该文献主要包括3个方面的内容：

目前广泛使用的腺病毒载体主要包括人腺病毒5型(Ad5)、人腺病毒26型(Ad26)和黑猩猩腺病毒(ChAds)。截至 2022 年 7 月，全球共有 5 款肌肉注射型腺病毒载体新冠病毒疫苗获批使用， 中国1款（Ad5‐nCoV），俄罗斯1款（Ad26 和 Ad5交替接种），美国1款（Ad26.COV2.S），英国1款（ChAdOx1‐S），印度1款（iNCOVACC）。后续我国康希诺生物，还在基于Ad5-nCoV肌注剂型的基础上，增加了雾化吸入剂型的开发。

中国健康人群中Ad5血清流行率高达60%~82%，可以更好地保证Ad5载体的安全性腺病毒。作为疫苗研发平台的主要特点包括：

同时，腺病毒载体秒可以同时诱导体液、细胞和黏膜多重免疫，更好的保护人体不受病毒侵袭。

多项临床研究和真实世界研究证明，全球上市的多款腺病毒载体疫苗，在疫苗效力、免疫原性和免疫持久性，安全性上，均有较好的表现。另外，综述也探讨了经黏膜途径接种腺病毒载体新冠病毒疫苗的研究进展。

截至2023年4月，共有6款经黏膜途径接种的腺病毒载体新冠病毒疫苗进入临床研发阶段，其中由中国研发的一款通过雾化吸入给药的重组人5型腺病毒载体疫苗（Ad5-nCoV-IH）成为全球首款上市并大规模使用的雾化吸入疫苗。

综述对中国研发的腺病毒载体疫苗Ad5-nCoV-IH（雾化吸入）的临床研究进行了较为详细的探讨。综述中指出，2剂灭活疫苗接种后，使用Ad5-nCoV-IH疫苗进行加强免疫可以显著提高中和抗体水平和黏膜免疫应答：完成了2剂次灭活疫苗接种的受试者在Ad5-nCoV-IH疫苗加强免疫后第28天的中和抗体水平是使用灭活疫苗进行加强免疫的26.4倍。在接种2剂灭活疫苗后使用Ad5-nCoV-IH疫苗异源加强免疫的研究中，显示Ad5-nCoV-IH疫苗在真实世界中对Omicron变异株感染具有一定的保护作用，接种2剂灭活疫苗后使用Ad5-nCoV-IH疫苗或灭活疫苗加强免疫约1年后，Ad5-nCoV-IH疫苗加强组的保护效力为35.1%。

同时，综述中也介绍了印度研发的iNCOVACC（BBV154）疫苗，该疫苗通过滴鼻途径接种，BBV154的Ⅲ期临床研究结果发现，在接种第2剂后第14天，BBV154组受试者针对Omicron BA.5变异株产生了比对照组更高的血清中和抗体。另外，阿斯利康研发的通过鼻内接种的ChAdOx1-S既没有诱导黏膜抗体反应，也没有强烈的全身反应。

尽管基于腺病毒载体技术平台的新冠病毒疫苗在短时间内取得了重大突破，但仍面临着一些挑战，腺病毒预存免疫的影响和个别安全性等问题需要进一步研究和观察。同时，随着新冠病毒的变异，对疫苗的效力和安全性也需要进行长期的跟踪和研究。

Research and application of the SARS‑CoV‑2 vaccine based on adenovirus vector technology platform

摘要

在应对新型冠状病毒（新冠病毒）感染大流行的过程中，全球研发出多种技术路线的新冠病毒疫苗，其中腺病毒载体新冠病毒疫苗的应用为未来有效应对新发传染病流行积累了更多经验，也为新型疫苗研发提供了新的思路和方法。本研究详细梳理了腺病毒载体技术平台在新型冠状病毒疫苗研发应用的进展，重点探讨了腺病毒载体新冠病毒疫苗诱导的黏膜免疫对于预防COVID-19的意义，分析了基于腺病毒载体技术平台的疫苗研发面临的主要技术问题与挑战，以期为该技术路线疫苗的研发和应用提供科学参考。

关键词

腺病毒载体； 新型冠状病毒； 疫苗

2019年12月以来，新型冠状病毒感染（COVID-9）大流行给全球人群健康和经济社会发展造成极为严重的影响。截至 2023年4月，全球已报告 7.62 亿确诊病例和 689 万死亡病例［1］。研发安全有效的新冠病毒疫苗并应用于实际工作中，仍是目前防控 COVID-19 大流行最特异、有效和经济的防控措施。

基于腺病毒（adenovirus， Ad）载体的新型冠状病毒（简称“新冠病毒”）疫苗作为一种较为成熟的载体疫苗技术平台的疫苗，其优势在于可通过简单改变递送的核酸序列快速研发新型疫苗，是最快获得紧急使用授权 （emergency use authorization，EUA）的疫苗之一。截至 2023年2月，全球共有 11种新冠病毒疫苗获批上市紧急使用，其中腺病毒载体新冠病毒疫苗共有3 种：Ad5-nCoV、 ChAdOx1-S和 Ad26.COV2.S［2］，在全球已接种超过30亿剂次［3］。腺病毒载体疫苗的广泛使用，为有效应对未来可能出现的新发传染病流行积累了更多经验，也为全球公共卫生领域的疫苗研发提供了新的思路和方法。

