撰文 | 史雋

最近幾周，關(guān)于腺病毒載體的新冠疫苗的副作用新聞越來越多。

4月7日，歐洲藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)阿斯利康公司與牛津大學(xué)合作開發(fā)的基于大猩猩腺病毒載體的新冠疫苗 (ChAdOx1 nCoV-19, 也叫做AZD1222) 與罕見的血凝塊問題之間可能存在聯(lián)系。異常血凝塊和低血小板將會被作為 “非常罕見”的副作用，添加到疫苗的產(chǎn)品信息中。英國醫(yī)藥監(jiān)管機(jī)構(gòu)也表示，阿斯利康的新冠疫苗和罕見血凝塊之間可能有聯(lián)系。

4月13日（周二）上午，美國聯(lián)邦健康監(jiān)管機(jī)構(gòu)建議暫停使用強(qiáng)生公司的基于腺病毒載體的新冠疫苗（Ad26.COV2.S），因為在注射過這款疫苗的人群中，有6位18-48歲的女性出現(xiàn)了血凝塊（blood clot）。其中一例死亡，另一例重病住院。

周三（4月14日），又有兩個病例被確認(rèn)：第7位女性，以及一個臨床試驗中的男性。

這8例中有7位的癥狀是腦靜脈竇血凝塊，都發(fā)生在疫苗接種以后的6-14天。

美國疾控中心（CDC）疫苗顧問委員會經(jīng)討論后決定，美國暫停接種強(qiáng)生疫苗幾周，在這期間，繼續(xù)收集強(qiáng)生疫苗可能引起血凝塊副作用的數(shù)據(jù)，然后再做進(jìn)一步?jīng)Q策。這是因為三百萬劑強(qiáng)生疫苗剛在過去的兩周內(nèi)施打，副作用可能需要幾周時間才能顯現(xiàn)。

腺病毒是一種弱化的感冒病毒，于1953年首次在人類腺樣體組織中發(fā)現(xiàn)。在人類中，腺病毒通常引起的是輕度的呼吸道感染和胃腸道感染。但是，對免疫功能低下或已有呼吸系統(tǒng)或心臟疾病的人來說，腺病毒感染也可能是致命的。猿猴、黑猩猩和人類等各種各樣的哺乳動物身上都有腺病毒。從人類身上已經(jīng)分離到50多種腺病毒，其中Ad5是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最常用的一種。

腺病毒載體疫苗就是將一段病毒的基因插入腺病毒的基因。這種被改造的病毒通常被科學(xué)家們稱為載體。病毒載體的唯一目的就是感染細(xì)胞，表達(dá)所攜帶的有用基因。當(dāng)腺病毒疫苗被注射入體內(nèi)，感染細(xì)胞，就會表達(dá)這段病毒基因，生成蛋白作為抗原，引發(fā)免疫反應(yīng)。一個通俗的比喻，可以把腺病毒載體想象成出租車，車上載著重要的物資，到達(dá)指定的地方，然后卸載物資。

在新冠疫苗之前，被批準(zhǔn)使用的腺病毒載體疫苗只有卡介苗。還有一些腺病毒載體疫苗正在研發(fā)中：針對艾滋病毒（HIV）、埃博拉病毒、流感病毒等的腺病毒載體疫苗正在人體臨床試驗中；針對狂犬病病毒、登革熱病毒和中東呼吸綜合征冠狀病毒的腺病毒載體疫苗還在臨床前的研發(fā)狀態(tài)。

全世界研究最廣泛的一種HIV疫苗，就是用Ad5載體表達(dá)三種HIV抗原。然而，這種疫苗在臨床上未能降低病毒載量，反而增加了某些男性感染HIV的風(fēng)險。

腺病毒載體也曾被用于基因治療。但它幾乎令整個基因治療領(lǐng)域一度陷入癱瘓。

上世紀(jì)90年代，美國亞利桑那州的圖森市住著一家六口，爸爸媽媽和四個孩子，兩男孩兩女孩。其中一個男孩正在上高中，名叫杰西·基辛格（Jesse Gelsinger）。他是一個善良聰明的男孩，熱愛騎摩托車和職業(yè)摔跤，并在一家超市兼職?；粮癫皇且粋€很有野心的孩子，他的銀行賬戶中只有10.10美元，因為需要10美元才能保持開戶狀態(tài)。隨著年齡的增長，他越來越獨立，甚至開始有點叛逆。不幸的是，叛逆對于他來說，不只是一個成長的階段，甚至還威脅到了健康和生命。

