Безопасность, переносимость и иммуногенность инактивированной вакцины против SARS-CoV-2 у здоровых взрослых в возрасте 18–59 лет: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование, 1/2 фазы

Оригинал: Safety, tolerability, and immunogenicity of an inactivated SARS-CoV-2 vaccine in healthy adults aged 18–59 years: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1/2 clinical trial

Автор: Prof Yanjun Zhang, PhD , et al

Опубликовано: The Lancet Infectious Disease 17.11.2020

Перевод: Снежанна Генинг, Фонд «Не напрасно!»

Редакция: Наталья Белых, Фонд «Не напрасно!»

Резюме

Актуальность

Учитывая беспрецедентную заболеваемость и смертность, связанные с пандемией COVID-19, существует экстренная необходимость в вакцине. Мы исследовали CoronaVac (Sinovac Life Sciences, Пекин, Китай), инактивированную вакцину-кандидат против COVID-19, содержащую инактивированный коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), оценив ее безопасность, переносимость и иммуногенность.

Методы

В этом рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом клиническом исследовании, фазы 1/2,  участвовали здоровые взрослые люди в возрасте 18–59 лет из населения округа Суйнин провинции Цзянсу, Китай. Были исключены имевшие контакт с SARS-CoV-2 или инфицированные в анамнезе, с температурой тела выше 37.0°C или аллергической реакцией на любой компонент вакцины. Экспериментальная вакцина для  фазы 1 исследования была произведена с использованием клеточной фабрики (CellSTACK Cell Culture Chamber 10, Corning, Wujiang, China); вакцина для  фазы 2 исследования была произведена с помощью биореактора (ReadyToProcess WAVE 25, GE, Umea , Швеция). Фаза 1 исследования была проведена с увеличением дозы. При отборе участников изначально разделили (1:1) без специальной рандомизации на две когорты с разными графиками вакцинации: первая когорта — 0 и 14 дни, вторая когорта — 0 и 28 дни. В каждой из когорт первые 36 участников были определены в блок 1 (низкая доза CoronaVac [3 мкг на 0,5 мл растворителя гидроксида алюминия на дозу]) и еще 36 — в блок 2 (высокая доза CoronaVac [6 мкг на 0,5 мл растворителя гидроксида алюминия на дозу]). В каждом блоке участники были случайным образом распределены (2:1) с использованием рандомизации блоков (размер блока — шесть) для получения либо двух доз CoronaVac, либо двух доз плацебо. В фазе 2 исследования  при отборе участники также были изначально разделены (1:1) без специальной рандомизации на когорту вакцинации в 0 и 14 дни и когорту вакцинации в 0 и 28 дни. Затем участники были распределены случайным образом (2:2:1) с использованием блочной рандомизации (размер блока — пять) для двух введений либо низкой дозы CoronaVac, либо высокой дозы CoronaVac, либо плацебо. От участников, исследователей и сотрудников лаборатории распределение лечения было скрыто. Первичной конечной точкой безопасности были побочные реакции в течение 28 дней после инъекции у всех участников, которым была введена хотя бы одна доза исследуемого препарата (группа безопасности). Первичным иммуногенным исходом были показатели сероконверсии нейтрализующих антител к живым SARS-CoV-2 на 14 день после последней дозы в когорте 0 и 14 и на 28 день после последней дозы в когорте 0 и 28, у участников, выполнивших предписанный график вакцинации двумя дозами (популяция per protocol). Исследование зарегистрировано на ClinicalTrials.gov, NCT04352608, и набор в него закрыт.