本文详细梳理了腺病毒载体技术平台在疫苗研发特别是在新冠病毒疫苗研发应用中的研究进展，探究了吸入型腺病毒载体新冠病毒疫苗诱导的黏膜免疫对于预防COVID-19的重要意义，分析了基于腺病毒载体技术平台的疫苗研发面临的主要技术问题与挑战，以期为相关疫苗的研发和应用提供科学参考。

自现代疫苗应用于疾病防控以来，其研发过程已经历了多次技术革命，从最初 19世纪第一代减毒活疫苗和灭活疫苗，到20世纪第二代细胞培养病毒疫苗（50年代）和基因工程疫苗（80年代），直至21世纪最新一次技术革命带来的核酸疫苗和病毒载体疫苗等［4］。其中，使用编码病原体蛋白 DNA 研制的新一代疫苗在应对传染病暴发具有一定的优势。当新发传染性疾病暴发时，可通过在疫苗平台中替换编码病原体蛋白的 DNA 序列以快速生产疫苗。

腺病毒载体已被用于多款疫苗的研发，2017年首款用于人埃博拉病毒病防控的腺病毒载体疫苗 Ad26.ZEBOV 已经获批［5］，2020 年初针对 COVID-19 的多款疫苗也采用了腺病毒载体平台，在流感疫苗研发中，尤其是能够诱导广谱交叉反应 T 细胞免疫和中和抗体的通用型流感疫苗，也大多采用了腺病毒载体平台［6］。

（一）腺病毒及腺病毒载体技术平台的设计理念

腺病毒是一种无包膜的DNA病毒，于1953年首次从新兵样本中分离出来，其结构为直径 70~90 nm二十面体病毒颗粒，内部包含 35~36 kb 线性双链 DNA 基因组［7］。人腺病毒和部分动物腺病毒同属于腺病毒科。人腺病毒可分为A~G共7个亚群，包括100多个血清型或基因型。目前广泛使用的腺病毒载体主要包括人腺病毒5型（Ad5）、人腺病毒 26 型（Ad26）和黑猩猩腺病毒（ChAds）。根据血清型不同，腺病毒通常可以引起人和动物的自限型疾病，比如呼吸道感染（Ad5 等）、眼部感染（Ad26 等）、胃肠道感染（Ad40 等）等。Ad5 是多数地区的主要分布型别［8-9］，人感染后症状较轻。

中国健康人群中Ad5血清流行率高达60%~82%［10-14］ ，因此，大多数人已具有预先存在的免疫力［15］，可以更好地保证Ad5载体的安全性。临床研究显示，接种了Ad5雾化吸入新冠病毒疫苗的受试者中，预先存在的Ad5中和抗体可显著降低疫苗接种后发热的发生率，故Ad5被广泛应用于包括新冠病毒疫苗在内的多种腺病毒载体疫苗的研究［8］。

此外，由于Ad26和ChAds的人群血清流行率较低，也已被广泛应用于艾滋病病毒（human immunodeficiency virus，HIV）疫苗等腺病毒载体疫苗的研发［16-19］，针对新冠病毒的腺病毒载体疫苗 Ad26.COV2.S和 ChAdOx1-S也已在多个国家获得紧急使用授权批准［19］。

腺病毒基因组工程在疫苗载体开发中发挥重要作用。腺病毒基因组因血清型而异，由大小约40 kb线性双链DNA组成，包含编码至少 50 个病毒蛋白的基因、一个信号基因序列和 2 个侧翼倒置末端反向重复序列（inverted terminal repeats，ITRs）［20］。这些基因可以按野生型 Ad 感染周期的转录顺序分为早期基因（E1~4）和晚期基因（L1~5），前者编码启动和维持病毒 DNA复制的蛋白质，后者编码结构蛋白如纤突蛋白、六邻体和五邻体［21-23］ 。

腺病毒载体包括复制型或复制缺陷型两种类型：

复制型腺病毒载体：在需要重复给药的肿瘤基因治疗中广泛使用，能破坏更多的肿瘤细胞，但存在引起腺病毒感染的风险［25-26］。

复制缺陷型腺病毒：载体通过删除复制功能基因，可以安全地表达目标抗原蛋白，避免复制和表达腺病毒基因的风险。这种类型的腺病毒载体无法在普通细胞中复制，但可以高效地表达目标抗原蛋白，能够保证其在应用中的安全性［27-28］。

此外，复制缺陷型腺病毒载体可以发挥佐剂作用，不需要额外添加佐剂即可诱导较强的免疫反应，包括先天免疫应答，以及体液、细胞和黏膜免疫反应，可以快速应对病毒的感染［29］。

