人工智能设计的通用新冠病毒疫苗通过首次人体试验

科学家们想搞一个能防住所有“亲戚病毒”的超级疫苗,不光防新冠,连2003年的SARS和未来可能从蝙蝠传过来的各种“表哥病毒”都想一块儿防了。

他们用计算机设计了一个叫pEVAC-PS的疫苗,还用了“无针注射”技术——就是你不用看到针头,皮肤上“噗”一下就打进去了,听着挺高科技。

结果呢?安全性确实不错,没人出大问题。

但是效果嘛……怎么说呢,就像你给你家狗子买了个超贵的新玩具,结果它闻了闻,转身去啃旧拖鞋了。因为参加试验的人基本上都感染过新冠或者打过疫苗,身体里的抗体本来就已经很高了,这个新疫苗打进去,身体反应是:“就这?我见多了。”

所以虽然疫苗设计理念很牛,但实际打出来的免疫反应不怎么明显。不过话说回来,这个研究证明了无针DNA疫苗这条路走得通,而且很安全,只是效果还需要再优化。



科学家想造一把万能钥匙,结果发现锁已经被撬过了

咱们从头捋一下这事儿有多难。

你看啊,过去二十来年,光冠状病毒就闹了三次大的:2002年的SARS,2012年的MERS(虽然那个是骆驼传过来的),然后就是2019年开始的新冠。SARS和新冠其实是一家的,都属于“Sarbecovirus”这个亚属,翻译过来叫“沙贝科病毒”。这帮病毒有个共同特点——都爱抓着人细胞上的ACE2受体往里钻。蝙蝠身上还藏着大量类似的病毒,随时可能蹦出来搞事情。

那科学家就想了:咱们能不能别每次都追着新病毒跑?能不能做个“万能疫苗”,一次注射,管住这一大家子?就像你不是给每个小偷单独配一把锁,而是直接把整栋楼的门禁系统升级了。

这个想法特别好。于是这帮研究者就用了一种叫DIOSynVax的技术——说白了就是用计算机分析所有沙贝科病毒的“长相”,找出它们长得一样的那几个部位。你想想,病毒虽然会变异,但关键部位它不敢乱变,变了就进不了细胞。所以抓住这些“死穴”,理论上就能做出通用疫苗。

他们设计出来的这个pEVAC-PS疫苗,编码的就是病毒刺突蛋白上的一个关键区域——受体结合域,简称RBD。这个区域就是病毒用来“开锁”的那把钥匙。他们把这把钥匙的关键齿纹给保留下来,做成疫苗,让你身体提前认识这个结构。以后不管哪个亲戚病毒来了,只要钥匙长得像,你的免疫系统就能认出来。

而且这个疫苗是DNA疫苗,不是mRNA那种。mRNA疫苗需要超低温冷藏,DNA疫苗就皮实多了,常温下也能撑住,对穷地方特别友好。再加上用的是“无针注射”,用高压气体把疫苗喷进皮肤里,不用针头,不怕扎到手,也不怕有人拿用过的针头乱扔。这些都是为了将来能大规模用在资源有限的地方。

听着是不是挺完美?别急,现实很快就要打脸了。



人体试验开始:四种剂量,四十个人,结果没人出事

研究团队在英国搞了个一期临床试验,就是第一次在人身上试。他们找了39个健康成年人,年龄18到50岁,都打过两针或三针新冠疫苗,而且最近半年内没有确诊过新冠。然后分成四组,分别打0.2毫克、0.4毫克、0.8毫克和1.2毫克的pEVAC-PS疫苗。第0天打第一针,第28天打第二针,然后一直观察到第56天。

剂量怎么给的呢?0.2毫克那一组就打一次,0.4毫克打两次,0.8毫克打四次,1.2毫克打六次——左右胳膊轮流喷。嗯,你没看错,剂量越高,挨喷的次数越多,不是一针浓溶液完事儿。这就像你要喝四杯浓缩咖啡,得跑四次咖啡机,不能一次摁出四份。

结果是啥?安全性非常好。没有严重的副作用,没有人住院,没有人出事。最常见的“不良反应”其实就是——感染新冠。对,你没听错。有15个人在研究期间得了新冠,但都是轻症,不需要去医院。这是“特别关注的不良事件”,因为疫苗本来就是要防这个的,结果你在试验期间中招了,那算疫苗的锅还是算你运气不好?研究者的处理方式是:把这些人的数据从免疫效果分析里剔除了,因为他们感染过之后,身体里的抗体就不是疫苗单独贡献的了。