Результаты

С 16 по 25 апреля 2020 года 144 участника были включены в  фазу 1 исследования, а с 3 по 5 мая 2020 года 600 участников — в фазу 2 исследования. 743 участника получили по крайней мере одну дозу исследуемого препарата (n = 143 для фазы 1 и n = 600 для фазы 2; группа безопасности). В фазе 1 исследования  частота побочных реакций для когорты 0 и 14 дней составила 7 (29 %) из 24 участников в группе 3 мкг, девять (38 %) из 24 в группе 6 мкг и 2 (8 %) из 24 в группе плацебо, а для когорты дней вакцинации 0 и 28 составила 3 (13 %) из 24 в группе 3 мкг, 4 (17 %) из 24 в группе 6 мкг и 3 (13 %) из 23 в группе плацебо. Сероконверсия нейтрализующих антител на 14 день после вакцинации в 0 и 14 дни наблюдалась у 11 (46 %) из 24 участников в группе 3 мкг, у 12 (50 %) из 24 в группе 6 мкг и ни у одного (0  %) из 24 в группе плацебо; на 28 день после вакцинации в 0 и 28 дни сероконверсия наблюдалась у 20 (83 %) из 24 в группе 3 мкг, у 19 (79 %) из 24 в группе 6 мкг и у одного (4 %) 24 человека в группе плацебо. В фазе 2 исследования частота нежелательных реакций для когорты 0 и 14 дней составила 40 (33 %) из 120 участников в группе 3 мкг, 42 (35 %) из 120 в группе 6 мкг и 13 (22  %) из 60 в группе плацебо, а для когорты 0 и 28 дней составила 23 (19 %) из 120 в группе 3 мкг, 23 (19 %) из 120 в группе 6 мкг и 11 (18 %) из 60 для группы плацебо. Сероконверсия нейтрализующих антител наблюдалась у 109 (92 %) из 118 участников в группе 3 мкг, 117 (98 %) из 119 в группе 6 мкг и у двух (3 %) из 60 в группе плацебо на 14 день после вакцинации 0 и 14 дней; на 28 день после вакцинации 0 и 28 сероконверсия наблюдалась у 114 (97 %) из 117 в группе 3 мкг, у 118 (100 %) из 118 в группе 6 мкг и ни у одного (0 %) из 59 в группе плацебо.

Выводы

Учитывая безопасность, иммуногенность и требования к производству, доза CoronaVac 3 мкг рекомендуется для оценки эффективности в будущей фазе 3 исследования.

Обсуждение

Мы обнаружили, что две дозы CoronaVac в разных концентрациях и с использованием разных схем введения хорошо переносились и были умеренно иммуногенными у здоровых взрослых в возрасте 18–59 лет. Частота побочных реакций в группе 3 мкг и 6 мкг была аналогичной, что указывает на отсутствие дозозависимых побочных явлений, но требуется более длительное наблюдение. Кроме того, большинство побочных реакций были легкими, а наиболее частым симптомом была боль в месте инъекции, что соответствует предыдущим результатам для другой инактивированной вакцины COVID-19 от Sinopharm (Пекин, Китай) [1].

По сравнению с другими вакцинами-кандидатами COVID-19, такими как вакцины на основе вирусных векторов, ДНК- или РНК-вакцины, частота лихорадки после вакцинации CoronaVac была относительно низкой [2], [3], [4].

В течение фаз 1/2 исследования мы сменили процесс производства вакцины с использования клеточной фабрики (как в нашем доклиническом исследовании и фазе 1 исследования для создания 50 л культуры клеток Vero) на использование биореактора (для фазы 2). Производство в биореакторе позволило оптимизировать процесс выращивания клеток с точным контролем таких параметров культуры, как содержание растворенного кислорода, pH, уровни углекислого газа и газообразного кислорода. Процесс производства изменен ради увеличения производственных мощностей и соответствия требованиям биобезопасности. Доклинические данные для каждой фазы исследования (данные не представлены) показали, что профили безопасности вакцин, приготовленных с помощью биореактора и прежнего технологического процесса, аналогичны. Примечательно, что иммунные ответы в фазе 2 были намного лучше, чем те, что были зарегистрированы в фазе 1, с уровнем сероконверсии более 90 %  в группах как 3 мкг, так и 6 мкг. Чтобы исследовать причину этого изменения, мы провели анализ белкового состава очищенных инактивированных вирионов SARS-CoV-2 и обнаружили, что вакцина, полученная с помощью биореактора, имела более высокий запас интактного спайк-белка (молекулярная масса примерно 180 кДа), чем вакцина, произведенная в клеточной фабрике (приложение 2, стр. 27). Количественный анализ показал, что интактный спайк-белок от общей белковой массы вакцины составлял приблизительно 3.7 % в фазе 1, и примерно 7.0 % в фазе 2. Электронно-микроскопическое исследование образцов дополнительно подтвердило, что среднее количество спайков на вирион в образце вируса, использованном в испытании фазы 2, почти вдвое превышало количество спайков на вирион образца, использованного в испытании фазы 1 (приложение 2, стр. 27). Эти наблюдения подчеркивают важность разработки оптимального производственного процесса и интеграции мультидисциплинарных методов, таких, как геномика и структурная биология, в новой эре точной вакцинологии.