因此，在病毒载体疫苗的开发中，一般选用安全性更高的复制缺陷型腺病毒载体。

（二）腺病毒载体技术平台的特点

腺病毒作为疫苗研发平台的主要特点包括：

（1）能够感染广泛的宿主，并诱导高水平的转基因表达，且基本不存在病毒基因整合到宿主基因组的可能性。

（2）具有对上皮细胞的趋向性，可被用于针对黏膜和全身免疫的疫苗开发。

（3）在细胞培养中效率较高，生产成本较低。

（4）可刺激先天免疫反应并改善抗原呈递过程的固有能力，产生类似佐剂的效果［30-31］。

（5）具有稳定的双链 DNA 基因组，可以被设计成编码一种或多种疫苗抗原［32-35］，具有快速生产以应对突发疫情的能力。

（6）具备热稳定性良好和制备冻干疫苗的特性［36-38］，不需要为储藏和运输建立专门的冷链。

（三）腺病毒载体的作用机制

01 腺病毒载体诱导的固有免疫

腺病毒可被各种类型的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRR）识别，包括 Toll 样受体（toll-like receptor，TLR）、视黄酸诱导基因-I（retinoic acid-inducible gene I，RIG-I）样受体和环鸟嘌呤腺嘌呤合成酶（cyclic GMP-AMP synthase，cGAS）等，因此可在不含佐剂的情况下激活固有免疫［39］。不过，腺病毒载体不会诱导过于强烈的固有免疫应答（如细胞因子风暴或转导细胞的免疫损伤等），不会产生严重不良反应［40］。

02 腺病毒载体诱导的获得性免疫

腺病毒载体可以诱导特异性免疫反应，诱导 CD4+T细胞和 CD8+T细胞的分化［29］。腺病毒载体进入人体后，病毒粒子通过微管转运到细胞核膜。在核孔复合物上对接后，腺病毒载体承载的目标抗原 DNA被释放到细胞核中，并被转录成 mRNA，随后进入到细胞质中被翻译成蛋白质［41］。目标抗原的基因可以在非免疫细胞（如肌肉细胞、成纤维细胞）和/或免疫细胞［如黏膜树突状细胞（dendritic cell，DC）、巨噬细胞（macrophage cell，MФ）］中表达。编码抗原基因所表达的蛋白质从细胞中释放出来，随后被抗原呈递细胞（antigen presenting cell，APC）摄取，诱导B细胞产生特异性抗体。

腺病毒载体疫苗接种后可诱导产生各种同种型和亚型的特异性抗体。随后部分抗原被蛋白酶体降解，降解的多肽抗原作为外源性抗原通过APC呈递到主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）-Ⅰ类分子上，从而诱导细胞毒性 T 细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）应答；到达淋巴结的外源性抗原被APC吞噬，经处理后通过MHC-II分子诱导 CD4+ T细胞免疫应答［42-44］。