圖1：杰西·基辛格（Jesse Gelsinger）。（來源：wikipedia）

基辛格患有一種罕見的代謝疾病，稱為鳥氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶缺乏綜合征（OTCD）。OTCD病人完全或部分缺乏鳥氨酸氨基甲酸酯化酶（OTC）。OTC是人體內(nèi)尿素循環(huán)的5個關(guān)鍵酶之一，對分解和去除體內(nèi)的氮起重要作用。缺乏OTC酶會導(dǎo)致體內(nèi)過量的氮以氨的形式在血液中積聚。而氨是一種神經(jīng)毒素，過量的氨會通過血液進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致嘔吐、厭食、嗜睡和昏迷。有些患有重癥OTCD的嬰兒，氨會在血液中積累到致死的水平。這些嬰兒在出生后72小時內(nèi)就會陷入昏迷并遭受腦損傷，其中一半的嬰兒會在一個月內(nèi)死亡，另一半幸存者也會在5歲前去世。

基辛格在兩歲時被診斷出OTCD，但不是典型的病例：他的突變似乎是在子宮內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的，而且屬于科學(xué)家所說的“馬賽克突變” ——不是所有的細(xì)胞都有突變，而只是一小部分細(xì)胞缺失了OTC酶。因此他的癥狀并沒有那么嚴(yán)重。雖然偶爾還是會發(fā)病，但大部分時間可以通過低蛋白飲食和每天32粒藥片來控制。

然而，到了17歲那年（1998年），他開始有叛逆的想法，經(jīng)常不遵醫(yī)囑，自己偷偷停藥。1998年12月22日，他父親回到家，發(fā)現(xiàn)基辛格蜷縮在沙發(fā)上，不停地嘔吐。他被送去醫(yī)院，插管并保持在昏迷狀態(tài)，直到體內(nèi)氨的水平得到控制。這次康復(fù)出院以后，他再也沒敢少吃一粒藥。

基辛格的兒科遺傳學(xué)醫(yī)生告訴他，美國費城賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員正在研發(fā)一種基因療法來修復(fù)缺失的OTC基因。這種基因療法用腺病毒載體Ad5 表達(dá)OTC酶。這個改造過的、理論上不會致病的腺病毒經(jīng)右肝動脈灌注到病人體內(nèi)，感染患者的肝細(xì)胞，表達(dá)攜帶的OTC酶。

基辛格和他父親對此非常感興趣，如果治療成功，基辛格可能就能像正常人那樣生活，不需要再吃那么多藥片，也不用再嚴(yán)格控制飲食——對他來說，甚至吃半個熱狗都是一種奢侈?；粮裣肓⒓醋裕鹊?8歲成年后才符合參加臨床試驗的條件。

當(dāng)時，基因治療只在少數(shù)遺傳病患者身上試過。研究人員的實驗療法在實驗室里延長了缺失OTC酶的小鼠的壽命，科學(xué)家們希望這個基因修復(fù)方法最終可以用于治療人的肝臟疾病。

當(dāng)基辛格報名參加這項臨床試驗時，他知道他不會受益：這項試驗只是臨床一期，旨在調(diào)查這個基因療法對癥狀最嚴(yán)重的嬰兒的安全性，而不是有效性——目的是找到 “最大耐受劑量”：該劑量要足夠高，能讓基因起作用；但又要足夠低，以免患者遭受嚴(yán)重的副作用。然而，基辛格渴望能夠為一個新療法的研究做出貢獻(xiàn)。他對一位朋友說：“在我身上發(fā)生的最糟糕的事情是什么？我死了。但這是為了那些患有絕癥的嬰兒?！?/p>

1999年6月18日是基辛格的18歲生日。他和家人飛往費城去拜訪父親那邊的親戚。他們參觀了自由鐘和洛基雕像，在那里，杰西高舉拳頭和雕像合影 (圖2)。22日，他們?nèi)チ速e夕法尼亞大學(xué)，那里的醫(yī)生對他們解釋了臨床試驗的內(nèi)容，并對基辛格進(jìn)行了血液和肝功能檢查，看他是否符合參加試驗的條件。他符合條件！試驗預(yù)定在秋天開始，他將會是最年輕的志愿者。

圖2：18歲的杰西·格辛格（Jesse Gelsinger）在賓夕法尼亞大學(xué)的一尊雕像旁的照片。（來源：The Arizona Daily Star/AP Photo）