除了这个,还有121个不严重的不良反应,基本都是打针的地方红一点、肿一点,或者有点累、有点头疼。只有23个被认为可能跟疫苗有关。而且所有人打完第二针之后,副作用比第一针还少。这就像你第一次吃榴莲觉得恶心,第二次反倒习惯了——不对,这个比喻不太对。应该说是身体适应了,反应变小了。

总之,安全性方面,这个疫苗表现不错,四个剂量都没问题,也没有出现剂量越高副作用越大的趋势。那效果呢?效果就有点尴尬了。



身体说:不好意思,你的疫苗来晚了,我这儿抗体已经爆仓了

到了测免疫效果的时候,问题就来了。

研究者抽了血,测了一下大家对SARS病毒、新冠原始毒株以及疫苗本身RBD的抗体水平。结果发现:大部分人的抗体在打疫苗之前就已经很高了,打完pEVAC-PS之后,并没有明显再升高。

只有0.8毫克那一组,针对SARS病毒的抗体在打完第二针之后有了一点点上升,但也就是从“本来就有”变成了“稍微多一点”。1.2毫克那一组,针对疫苗本身的抗体也有一点上升。但整体来看,这个上升幅度很小,而且不是所有剂量都有效,没有出现“剂量越高效果越好”的规律。

更尴尬的是,这个疫苗本来设计的目标之一是能同时激发针对SARS和新冠的抗体,结果显示:针对SARS的抗体水平一直比针对新冠的低很多。也就是说,虽然你想两头兼顾,但身体更认新冠这边,SARS那边基本不理。

那中和抗体呢?中和抗体就是能直接把病毒“废掉”的那种强力抗体,不是光结合一下就完事了。研究者测了第3组和第4组的中和能力,用的假病毒——就是把不同病毒的刺突蛋白装在另一个无害病毒壳子上。结果发现:针对奥密克戎BA.1,第3组有一点点上升;针对德尔塔,第4组有一点点上升。但针对原始新冠毒株和SARS病毒,基本没变。

你可能会问:这个“一点点”到底是多少?原文没说具体数值,但说“变化幅度很小”“没有支持强大的疫苗诱导的抗体反应”。翻译成人话就是:打了跟没打差不多。

那问题出在哪儿呢?不是疫苗设计得不好,而是参加试验的人太“脏”了。这里的“脏”是个统计学概念,不是骂人。你看,这个试验从2021年12月做到2023年9月,这期间英国经历了奥密克戎BA.1、BA.2、BA.5、XBB一波又一波的疫情。第1组是在BA.1高峰期招的人,大部分人只打过两针疫苗,还没被奥密克戎感染过。第4组是在XBB流行期招的人,所有人都打过三针疫苗,而且基本都被新变种感染过或者至少接触过。

所以第4组的人一入组,身体里的基线抗体就已经很高了。你再给他打一针pEVAC-PS,他的免疫系统看了一眼说:“哦,又是RBD啊,我去年就认识了,不用再学了。”这叫“免疫偏倚”——之前的记忆太强,新疫苗根本挤不进去。

这就好比你给一个已经吃过三顿自助餐的人再端上一盘菜,他说:“谢谢,我饱了。”不是你这盘菜不好吃,是他真的吃不下了。



微观世界里的好消息:疫苗确实激活了一些“高手”

虽然总体效果不明显,但在更精细的分析里,研究者还是找到了一些希望。

他们用了肽微阵列技术,就是把疫苗RBD区域切成很多小段,看看抗体到底认哪一段。结果发现:打完疫苗之后,抗体开始更多地结合到RBD的N端和ACE2结合区域。这两个地方是病毒跟细胞“握手”的关键部位,如果你能产生抗体堵住这里,病毒就进不了细胞。

更重要的是,他们还发现抗体认出了一个特别保守的区域,这个区域刚好是之前研究中发现的一个广谱中和抗体——叫S309——的结合位点。这个S309抗体最早是从一个SARS康复者身上找到的,结果发现它也能中和新冠。所以能激发针对这个位点的抗体,说明pEVAC-PS的设计方向是对的。

不过这里有个细节:这个微阵列技术只能测线性表位,就是氨基酸排成一条直线的那种结构。但很多抗体认的是三维结构,就像你认一个人不是只看他鼻子多高,而是看整个脸型。所以这个技术可能会漏掉一些重要的免疫反应。

另外,虽然这个疫苗激发的抗体中和能力不强,但抗体还有别的功能。比如可以通过Fc介导的效应功能,叫来其他免疫细胞一起干活。有研究显示,S309抗体虽然对奥密克戎BA.2及之后的一些变种中和能力下降了,但在动物体内仍然有保护作用,靠的就是这种“叫人”的功能。pEVAC-PS激发的抗体有没有这个本事?这个研究没测,但留了个扣子。