由于腺病毒载体中表达编码抗原的基因被认为是非自身的，分泌的抗原可释放到细胞外，细胞外（外源性）抗原可被巨噬细胞或其他 APC 清除。见：

（1）腺病毒载体疫苗在注射部位或转移到引流淋巴结后被肌肉细胞或 APC 摄取；

（2）在实质细胞中，摄取可由内吞作用介导；

（3）腺病毒载体疫苗从内体中逸出；

（4）部分拆分的腺病毒载体利用微管网络运输到细胞核；

（5）进入细胞核，编码抗原的基因会被转录为mRNA片段；

（6）编码抗原的基因对应的mRNA进入到细胞质中，并被翻译成蛋白质；

（7）表达抗原，部分抗原被蛋白酶体降解；

（8）降解的多肽抗原可装载到 MHC-Ⅰ类分子上，直接呈递给CD8+T细胞；

（9）分泌的抗原可释放到细胞外，细胞外（外源性）抗原可被注射部位的巨噬细胞或其他APC清除；

（10）到达引流淋巴结的抗原片段被APC吞噬，经处理后通过MHC分子呈递给T细胞。

（注：APC：抗原呈递细胞； MHC：主要组织相容性复合体；mRNA：信使核糖核酸。）

主要步骤为：

（1）腺病毒载体疫苗在注射部位或转移到引流淋巴结后被肌肉细胞或APC摄取；

（2）在实质细胞中，摄取可由内吞作用介导；

（3）腺病毒载体疫苗从内体中逸出；

（4）部分拆分的腺病毒载体利用微管网络运输到细胞核；

（5）进入细胞核，编码抗原的基因会被转录为mRNA片段；

（6）编码抗原的基因对应的mRNA 进入到细胞质中，并被翻译成蛋白质；

（7）表达抗原，部分抗原被蛋白酶体降解；

（8）降解的多肽抗原可装载到MHC-Ⅰ类分子上，直接呈递给CD8+T细胞；

（9）分泌的抗原可释放到细胞外，细胞外（外源性）抗原可被注射部位的巨噬细胞或其他APC清除；

（10）到达引流淋巴结的抗原片段被APC吞噬，经处理后通过MHC分子呈递给T细胞

图1 基于腺病毒载体疫苗的抗原呈递机制示意图

注：APC：抗原呈递细胞； MHC：主要组织相容性复合体；mRNA：信使核糖核酸。主要步骤为：（1）腺病毒载体疫苗在注射部位或转移到 引流淋巴结后被肌肉细胞或APC摄取；（2）在实质细胞中，摄取可由内吞作用介导；（3）腺病毒载体疫苗从内体中逸出；（4）部分拆分的 腺病毒载体利用微管网络运输到细胞核；（5）进入细胞核，编码抗原的基因会被转录为mRNA片段；（6）编码抗原的基因对应的mRNA 进入到细胞质中，并被翻译成蛋白质；（7）表达抗原，部分抗原被蛋白酶体降解；（8）降解的多肽抗原可装载到MHC‑Ⅰ类分子上，直接呈 递给CD8+ T细胞；（9）分泌的抗原可释放到细胞外，细胞外（外源性）抗原可被注射部位的巨噬细胞或其他APC清除；（10）到达引流淋巴 结的抗原片段被APC吞噬，经处理后通过MHC分子呈递给T细胞

03 腺病毒载体诱导黏膜免疫的意义及作用机制

人体内黏膜表面（包括消化道、呼吸道和泌尿生殖道黏膜）占有面积是皮肤表面积的400多倍［45］，同时也是大多数病原体入侵机体的主要途径［46］，人体许多感染从黏膜表面开始。世界卫生组织（WHO）在2004年发布报告指出，世界上超过 90% 导致死亡的感染性疾病来源于呼吸道感染、获得性免疫缺陷综合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）/人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染、腹泻性痢疾、结核病、疟疾和麻疹［47］。

黏膜表面具有物理和生物屏障，疫苗诱导黏膜免疫反应后，可以刺激上皮细胞产生抗菌肽和防御素，防止病毒在黏膜上皮细胞的渗透和复制，对于预防黏膜表面的病毒感染非常重要。另外，黏膜组织中也大量存在先天性和获得性免疫细胞［48-50］。

因此，当直接把疫苗接种到黏膜表面时，可诱导局部黏膜产生免疫应答反应，模拟自然感染途径，直接刺激呼吸道和消化道黏膜下丰富的淋巴组织产生大量具有免疫活性的细胞和保护性抗体，诱导局部的保护性免疫反应，阻断病原微生物入侵机体［51］。

新冠病毒主要经侵袭呼吸道黏膜表面进而弥漫到多个组织和器官，上呼吸道和鼻道的黏膜免疫作为第一道防御性屏障尤为重要，可影响初始病毒的感染和传播［52］。在同种型抗体中，黏膜表面的分泌型免疫球蛋白 A（secretory immunoglobulin A，sIgA）在预防呼吸道病毒感染中起着至关重要的作用［53］。

在呼吸道黏膜接种腺病毒载体疫苗后，黏膜DC捕获 MФ 摄取的抗原，加工处理并将其呈递给CD4+T细胞和CD8+T细胞，以启动抗原特异性免疫应答。DC和CD4+T细胞在 CD40/CD40配体和 IgA 相关细胞因子［如转化生长因子（TGF）-β、白细胞介素（IL）- 2、IL-4、IL-5、IL-6 和 I-10］的作用下诱导 B 细胞产生IgA。

B细胞进入淋巴结，通过外周血迁移到效应部位，然后通过IL-2和IL-5等细胞因子的信号分化成浆细胞。浆细胞分泌 IgA 抗体，IgA 抗体与位于黏膜上皮细胞中的基底外侧聚合 Ig受体（polymerized IG receptors，pIgR）结合后，所形成的 IgA-pIgR复合物被转运到顶端表面，然后被裂解成sIgA［54］（图2）。

图2 黏膜免疫系统作用机制示意图

注：M细胞：巨噬细胞；MHC：主要组织相容性复合体；IL：白细胞介素。IFN：干扰素；IgA： 免疫球蛋白A；TGF‑β：转化生长因子β； Th1：辅助性T细胞1；Th2：辅助性T细胞2

激活的CD4+T细胞和 CD8+T 细胞在血流中再循环，其中大多数分布在肺间质空间和气道腔内，分布在全身淋巴器官（脾脏等）的相对较少。相比之下，疫苗通过肌肉注射接种后，激活的效应T细胞在血流中再循环，其中大部分分布在全身淋巴器官，少数分布在肺间质间隙。在T细胞激活的效应阶段或当病毒感染被清除时，呼吸道中的组织驻留记忆T细胞（tissue-resident memory T，TRM）继续保留在组织中发挥作用［55］ 。

针对上呼吸道感染，呼吸道中的TRM 是一个重要的记忆 T 细胞亚群，可以提供较好的保护作用［56］。然而，疫苗通过肌肉注射接种后，能够填充气道腔的抗原特异性T细胞非常少，在T细胞激活的效应阶段或病毒清除后，气道腔中没有记忆T细胞，只有极少数记忆 T细胞保留在肺间质空间内［55］。

COVID-19大流行促进了病毒载体平台的快速发展，与其他技术路线相比，病毒载体平台可通过简单地改变递送的核酸序列来快速开发新型疫苗。因此，基于病毒载体的新冠病毒疫苗成为当时国际上获得紧急使用授权最快的疫苗之一，见表1 ［57］。