該臨床試驗計劃包括18位成人，最終有19名志愿者簽約，基辛格是第18位被灌注修改過的腺病毒的志愿者。

基辛格的治療于9月13日星期一開始。他會接受最高劑量的病毒載體。已經(jīng)接受治療的17名志愿者中有一名女性，也接受了與杰西相同劑量的病毒（雖然是不同的生產(chǎn)批次），并且反應(yīng)良好。

早上 10:30，基辛格開始接受病毒灌注，中午12:30結(jié)束。晚上，基辛格感到惡心，發(fā)燒到了40.3度（華氏104.5度）。醫(yī)生們并不特別驚訝，因為其他患者也經(jīng)歷了同樣的反應(yīng)。他的父親，保羅·基辛格（Paul Gelsinger），還在亞利桑那的家中，準(zhǔn)備過幾天再飛到醫(yī)院來，給他打了電話。聊完以后，他們互相說了我愛你，然后告別。那是他們說過的最后一句話。

第二天早上，基辛格開始犯迷糊，并顯示出黃疸的跡象。測試證實，基辛格的膽紅素（一種紅細(xì)胞的分解產(chǎn)物）是正常水平的四倍。醫(yī)生們開始擔(dān)心，因為這不是一個好跡象。異常高的膽紅素通常意味著兩件事必居其一：肝臟衰竭或凝血障礙——紅細(xì)胞分解的速度快于肝臟代謝分解的紅細(xì)胞的速度?？茖W(xué)家們在猴子身上試驗這種腺病毒載體的增強(qiáng)版的時候，曾看到過相同的癥狀。這類癥狀會危急任何人的生命，但對患有OTCD的人尤其危險，因為紅細(xì)胞分解時會釋放出蛋白質(zhì), 而OTCD患者不能很好的處理蛋白代謝過程產(chǎn)生的氮。中午，基辛格進(jìn)入昏迷狀態(tài)。到了晚上23:30，他血液中的氨水平升高到正常水平的10倍多。醫(yī)生開始為他透析。

基辛格的父親連夜從家里飛到費城，周三早上到了醫(yī)院。下午，基辛格似乎穩(wěn)定下來。然而，到了晚上，情況又開始惡化。他開始有強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)和血栓，隨后腎、肝和肺的功能相繼衰竭。

1999年9月17日早晨，也就是接受藥物治療的第5天，基辛格被宣布腦死亡。照顧他的醫(yī)生和護(hù)士團(tuán)隊對他的迅速惡化和死亡感到震驚。由于基辛格的死亡，最后一名志愿者未得到治療。

基辛格的老家圖森市有座賴特山，鋸齒狀的山峰聳立，俯瞰著深深的峽谷，峽谷底的沙漠上點綴著仙人掌，延伸到郁郁蔥蔥的黃松林。據(jù)說這是在亞利桑那州南部最接近天堂的地方，也是基辛格最喜歡的地方。1999年11月初，基辛格死亡的7周后，一個晴朗的星期天下午，大約20多個送葬者，其中包括基辛格的父親、母親、繼母、兩個姐妹、一個兄弟、三位主治醫(yī)生和一些朋友，帶著裝有他骨灰的藥瓶，沿著一條陡峭的小路跋涉了五英里到達(dá)山頂，把他的骨灰撒進(jìn)峽谷。

圖3：賴特山 （Mount Wrightson，圖片來自網(wǎng)絡(luò)）。

基辛格的死亡是首例與腺病毒載體的基因治療直接相關(guān)的病例。他的死亡證明書上的原因是成人呼吸窘迫綜合征。然而真正的死因要復(fù)雜得多。

臨床試驗之前，賓夕法尼亞大學(xué)的詹姆斯·威爾遜（James Wilson）教授的實驗室在小鼠身上進(jìn)行了20多次有效性試驗，在小鼠、恒河猴和狒狒身上完成了12項安全性研究。另外一位志愿者也被灌注了這個病毒載體，所用的劑量和基辛格接受的一樣，觀察到了預(yù)期的類似流感的副作用以及一些輕度的肝臟炎癥，這種炎癥會自行消失。

然而，基辛格接受該載體后，發(fā)生了一系列無法預(yù)測的連鎖反應(yīng)——黃疸、凝血功能障礙、腎衰竭、肺衰竭和腦死亡。換句話說，多器官系統(tǒng)衰竭。真正的致死原因到現(xiàn)在還不是完全清楚，一個流行的理論是，腺病毒引發(fā)了炎癥風(fēng)暴，但具體為什么還不是很清楚。