所以怎么说呢?就像你训练一支篮球队,虽然投篮命中率不高,但他们的防守和传球意识很好,比赛还是能赢。但问题是,你现在连投篮都不怎么准,能不能赢心里没底。



DNA疫苗的优势和硬伤:皮实但劲儿不够大

咱们得聊聊这个疫苗的技术平台本身。

pEVAC-PS是DNA疫苗。跟mRNA疫苗比,DNA疫苗有几个优点:第一,特别稳定,不用超低温冷链,常温下就能放很久。第二,生产成本低,制造速度快。第三,无针注射之后,皮肤里的免疫细胞可以直接把DNA吃进去,然后自己开始生产抗原。这就像你给每个细胞发了一张图纸,让它们自己造武器,而不是你造好了再发下去。

但DNA疫苗有个大问题:它得进到细胞核里才能被转录成mRNA,然后再翻译成蛋白质。这个过程比mRNA疫苗多了一步跨核膜的步骤。mRNA疫苗直接进到细胞质里就开始干活了,快得多。所以DNA疫苗在人体里的免疫原性一直不如mRNA疫苗,不是设计得不好,而是递送效率低。

这就好比一个快递员送货:mRNA疫苗直接把包裹扔到你家门口(细胞质),DNA疫苗还得翻墙进院子、再撬开房门(细胞核)才能把包裹给你。所以同样是一份疫苗,mRNA能很快表达出很多抗原,DNA可能只表达出来一点点。

那有没有解决的办法?有,比如用更高效的无针注射设备,或者用电子穿孔——就是用电脉冲暂时打开细胞膜,让DNA更容易进去。但这个研究用的就是普通的无针注射,没上电穿孔。

还有一个常被问到的问题:DNA疫苗会不会整合到人的基因组里,导致癌症?理论上有可能,但概率极低。这个质粒DNA不会自己复制,也没有整合酶,就像一把没有胶水的钥匙,你把它塞进锁里,它不会粘在里面。实际上已经获批的DNA疫苗(比如印度的ZyCoV-D)和大量临床试验都没有发现整合相关的不良事件。所以这个风险基本可以忽略不计。

总之,DNA平台本身没问题,皮实、便宜、安全,但劲儿不够大。这次pEVAC-PS效果不理想,可能不是抗原设计的问题,而是递送和表达效率的问题。就像你写了一篇特别好的作文,但打印机没墨了,印出来看不清,不是内容不好。



研究的几个大坑:你不能全怪疫苗,也不能全信结果

咱们得实事求是地说一下这个研究的局限性,不然你可能会得出“这个疫苗完全没用”的错误结论。

第一,时间点太乱了。这个试验搞了将近两年,这期间病毒变了好几次,政策也变了好几次。第1组和第4组的人生活在完全不同的“疫情宇宙”里。第1组面对的是原始毒株和初代奥密克戎,第4组面对的是XBB和各种重组变种。你拿这两个组的数据直接比较,就像拿2020年的房价和2023年的房价比,中间隔了太多变量。

第二,基线免疫水平不一样。第1组大部分只打过两针疫苗,第4组所有人都打过三针,而且感染史也完全不同。所以你不能确定第4组那一点点抗体上升到底是疫苗贡献的,还是之前感染回忆起来的。研究者已经很努力地排除了研究期间感染的人,但无症状感染或者之前感染留下的记忆B细胞,你是排除不掉的。

第三,检测方法不是标准化的。他们用的ELISA是自己实验室做的,不是市面上那种商业化试剂盒。这就意味着你没法把这个研究的结果跟其他疫苗研究直接横向对比。比如别人说“我们疫苗的中和抗体滴度是100”,你说“我们是50”,但两个“50”可能不是同一个尺子量的。

第四,样本量太小。每组只有6到9个人的数据进了免疫分析,你想看剂量依赖性,6个人根本看不出趋势。万一这6个人里有一个人特别能产生抗体或者特别不能,整个结果就歪了。

第五,没有对照组。这个试验没有设置一个打安慰剂的组,也没有设置一个打已上市疫苗的组。所以你没法知道pEVAC-PS到底比不打强多少,或者比现有疫苗差多少。

说了这么多坑,不是要否定这个研究,而是要告诉你:一期临床试验的主要目的是看安全性,而不是看效果。效果不好有很多可能的原因,不一定是疫苗设计失败。而且这个研究确实证明了无针DNA疫苗可以安全地在人身上用,这本身就是个重要进展。



这事儿的真正意义:别指望一针解千愁,但路没走错

那这个疫苗到底行不行?以后还有戏吗?

