苗是非常重要的。另外一个是在中东地区的MERS冠状病毒，所以我们现在比较当务之急的是研究小广谱疫苗和药物，将来可能再进一步研究中广谱，就是包括所有的B冠状病毒，包括SARS，最后的大广谱病毒还是遥遥无期的，因为他们的首体不一样，所以目前大广谱研究还比较困难。

目前我们常规的李主任也讲了，就是我们常规的研究一个疫苗和药物，都是需要至少十几个步骤，就是说它至少要十年以上，经费至少在10亿美元以上，但是成功率不到10%，所以就是说研究这个疫苗是非常困难的。到目前为止已经有45个西方传染病，但是只有7个疫苗研发成功，所以疫苗平均的研发时间是30年。比如说SARS疫苗现在已经研究了40年，目前还遥遥无期。但是新冠病毒就是一年多的时间不到两年多的时间，已经有14个疫苗被多个国家紧急批准使用。

为什么新冠病毒疫苗能够在一年多内研发成功？这就是起源于冠状病毒有一个知名的疫苗靶点，这是一个冠状病毒，冠状病毒的表面有一个蛋白，他分S1和S2两个亚单位，这个RBD上面有一个RBM是专门和受体结合的。然后这个S2的单位主要是多肽的药物的作用靶点，这是我下一步要讲的，S1的主要是中和抗体的作用靶点。所以任何一个含有冠状病毒的LBD的抗原，比如说病毒颗粒、S蛋白、S1亚单位和RBD都可以在人体内和动物体内诱导一定水平的综合抗体产生，所以可以很容易达到50%的保护率。如果以50%的保护率的原则来算，几乎目前所有的冠状病毒疫苗都能开发成功，这就是目前因为这个病毒是一个特殊的，有一个RBD，其他的这些病毒就没有个RBD，能够很容易诱导综合抗体产生。

所以冠状病毒具有超强的传播力，但是超低的疫苗和综合抗体的抵抗力，特别是对原始毒株，就是湖北的那个毒株，所以是非常容易抵抗的。另外就是这次新冠病毒能够在10天内完成它序列的分析，然后还使用了快速发展的技术平台，mRNA技术平台，另外政府、药企都大力的进行疫苗研发，另外是药监局提供了高效而快速的绿色通道，这一切就造成了新冠疫苗能够在一年多开发商市。早在去年3月份，科技部就已经宣布，中国有5条技术路线，12个疫苗开始在国家的资助下进行研发。包括病毒通过基因的技术工程，第三个是腺病毒载体，就是刚才我们的老总也讲的腺病毒载体，另外还有就是上午夏老师讲的，还有一个是核酸疫苗，主要是五条技术路线，12个疫苗专班。

所以当时科技部领导提到了，研发单位要不计成本，将部分串联的研发过程进行并联，有效地推进了研发速度。所谓的并联就是说我们本来是一步一步的前进，比如说设计疫苗抗原，免疫动物、检测综合抗体，然后进行动物保护实验、安全实验、进入临床一二三期实验，最后进行产品的注册。但是这次当我们检测到有动物和兴以后，有一些公司已经开始建设生产车间了，已经开始筹办临床实验了，就是说很多步骤都提前做起来了，这样的风险是很大的。如果说你做了动物保护实验没有效果的话，那你前面花的很多钱建工厂那花的钱就是白报废了。所以说这是一个很特殊的情况。

目前到9月14日已经有14个疫苗获批使用，到今天已经是21个了，当时是14个。其中包括五款灭活病毒，包括中国国药的还有武汉生物还有中国科兴，还有4款腺病毒，就是刚才康希诺老总讲的疫苗，还有三款亚单位疫苗，还有两款的mRNA疫苗。目前已经有七个疫苗获得了世界认证，这七个疫苗可以到其他国家去了，不受到限制。目前的使用情况，他们的预防率最低是50%。但是新冠疫苗就算预防的感染率不会太高，但是保护率还是非常高的。现在目前全世界有66亿剂的疫苗已经接种了，其中三分之一是在中国。但是因为中国人口基数大，现在目前已经是包括76%的人已经注射疫苗。现在我们可能希望能够达到90%，那可能要到今年年底或者是明年，有可能达到90%，才能真正完全群体免疫。

但是因为这些疫苗所诱导的抗体效价不高，再加上我们感染者的诱导抗体也不高，所以这个病毒在综合状态下可能发生突变，就造成变异以后变成了超强的适应力，高度的变异性，所以这是我们现在面临的挑战。比如说今年年初开始的德尔塔病毒，现在短短的半年之内，现在已经蔓延了全世界90%以上的区域新冠感染都是德尔塔病毒感染，他们可以大大提高感染率，这就对我们第一代的疫苗就提出了很大的挑战。