一個在研基因療法導(dǎo)致一位大致健康的志愿者死亡，這一消息震驚了基因治療領(lǐng)域，甚至整個生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。新聞報道將研究人員描述成急切、不謹(jǐn)慎的人，走捷徑，無視保護(hù)志愿者健康為第一的準(zhǔn)則。基辛格的家人提出了法律訴訟。整個基因治療領(lǐng)域開始崩潰，投資人不愿意投錢，很多初創(chuàng)公司倒閉。威爾遜教授發(fā)現(xiàn)自己處于多項調(diào)查的中心。他被剝奪了頭銜，他的基因治療中心也被解散，并被禁止再進(jìn)行任何臨床試驗。這個情況一直持續(xù)到了2010年。

圖4：詹姆斯·威爾遜（James Wilson）教授 （圖片來源: https://gtp.med.upenn.edu/people/dr-jim-wilson）

盡管如此，威爾遜把實驗室減員，埋頭專注尋找更安全的病毒載體。最終，他的職業(yè)生涯和基因治療領(lǐng)域都實現(xiàn)了一個驚人的卷土重來。他實驗室的工作最終促進(jìn)了多種血清型的腺伴隨病毒 (adeno-associated virus ，AAV) 的發(fā)現(xiàn)，并促使其廣泛運(yùn)用于基因療法。

腺伴隨病毒比腺病毒小，本身不會致病，也不能獨立復(fù)制。2019年諾華制藥公司被批準(zhǔn)的基因療法Zolgensma使用的就是一種腺伴隨病毒AAV9，可以挽救患有致命神經(jīng)疾病的嬰兒。

十年前，大家見到威爾遜都繞道走?，F(xiàn)在，基因療法已經(jīng)成為了生物醫(yī)療領(lǐng)域的新熱點。威爾遜是賓夕法尼亞大學(xué)基因治療和孤兒疾病中心的負(fù)責(zé)人，也是很多生物公司的創(chuàng)始人。他在賓夕法尼亞大學(xué)的團(tuán)隊有200多人，占用了多幢樓的好幾層，就像是一個小型的生物技術(shù)公司。多個房間被改造成小型的AAV生產(chǎn)車間；還有一個很大動物房，飼養(yǎng)了許多動物（小鼠、猴子、貓和狗），用來測試AAV基因療法的有效性和安全性。

在生物醫(yī)學(xué)界，有些人贊揚(yáng)威爾遜推動了基因治療領(lǐng)域的復(fù)興，也有人認(rèn)為就是他20年前的錯誤才導(dǎo)致整個領(lǐng)域幾乎全盤覆滅。不管怎樣，不容置疑的是，基因療法的再度興盛和威爾遜緊密不可分割。

然而，對于保羅·基辛格來說，他深愛的兒子杰西·基辛格再也不會回來了。他認(rèn)為，如果當(dāng)年威爾遜嚴(yán)格遵循臨床試驗的章程，對杰西·基辛格進(jìn)行一個免疫反應(yīng)篩選測試，那么杰西·基辛格就不會符合參加臨床試驗的條件，也可能不會因此去世了。

圖5：2000年2月2日，保羅·基辛格在基因療法的聽證會上 （圖片來自于c-span）。

截至4月15日，美國已有740萬人接種了強(qiáng)生疫苗，還沒有除了血凝塊以外的其他嚴(yán)重不良反應(yīng)的報道。

專家們尚未確定疫苗是否和血凝塊的出現(xiàn)直接相關(guān)。CDC/FDA出于謹(jǐn)慎小心的考慮，在調(diào)查這個罕見的血凝塊時，暫停使用強(qiáng)生疫苗。

“暫停使用”是一種很普遍的做法。在臨床試驗以及疫苗廣泛接種之后，專家會跟蹤接種疫苗的人遇到的任何醫(yī)療問題。如果某些病癥出現(xiàn)得異常多，監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能會決定暫停試驗或停止使用疫苗，作進(jìn)一步調(diào)查。這么罕見的副作用被發(fā)現(xiàn)，恰恰表明了疫苗大規(guī)模使用后，跟蹤系統(tǒng)發(fā)揮了作用。

這個副作用到底是什么原因造成的還有待進(jìn)一步的調(diào)查。調(diào)查的目的是搞清楚這些問題只是巧合，還是和疫苗直接相關(guān)。如果結(jié)果顯示疫苗確實存在風(fēng)險，也許科學(xué)家們能夠識別出高風(fēng)險人群的一些共同的內(nèi)在特征，那么就可以編寫新指南，注明誰不應(yīng)該接種疫苗。暫停也給了監(jiān)管機(jī)構(gòu)時間，去建議醫(yī)生們該如何識別和治療副作用的癥狀。