表1 截至2023年3月国内外研发的腺病毒载体新型冠状病毒疫苗

（一）肌肉注射型腺病毒载体新冠病毒疫苗的研究进展

截至 2022年7月，全球共有5款肌肉注射型腺病毒载体新冠病毒疫苗获批使用，分别是中国研发的复制缺陷型重组5型腺病毒载体疫苗 Ad5-nCoV（单剂）、俄罗斯研发的两款疫苗 Sputnik V 和 Sputnik Light（Sputnik V 为 2 剂，Ad26和Ad5进行首针和第2针接种；Sputnik Light为其中第 1 剂）、美国研发的复制缺陷型重组腺病毒 26 型载体疫苗 Ad26.COV2.S（单剂）、英国研发的复制缺陷型黑猩猩腺病毒载体疫苗 ChAdOx1-S（2 剂）以及由印度基于相同技术生产的疫苗（Covishield）［2］。

01 免疫原性与免疫持久性

有6项研究评价了针对新冠病毒S蛋白受体结合区域（receptor binding domain，RBD）的中和抗体水平，以及在受试者中诱导T细胞介导的免疫能力［8,58-62］ （表2）。不同生产厂家疫苗的抗体水平、细胞因子水平和免疫持久性存在差异，但所有腺病毒载体疫苗在接种后第28天都可以产生针对新冠病毒的中和抗体和IgG，同时诱导T细胞应答。两种剂量的Ad5-nCoV均产生显著的病毒中和抗体，高剂量组与低剂量组几何平均滴度（geometric mean titer，GMT）分别为19.5（95%CI：16.8~22.7）和18.3（95%CI：14.4~23.3）；Ad5-nCoV 在疫苗接种后第14天，成功刺激了RBD特异性的IgG的产生，并在第28天达到峰值，高剂量组与低剂量组GMT分别为 656.5（95%CI：575.2~749.2）和 571.0（95%CI：467.6~697.3）［8］。

Sputnik V与Sputnik Light 的Ⅲ期研究显示，在98%的受试者样本中可以检测到RBD特异性IgG，中和抗体也遵循类似的趋势［58］ 。接种ChAdOx1-S后，S蛋白特异性 T细胞反应在接种后第14天达到峰值（856，IQR：493~1802；n=43）；抗S蛋白IgG水平在接种后第28天达到57EU（IQR：96~317；n=127），并在第二剂次接种后上升（639EU，360~792；n=10）［59］。单剂 Ad26.COV2.S接种可以保证至少8~9个月的稳定中和抗体和至少6个月的稳定结合抗体，且与年龄无关［60］。

表2 截至2022年7月已获批5款肌肉注射型腺病毒载体新冠病毒疫苗的免疫原性与免疫持久性

02 疫苗效力（vaccine efficacy，VE）

新冠病毒疫苗 Sputnik V 与 Sputnik Light疫苗Ⅲ期研究结果显示，从第1剂疫苗接种后第21天（第2剂接种日）起，疫苗组 14 964 名受试者中16名受试者（0.1%）确诊COVID-19，安慰剂组 4 902 名受试者中62名受试者（1.3%）确诊COVID-19，VE为91.6%（95%CI：85.6~95.2）［58］。ChAdOx1-S疫苗Ⅲ期研究中，2剂次标准剂量和低剂量加标准剂量接种的总体VE为 70.4%（95.8%CI：54.8~80.6）［63］。

Ad26.COV2.S疫苗Ⅲ期研究结果显示，接种后第14天对中度至重度新冠病毒感染的VE 为66.9%（116/348，95%CI：59.0~73.4），接种后第28天的VE为66.1%（66/193；95%CI：55.0~74.8）［64］。另外，1剂次Ad5-nCoV在疫苗接种后第 28天对新冠病毒感染的 VE为 57.5%（95%CI：39.7~70.0，P=0.003）［65］。见表3。

表3 截至2022年7月已获批使用的5款肌肉注射型腺病毒载体新型冠状病毒疫苗的效力

03 安全性评价

Sputnik V与Sputnik Light 疫苗的Ⅲ期临床研究表明，疫苗组16 427名受试者中有45名受试者出现严重不良事件（0.3%），安慰剂组5 435名受试者中有23名受试者（0.4%）出现严重不良事件，未发现与疫苗接种有关的严重不良事件［58］。也有研究发现，接种第1剂次ChAdOx1-S 疫苗后第21天，对照组有10例因罹患COVID-19住院，其中两例为COVID-19重症病例（1例病例死亡）；在3.4个月的中位随访期间，168名受试者发生了175起严重不良事件，3起事件可能与疫苗相关［63］。Ad26.COV2.S 的不良反应普遍是轻、中度的不良反应，严重不良事件的发生率在疫苗组和安慰剂组间没有差异［64,70］ 。

Ad5-nCoV 疫苗的扩展安全性分析结果显示，1 582 名 Ad5-nCoV 受试者中1 004 名（63.5%）受试者报告全身性不良事件，1 572名安慰剂受试者中729名受试者（46.4%）报告了全身性不良事件，其中头痛是最常见的不良事件［65］。