第一代的疫苗就是刚才谈到的已经被获批上市的14个疫苗，他们有一个共同的缺点，就是说选择的综合免疫腺比较低的免疫源，就是所谓的病毒颗粒，就是都是用的S蛋白。这个病既然含有RBD，但是RBD没有充分暴露出来。另外就是在灭活病毒还有其他各种蛋白值，S蛋白里面含有S2亚单位，S2亚单位还有很多抗体，它的抗体反而压抑了综合抗体的产生，所以就是说它最好的还是用RBD，带有S蛋白的是并不好的。根据我们过去17年研究SARS和MERS的经验，我们认为综合免疫性最高的抗原或者说诱导综合抗体能力最高的抗原是RBD FC二聚体，然后是RBD三聚体等等。我们现在发展RBD诱导的抗体效价是S1的2倍，是S蛋白的8倍，所以S蛋白的免疫性就比较长。这是第一代的疫苗，可以看到他们诱导小鼠最高也就是1500，所以大部分都是在几百，我们现在大部分都是在100到300之间就已经很好了，所以大部分综合抗体效价还是偏低的。但是RBD我们称之为第二代疫苗，现在RBD疫苗明显可以看到很容易就达到1万，我们在小鼠、兔子上都达到1万以上，所以综合诱导能力是大大的增强。

另外是到底抗体有多少和病毒载量相关呢？这个是综合抗体在100的时候，只有部分病毒能够被抑制，只有达到320的时候，基本上90%以上的病毒能够完全清除，所以理想的病毒综合抗体应该是在300以上。但是我们认为最理想的应该在1000以上，因为综合抗体的半衰期只有3个月，也就是每半年它要降低4到8倍，所以你1000以上你半年以后还能继续保留，所以我们认为新冠疫苗的高效性决定了它的持久性。如果你每半年降4倍及RBD疫苗产生的综合抗体可以达到4000，而S蛋白疫苗最高产生400，那么半年以后只能到了100以下，所以高效决定了长效。

另外是高效决定了广谱性，我们经过研究发现，所有的冠状病毒综合抗体里面都有5%到10%的交叉综合抗体，如果说我这个是综合抗体RBD诱导抗体，还有10%的综合抗体针对SARS和蝙蝠来源冠状病毒他还可以增加400到200，而普通的就只剩下20到40，所以几乎没有广谱的应用。所以我们根据这个原理，我们这次也用了RBD-Fc，说一我们无论是假病毒、活病毒综合效用都在1万以上，另外对SARS和蝙蝠来源的冠状病毒都有很好的作用。另外我们国家对于亚单位疫苗来说，佐剂是最关键的，我们针对H1N1的免疫可以综合H3N2、H5N1、H7N9，这样我们就把一个普通的季节流感变成了一个通用的流感疫苗，这个文章我们去年发表了。但是这个的缺点是融水性不是很好，不适合注射，后来我们去年就发现了一个佐剂，发现它的免疫效果非常的好。我们检测了新冠病毒9个变异株，还有43个天然的头变株，还有SARS冠状病毒和蝙蝠冠状病毒，他们的综合效价都在1万以上，就是我们能很好有效的高效广谱的B冠状病毒。但是其实在诱导综合抗体效价和T细胞免疫反应比现在的疫苗高6到10倍，它对多过SARS冠状病毒都是有效的，现在我们还在临床前，还没有进行临床实验。

所以小结一下第一部分，RBD是研发安全、高效、广谱冠状病毒疫苗和抗体的最佳靶点，而RBD-Fc具有最强的中和免疫原性。RBD-Fc加新型佐剂作为高效、广谱疫苗可以防范未来的病毒感染。

下面我介绍一下我们目前研发的包膜病毒药物，包膜病毒有共同的靶点，包膜病毒通过吸附在细胞上的膜蛋白，然后和病毒膜融合，其中一部分病毒进入细胞内，最后一系列的作用下，他们能够在细胞内复制，然后释放到细胞外。所以抗病毒药物分为类，一类是病毒具有抑制剂，一类是病毒复制抑制剂，病毒复制抑制剂就是现在我们大部分的药物都是作用在细胞内的，所以它必须进入细胞内。然后细胞外也是有三个吸附抑制剂，比如说综合抗体是在病毒表面，然后还有做内吞的这三类叫做融合抑制剂。