根據(jù)美國CDC的統(tǒng)計，在美國，每年有30萬至60萬人在其肺部或腿部靜脈或身體的其他部位出現(xiàn)血凝塊。這意味著，在美國人口中每天約1000至2000個人會有血凝塊。現(xiàn)在每天有數(shù)百萬人接種疫苗，很可能某些接種過疫苗的人會隨機(jī)出現(xiàn)血凝塊，和疫苗沒有直接關(guān)聯(lián)。

然而，目前發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)生疫苗接種者的血凝塊癥狀和普通的血凝塊癥狀不同，也少見得多。除了在大腦中形成腦靜脈竇血栓 (cerebral venous sinus thrombosis, CVST) 外，所有這些接種者的血小板水平都非常低，這使他們?nèi)菀壮霈F(xiàn)異常出血。這和某些阿斯利康疫苗接種者的癥狀很相似。

尚不能完全確認(rèn)是腺病毒技術(shù)引起了問題?！缎掠⒏裉m醫(yī)學(xué)雜志》（NEJM）連發(fā)了兩篇文章，闡釋了阿斯利康的新冠疫苗引起血凝塊的可能機(jī)理，似乎和病毒載體直接相關(guān)。

強(qiáng)生和阿斯利康公司的新冠疫苗都使用了腺病毒載體，分別是Ad26和大猩猩腺病毒載體 (ChAdOx1) 。俄羅斯的新冠疫苗Sputnik V（混合的Ad26+Ad5）和中國的康希諾疫苗 (Ad5) 也采用了類似的技術(shù)。

由于腺病毒是可能引起普通感冒的病原體，所以很多人過去已經(jīng)自然感染過腺病毒（尤其是在兒童時期），對病毒載體產(chǎn)生過免疫反應(yīng)，體內(nèi)已經(jīng)有針對這些腺病毒的抗體。這些既往感染獲得的、預(yù)先存在的免疫力 (pre-existing immunity) 可能會降低腺病毒疫苗的有效性。同理，腺病毒疫苗的第二針的有效性相比于第一針也可能會大打折扣。根據(jù)一篇論文的統(tǒng)計，在南非、肯尼亞、烏干達(dá)和泰國，對Ad5有預(yù)先存在的免疫力的比率分別為87.9-89.5%，90.5%，86.4%和82.2%，對Ad26的比率是43.1–53.2%, 66.2%, 67.8%, and 54.6%[3]。一個早期的研究表明，大猩猩腺病毒ChAdOx1在英國和岡比亞的成年人中有預(yù)先存在的免疫力的人較少[4]。但是，不同地區(qū)的人對某種腺病毒有預(yù)先免疫力的比率都不完全相同。

目前為止，打了強(qiáng)生疫苗出現(xiàn)CVST的比例是百萬分之一，打了阿斯利康疫苗出現(xiàn)CVST的比例是百萬分之五。而感染新冠病毒以后有血凝塊的幾率是百萬分之135000。根據(jù)牛津大學(xué)研究人員于4月14日發(fā)布、尚未經(jīng)過同行評審的數(shù)據(jù)分析，感染新冠病毒的患者有類似于CVST癥狀的幾率是百萬分之39 [5]。換句話說，不打疫苗，如果感染新冠，得CVST的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于打了疫苗以后得CVST的幾率。

歸根究底，這是一個藥物研發(fā)時經(jīng)常需要考慮的風(fēng)險/收益比值（risk/benefit）。任何藥物/療法，對每一個人的風(fēng)險/收益比值都不同，需要自己衡量判斷。希望專家們能很快找到一個風(fēng)險指標(biāo)，區(qū)分出注射疫苗有CVST的高風(fēng)險人群，這樣剩下的人就能放心地打疫苗了。

參考文獻(xiàn)

[1] https://www.nytimes.com/1999/11/28/magazine/the-biotech-death-of-jesse-gelsinger.html

[2] https://cen.acs.org/business/The-redemption-of-James-Wilson-gene-therapy-pioneer/97/i36

[3] D. H. Barouch et al., International seroepidemiology of adenovirus serotypes 5, 26, 35, and 48 in pediatric and adult populations. Vaccine 29, 5203-5209 (2011).

[4] M. D. J. Dicks et al., A Novel Chimpanzee Adenovirus Vector with Low Human Seroprevalence: Improved Systems for Vector Derivation and Comparative Immunogenicity. PLOS ONE 7, e40385 (2012).

[5] https://osf.io/a9jdq/