从纯功能角度看,pEVAC-PS在这个试验里表现平平。抗体没怎么涨,中和能力没怎么变,剂量反应关系也没看到。如果这是一个上市疫苗的III期临床试验结果,那可以直接判死刑了。

但这是一期临床试验,而且是一个“first-in-human”的、用新技术做的、针对未来可能大流行的广谱疫苗。这种研究的价值不在于“它有没有效”,而在于“它安不安全,有没有可能出现我们没想到的问题,以及我们能不能做得更好”。

从这个角度看,这个研究给出了三个重要信息。

第一,这种计算机设计的广谱抗原,在人身上没有出现安全问题,也没有出现疾病增强——就是打了疫苗之后反而更容易得重病的那种可怕情况。这本身就是个巨大的信心投票。

第二,无针DNA疫苗递送可行。你可能会觉得“这有什么了不起的”,但你要知道,DNA疫苗在人体里一直很难做出好效果,很大原因就是递送效率低。这次用无针注射,虽然免疫效果不理想,但至少证明了这个流程是顺的:疫苗能稳定存放、能无针注射、能在皮内被细胞摄取、能产生一定程度的免疫反应。下一步要做的就是优化递送,比如改用更好的设备,或者加佐剂,或者用更聪明的DNA序列设计。

第三,肽微阵列结果显示,疫苗确实激活了对保守区域的免疫反应,包括那个S309表位。这说明计算机设计的抗原跟现实世界中的免疫识别是对得上的。换句话说,设计师画出来的图纸,工人们确实照着图干了。这是对DIOSynVax技术平台的验证。

所以你看,这个研究更像是“我们造出了一把钥匙,插进去能转,但门没开”。下一步要研究的是为什么没开——是钥匙齿纹还不够精准?是锁芯太锈了?还是我们拧的力气不够大?

研究者自己也说了:这份数据支持继续优化这个平台,而不是放弃。他们需要做的是提高DNA疫苗的表达效率,或者改用mRNA或者蛋白亚单位疫苗的形式来递送这个广谱抗原。因为mRNA疫苗的表达效率更高,可能能把这种“万能钥匙”的效果真正发挥出来。



最后给你打个总结:别笑它没用,它是在为下一次大流行做准备

咱们普通人看这个研究,可能会觉得:“折腾了半天,打了个寂寞,那你还说个啥?”

但你想想,下一次大流行来的时候,疫苗公司在做什么?他们在拿到病毒序列之后,最快也需要几十天才能做出特异性疫苗。这几十天里,病毒已经传遍全球了。而如果我们手里已经有了一种能防所有沙贝科病毒的广谱疫苗,不管下一种病毒叫COVID-25还是SARS-3,我们都能直接拿出来用。

这就像你平时不买灭火器,觉得家里又不起火。但一旦着火了,你去现买,快递都送不到。pEVAC-PS就是在做那个灭火器,虽然现在看起来不如隔壁家的mRNA灭火器劲儿大,但它的优势是便宜、稳定、不用针、好储存,可以在全球各地提前备着。

而且这个研究最重要的教训不是“这个疫苗不行”,而是“你别在一个所有人都已经感染过的群体里测一个新疫苗的加强效果”。以后的临床试验,要么去那些还没被病毒蹂躏过的地方做,要么找完全没有免疫背景的人做,要么就接受“基线太高,增量太小”的现实,转而测量更精细的免疫指标,比如记忆B细胞、T细胞反应、粘膜免疫等等。

总之,这个疫苗没翻车,也没超神。它就是一个稳扎稳打的“第一步”,告诉全世界:无针DNA广谱疫苗这条路,能走,安全。至于能不能跑起来,那是后面几期试验的事了。



总结

本文解读了一篇发表在《感染杂志》上的新冠广谱疫苗一期临床试验论文。该疫苗名为pEVAC-PS,通过计算机设计广谱抗原,采用无针注射方式递送DNA疫苗,旨在同时预防SARS、新冠及其变种。研究发现疫苗安全性良好,但因参与者基线抗体水平高、感染史复杂,免疫增强效果不明显。尽管如此,研究验证了无针DNA疫苗平台和广谱抗原设计思路的可行性,为未来应对沙贝科病毒大流行提供了基础数据。

论文信息
原文标题:A phase I, needle free, dose escalation clinical trial of pEVAC-PS, a candidate pan-Sarbecovirus Vaccine  
期刊:Journal of Infection  
发表时间:2026年5月18日(在线)  
DOI:10.1016/j.jinf.2026.106759  
作者:Alasdair PS Munro, Matteo Ferrari, Rebecca Kinsley, et al.  
试验注册号:ISRCTN87813400