目前刚才李主任也讲了，现在目前已经上市的或者完成临床实验药物的基本上都是老药新用，包括这些药物，克力芝是作用在细胞蛋白酶等等，这些药目前来说尽管在临床用，但是效果非常差，他们的治疗指数也才100多，我们一般都是要上千的，你看这里的EC50一般都是在这个水平，最好的也才130多。最近的这次美国就曝了一个Molnupiravir，它不但可以改变病毒的核酸，也可以改变人的基因核酸，所以它的长期安全性也值得关注。

我们主要是做病毒融合抑制剂，我们知道包括蛋白和病毒，它的表面有S蛋白，S蛋白转变成S1和S2，S2进行细胞表面膜融合，使病毒基因物质进入细胞内。如果细胞表面缺乏TMPRSS2的话，那么它就会进入细胞内，会让更多的病毒进入细胞内，这两个步骤都是我们作为病毒融合进入抑制剂的作用靶点。这是一个HIV，我先讲一下我们在90年代初发现了一个HIV的多肽药物，这个是HIV GP41，他的表面也是有两三个N单位的融合多肽，也是这两个多肽，什么N多肽和C多肽，在1992年的时候我们发现了第一个多肽叫SJ2176，在1992年申请了专利。然后1994年就是几个院士团队把我们的多肽向右边移动了一点，产生了另外一个多肽叫DP78，然后他们很快就成立一个公司，专门研究DP78，后来改名叫T20。后来我们单位就把他们告了，说他们侵犯了我们的专利，因为他们的多肽和我们的多肽有70%以上的序列是一样的，所以他们后来就带着他们的团队把我们团队的专利给买断了，后来他们成为了世界上第一个多肽类的抗艾滋病药物，叫T20。

它的作用机制是什么样的呢？我们简单看一下，这个是HIV的表面，有两个蛋白，一个是GP20，一个是GP41，当靶细胞上面有两个首体一个叫CD4，一个叫GP41，我们的多肽就是衍生于HR2区的，它阻止了病毒的形成。除了艾滋病毒以外，其他的很多病毒，都使用类似的融合机制来进行病毒融合，所以这些病毒很小都可以引起高致病传染病，所以我们使用同样的策略来研发高致病性包括病毒融合的抑制剂。

那么在2004年我们发现第一个高效的SARS冠状病毒融合抑制剂，就是HR2P，它可以和H2E结合，就是和H2的作用是一模一样的，这篇文章我们也发表了。2004年我们还发现了一个高效的MERS冠状病毒融合抑制剂。这次我们找到了S1、S2的蛋白序列之后，我们直接把它表达出来以后我们发现它和SARS非常相似，所以两个相互作用，我们标记成了红色，我们设计了两个多肽，结果发现这两个多肽能够相互作用形成6GP，最后发现它的抑制效果非常好，以SARS多肽一直SARS感染效果超过了12倍。在2019年我们发现了第一个高效的通用冠状病毒融合抑制剂，刚才谈到我们无论是HIV还是SARS还是MERS，他们都是特异性的。我们每个病毒设计了两个多肽，H1多肽、H2多肽，这就测了多肽对这五个病毒的作用，发现不同的冠状病毒H2多肽对不同的冠状病毒感染的抑制作用不一样。最后发现EK1多肽明显可以提升它的活性细胞，他是用的细胞细胞的融合假病毒、真病毒感染都是非常有效的，证明了这个EK1多肽是可以作为一个广谱病毒多肽。然后我们又在它的C端延长，就是做了一个脂肪连接，就是胆固醇，然后他们的活性提高到了100到200倍，就是说它的活性比瑞德西韦强22倍，是目前最高效最广谱的抗冠状病毒药物。所以我们和一些教授合作，他们把我们的多肽和六个不同的冠状病毒H2E进行结合，都能够形成六聚体，主要的作用是因为他们的基位点不容易突变，很容易就形成六聚体，这就是为什么它有一个广谱的作用。我们目前现在已经获得了药监局的临床实验批准证书，马上要进行临床实验。

最后的总结，RBD是研发安全、高效、广谱的抗罐装疫苗和抗体的最佳靶点。HR1是研发安全、高效、广谱的抗冠状病毒药物的最佳靶点。在过去两年之内我们发表了80多篇SCI论文，主要是为了宣传我们在抗高效广谱抗冠状病毒和药物方面的概念，希望更多的人能够介入进来参加研发高效广谱的抗冠状病毒，这些工作目前引用的都非常高。我们去年被引用了8000多次，今年引用了7000多次，很多2000年的发表文章引用次数都在500次以上。

最后要感谢的就是我们T3实验室的这些老师，我们实验室的同时，还有我们的合作者，还有我们的自然科学基金，就是国家基金对我们的资助。

非常感谢！

（根据录音整理，未经本人审阅）