综上可见，ChAdOx1-S 的不良事件发生率相对较低（37.0%），Sputnik V（Gam-COVID-Vac）的不良事件发生率相对较高（94.0%），但大多数为一级不良事件［58］ ；腺病毒载体新冠病毒疫苗的严重不良事件发生率均在1%以下，Ad5-nCoV没有观察到与疫苗相关的严重不良事件。见表4［58，63，64，70-72］。

表4 截至2022年7月已获批使用的5款腺病毒载体与2款mRNA新型冠状病毒疫苗的不良事件发生情况

04 真实世界研究

智利公共卫生研究中心报告了在智利使用的多种腺病毒载体新冠病毒疫苗的有效性及安全性数据，2020年12月24日至 2021年 8月14日期间接种 Ad5-nCoV后的疑似预防接种异常反应（adverse event following immunization，AEFI）报告率较低，为 37.1/100 000剂次；同时报告了截至 2021年 10 月 17 日的新冠病毒疫苗对有症状的新冠病毒感染的保护效力，结果显示所有腺病毒载体新冠病毒疫苗在真实世界中均达到WHO的疫苗有效性标准［73］。

墨西哥卫生部传染病流行病学监测局于 2022年1月27日报告的新冠病毒疫苗接种后的安全性数据也显示出相似的结果，Ad5-nCoV与Sputnik V的AEFI报告率仅为0.11/1 000剂［73］ 。

（二）经黏膜途径接种腺病毒载体新冠病毒疫苗的研究进展

经黏膜接种途径一般分为直接鼻腔接种和雾化吸入接种两种方式。腺病毒载体疫苗不仅可以诱导强烈的细胞免疫和体液免疫，还可以高效诱导呼吸道黏膜免疫。腺病毒可以通过与呼吸道黏膜细胞表面的受体结合，因此，将腺病毒作为疫苗载体，可以使疫苗更容易进入呼吸道黏膜细胞，从而提高疫苗的免疫效果。

局部黏膜疫苗接种途径对于疫苗的保护作用至关重要，可预防黏膜表面的非侵袭性感染。腺病毒疫苗诱导的黏膜免疫主要由局部产生的sIgA介导，并与免疫记忆有关。另一方面，当感染发生在黏膜表面（如呼吸道黏膜），吸入式接种途径可能更有效［74］。

截至2023年4月，共有6款经黏膜途径接种的腺病毒载体新冠病毒疫苗进入临床研发阶段（表5）［57］，其中由中国研发的一款通过雾化吸入给药的重组人 5型腺病毒载体疫苗（Ad5-nCoV-IH）于2022年9月获批紧急使用，成为全球首款上市并大规模使用的雾化吸入疫苗。

表5 截至2023年4月经黏膜途径接种的腺病毒载体新型冠状病毒疫苗的研究进展

01 临床前研究

中国研发的腺病毒载体疫苗 Ad5-nCoV-IH（雾化吸入）在小 鼠、雪貂和恒河猴中的有效性研究结果显示， Ad5-nCoV-IH 疫苗可诱导血液和支气管肺泡中的强效S蛋白RBD特异性抗体应答，包括较强的中和能力，完整的全身和黏膜免疫应答［75-76］。加拿大研发的一款口服递送的Ad5 载体新冠病毒疫苗 Ad5triCoV/Mac 在仓鼠中进行的临床前试验结果显示，与注射接种疫苗的仓鼠相比，口服或鼻内接种疫苗的仓鼠鼻子和肺部的病毒RNA减少，肺部病理性变化更少，提示黏膜途径接种减少了新冠病毒感染的风险［77］。

此外，印度研发的 iNCOVACC（BBV154）是重组黑猩猩腺病毒载体（猿猴 Ad36）疫苗，通过滴鼻途径接种，已完成临床Ⅰ~Ⅲ期的研究［78，79］。临床前研究结果表明，黏膜免疫可引发局部免疫应答，包括在呼吸道病原体接种部位或附近提供保护的 sIgA 抗体，也可诱导肺部新冠病毒特异性CD8+ T细胞与免疫记忆的T细胞［78］。

02 临床试验研究

一项临床试验分析了实验组和对照组的基础免疫/加强情况、针对原始株和多种变异株的免疫原性（包括中和抗体水平、IgG、IgA 和细胞免疫）以及安全性（不良事件发生率），结果发现在完成2剂灭活疫苗接种后，使用Ad5-nCoV-IH疫苗进行加强免疫可以显著提高中和抗体水平和黏膜免疫应答。一项I/Ⅱ期临床研究中，完成了2剂次灭活疫苗接种的受试者在Ad5-nCoV-IH疫苗加强免疫后第28天的中和抗体水平是使用灭活疫苗进行加强免疫的26.4倍［80］。

也有研究对904名接种了2剂灭活疫苗的受试者加强接种Ad5-nCoV-IH疫苗、重组蛋白疫苗或同源灭活疫苗，研究结果显示，Ad5-nCoV-IH疫苗加强接种后第28天，中和抗体水平是灭活疫苗组的12.7倍［81］。一项针对150名接种 2 剂灭活疫苗的受试者的研究结果类似，使用Ad5-nCoV-IH疫苗进行异源加强免疫可以诱导更高的中和抗体水平，是灭活同源加强的8.2倍［82］。

BBV154 的Ⅲ期临床研究结果也发现，在接种第 2剂后第14天，与对照组［中和抗体滴度GMT为82.4（95%CI：48·9~139）］相比，BBV154 组受试者针对 Omicron BA.5 变异株产生了更高的血清中和抗体［GMT为171（95%CI：137~213）］；同时，在第2剂接种后第42天产生了更高的血清IgA滴度［79］。不过也有研究表明，鼻内接种 ChAdOx1-S既没有诱导黏膜抗体反应，也没有强烈的全身反应［83］。见表6

表6 腺病毒载体新型冠状病毒疫苗Ad5nCoVIH的临床试验研究情况

03 真实世界研究

中国开展接种2剂灭活新冠病毒疫苗后使用Ad5-nCoV-IH疫苗异源加强免疫的研究，结果显示，Ad5-nCoV-IH疫苗在真实世界中对新冠病毒Omicron变异株感染的疾病具有一定的保护作用，接种2剂灭活疫苗后使用Ad5-nCoV-IH疫苗或灭活疫苗加强免疫约1年后，Ad5-nCoV-IH疫苗加强组的保护效力为35.1%［84］ 。

（三）腺病毒载体新冠病毒疫苗国内外应用情况

截至 2023年2月，共有5款经肌肉注射腺病毒载体疫苗和2款经黏膜免疫腺病毒载体疫苗获批紧急使用，其中共有3款疫苗纳入了WHO紧急使用清单。由中国研发的Ad5-nCoV 疫苗在通过了WHO紧急使用清单的同时，共获得了11个国家的使用批准。截至 2023年2月底，上述疫苗已在全球接种超过约30亿剂次，约占所有接种疫苗量的23%［1］。见表7。

表7 已获批使用的腺病毒载体新冠病毒疫苗应用情况

（一）预防感染的能力

随着疫苗接种时间的延长和新冠病毒变异株的出现，各种技术路线的新冠病毒疫苗的应用均遇到了一些新的情况，包括预防感染和阻断传播的能力下降［87］。预防感染能力的下降与新变异株免疫逃逸直接相关，但也有必要对不同技术路线疫苗免疫后的实际保护效果开展随访观察。

导致上述现象的可能原因有：

（1）新突变病毒株的出现和流行；

（2）上呼吸道抗体水平的下降。

新冠病毒通常首先感染上呼吸道，包括鼻腔、咽部和气管，抗体或局部免疫反应将在一定程度上决定感染的结果［90］。然而，目前的肌内注射疫苗主要引起全身免疫应答，呼吸道局部的免疫应答较弱［91］。

（3）免疫记忆持久性仍无法确定。

对于上呼吸道感染，呼吸道中的组织驻留记忆T细胞（TRM）可能是一个重要的记忆T细胞亚群，然而目前通过肌肉注射接种的疫苗在上呼吸道有效激活TRM的能力仍存疑［56］。因此，WHO新冠病毒疫苗成分技术咨询小组发布临时声明，新冠病毒疫苗除了能提供保护、防止重症和死亡外，还需要能预防感染和传播，开发能诱导黏膜免疫的疫苗显得尤为重要［92］。

（二）预存免疫的影响

早期发现表明，全球大多数人预先存在对 Ad5 载体疫苗的免疫力，可能经由自然感染所产生［93-94］ 。有数据证明该免疫力可能会减弱载体的递送能力，影响其产生针对靶抗原的免疫应答能力。小鼠和非人灵长类动物模型显示，Ad5 的预存免疫可降低免疫应答。部分临床试验显示，预存的高免疫力可能会削弱体液和细胞免疫应答。传统疫苗设计思路是采用更高剂量的疫苗接种去克服这一问题，腺病毒载体新冠病毒疫苗的应用显示，高剂量病毒载量能够克服预存免疫的成果［95-96］ 。

WHO批准紧急使用的3种腺病毒载体疫苗中（Ad5-nCoV、ChAdOx1-S 和 Ad26.COV2.S），Ad5-nCoV 疫苗效力与其他2种腺病毒载体疫苗相当，基本未受预存免疫的影响［2］。虽然 ChAdOx1-S 和 Ad26.COV2.S选择了人群感染率低的Ad26和ChAdOx1-S，但最终用于获批的人用剂量和Ad5基本类似，这可能是避免预存免疫和损失感染递送效率之间平衡的结果。另外，使用可以诱导黏膜免疫的疫苗也可以有效克服预存免疫的影响［97-98］。

一项研究使 Ad5或Ch68作为载体的狂犬病毒疫苗对新生小鼠进行鼻内或口服免疫后发现，两种载体都诱导了可在血清和黏膜分泌物中检测到的狂犬病病毒抗体，抗体水平不受预存免疫的影响［98］。

中国首个获批的雾化吸入腺病毒载体新冠病毒疫苗Ad5-nCoV-IH制剂成分与肌肉注射相同，但剂量仅为肌注的五分之一，可以诱导与肌肉注射腺病毒载体新冠病毒疫苗相当的细胞免疫和体液免疫，抗体水平在接种低剂量的情况下也基本不受预存免疫的影响［99］。

（三）对疫苗安全性的关注

接种腺病毒载体新冠病毒疫苗后的不良反应，大多数与其他疫苗相似，总体来看免疫耐受性较好。在后期监测过程中，对其安全性的关注主要在两个方面：首先是关于血栓伴血小板减少综合征（thrombocytopenia syndrome，TTS）。接种ChAdOx1-S疫苗和Ad26.COV2.S疫苗后，有部分受种者出现了TTS［100］。欧洲药品管理局宣布，出现TTS应被列为ChAdOx1-S疫苗的罕见副作用；截至2023年3月，其数据库中收集了62例脑静脉窦血栓病例和24例内脏静脉血栓病例，其中有18例死亡，初步判断可能是由于疫苗成分与血小板因子4（plateletfactor-4，PF4）结合并产生新抗原所致［101］。

Baker等［102］最近的一项研究中发现，PF4能够与部分腺病毒（ChAds和Ad26）形成稳定的复合物，这些复合物随后可以诱导产生抗 PF4 自身抗体。不过，也有学者通过荟萃分析发现，与安慰剂组进行比较，腺病毒载体新冠病毒疫苗接种组的血小板减少症或凝血障碍的风险并未增加［103］。目前，Ad5 作为载体的疫苗并没有 TTS 病例发生的相关报道。

其次是有研究提出接种疫苗的人群存在增加感染 HIV 的风险。有研究认为在HIV疫苗全球性人体试验STEP 试验中，疫苗接种者可能对HIV感染的易感性增加，当预先存在Ad5免疫力的个体接种Ad5疫苗时，Ad5特异性CD4+T细胞将重新被激活并作为HIV-1感染的靶标［104］。该理论后来被随后的另外一项研究反驳，该研究在 Ad5血清阳性和 Ad4 血清阴性的研究对象中，并未发现 Ad5特异性CD5+T细胞的差异［105］。此外，也有研究推测Ad5的中和抗体可能会通过接种疫苗后形成免疫复合物来增加Ad5疫苗接种者感染HIV的风险，并导致树突状细胞成熟和炎症的改变，但研究结论尚不一致［106-107］。

目前来看，HIV感染风险增加现象仅限于特定的Ad5载体艾滋病毒疫苗，Ad5 载体新冠病毒疫苗和HIV感染风险增加的关联目前只停留在理论层面，尚未经研究数据证实［108］。

基于腺病毒载体技术平台的新冠病毒疫苗是目前应对新冠病毒感染的重要手段之一［109］。该技术平台将病毒的蛋白质编码基因插入已删除复制基因的腺病毒载体中，经修饰过的腺病毒载体无法复制自身基因，也不会表达自身蛋白，可以提升其安全性；同时可通过腺病毒载体的传递，表达目标抗原基因的蛋白激发机体免疫反应。

腺病毒载体的特性可通过快速研发和生产以应对未来全球新发传染病的传播和流行，同时腺病毒载体还具有对上皮细胞的趋向性，可被用于针对黏膜和全身免疫的疫苗开发。目前腺病毒载体疫苗已经在多个国家和地区得到广泛应用，对于全球控制新冠病毒感染疫情具有重要意义。

然而，目前的新冠病毒疫苗均为紧急情况下的快速开发。 WHO的疫苗成分技术咨询小组于2022年3月和2023年4月分别发布了2份关于新冠病毒疫苗的临时声明，连续两年强调经黏膜途径接种的重要性［93，110］，并多次声明研发免疫持久性更好、广谱或通用疫苗以及能诱导黏膜免疫的疫苗是WHO全球疫苗计划中的目标之一。

尽管基于腺病毒载体技术平台的新冠病毒疫苗在短时间内取得了重大突破，但仍面临着一些挑战，腺病毒预存免疫的影响和个别安全性等问题需要进一步研究和观察。同时，随着新冠病毒的变异，对疫苗的效力和安全性也需要进行长期的跟踪和研究。随着科技的不断发展和研究的深入，相信这种疫苗技术平台将会在未来的疫苗研发中发挥更重要的作用。

目前国内二阳病例数量明显抬头，新冠疫情大有山雨欲来之势。每个人都是自己健康的责任人，做好新冠疫苗的接种，和个人的健康防护，仍是做好新冠防护最有效的手段。腺病毒在疫苗技术平台，拥有研发应用速度快，诱导机体多重免疫反应，免疫原性强，安全等优点，未来随着技术路线的成熟，相信会诞生越来越多的创新疫苗，造福普罗大众的健康，为建设健康中国2030，做出贡献。

文章来源：张颖, 余文周, 尹遵栋, 等. 基于腺病毒载体技术平台的新型冠状病毒疫苗研发和应用进展[J]. 中华预防医学杂志, XXXX, XX(XX): 1-14. DOI: 10.3760/cma.j.cn112150-20230419-00309.返回搜狐，查看更多