Иммунный ответ, индуцированный 3 мкг и 6 мкг вакцины в 0,5 мл разбавителя на дозу, был в этом исследовании аналогичен. Как и ожидалось, после двух доз вакцины иммунный ответ при режиме вакцинации в 0 и 28 дни был сильнее, чем при вакцинации в 0 и 14 дни, независимо от дозы. Тем не менее, вакцинация в 0 и 14 дни может индуцировать быстрый антительный ответ в течение относительно короткого времени, что подходит для экстренного использования и актуально во время пандемии COVID-19. При вакцинации в 0 и 28 дни был сформирован более сильный и стойкий антительный ответ, чем при введении в 0 и 14 дни, что говорит за потенциальное рутинное использование графика 0-28, когда эпидемический риск COVID-19 низкий. Однако в будущем необходимо проверить фактическую стойкость иммунитета при обеих схемах.

В фазе 2 исследования уровень нейтрализующих антител, индуцированных вакциной, на 28 день после последней дозы находился в диапазоне от 23.8 до 65.4 в зависимости от графика вакцинации, что было ниже, чем у выздоравливающих пациентов — в среднем 163.7 — при тестировании тем же методом в той же лаборатории [5].

Однако мы по-прежнему думаем, что CoronaVac может обеспечить удовлетворительную защиту от COVID-19 по следующим трем причинам. Во-первых, в испытаниях других вакцин, таких как вакцины против энтеровируса 71 и ветряной оспы, большинство суррогатных конечных точек базировались на титрах нейтрализующих антител в диапазоне от 8 до 24 [6, 7]. Во-вторых, наше доклиническое исследование [8] показало, что титры нейтрализующих антител 1/24 обеспечивают полную защиту от SARS-CoV-2 на моделях макак. В-третьих, хотя несколько исследований показали, что концентрации антител, возникающих в результате естественного заражения коронавирусами (SARS-CoV-2, MERS, SARS) могут значительно уменьшаться со временем [9, 10, 11], у таких пациентов редко случалась реинфекция [12, 13, 14], что демонстрирует роль иммунологической памяти в профилактике повторного инфицирования. Следовательно, не уровень антител, а установление специфического иммунного ответа на основе памяти может быть ключом к успеху вакцины против COVID-19. Кроме того, эффективность исследуемой вакцины и суррогатные конечные точки для нее должны быть определены в будущей фазе 3 исследования. К тому же, сопоставимость наших результатов тестирования сывороточных антител с результатами других исследований вакцины COVID-19 ограничена.

У двух участников из группы плацебо в фазе 1 исследования и у четырех из группы плацебо в фазе 2 исследования наблюдалась сероконверсия IgG к RBD после вакцинации; один участник, получавший плацебо в фазе 1 исследования, и два участника фазы 2 исследования имели сероконверсию нейтрализующих антител после вакцинации.

CoronaVac хорошо переносилась и вызывала гуморальный ответ против SARS-CoV-2, что способствовало утверждению экстренного использования CoronaVac в Китае и продолжению клинического исследования — фаза 3 проходит в трех странах, Бразилии (NCT04456595), Индонезии (NCT04508075) и Турции (NCT04582344). Принимая во внимание безопасность, иммуногенность и требования к производству, в этих исследованиях изучается низкая доза 3 мкг CoronaVac в 0,5 мл разбавителя с графиком вакцинации на 0 и 14 день. График вакцинации 0 и 28 дней с 3 мкг CoronaVac в 0,5 мл разбавителя также будет изучен в фазе 3 клинического исследования. Эффективность CoronaVac еще предстоит определить.

У нашего исследования было несколько ограничений. Во-первых, мы не оценивали Т-клеточный ответ в фазе 2 исследования; тем не менее, ответ Т-хелперов типа 1 и Т-хелперов типа 2, индуцированный CoronaVac, будет изучаться в рамках продолжающейся фазы 3 исследования в Бразилии (NCT04456595). Во-вторых, мы представили данные об иммунном ответе только для здоровых взрослых и не включили  в исследуемую популяцию людей из более восприимчивых групп (например, пожилых людей [в возрасте ≥ 60 лет] или лиц с сопутствующими заболеваниями); данные о стойкости иммунитета еще недоступны, что требует дальнейшего изучения. В-третьих, рассчитанные значения «p», представленные в этом исследовании, не могут подтвердить статистические выводы, они использованы только как референтные и поэтому должны интерпретироваться с осторожностью. Кроме того, Т-клеточный ответ, измеренный с помощью ELISpot, был у участников, которым вводили вакцину, низким, что не дает четких доказательств индукции вакциной Т-клеточного иммунитета. Оценка иммунных реакций, опосредованных клетками CD8+, не была включена в план нашего исследования, поскольку считается, что инактивированные вакцины не вызывают ответы CD8+. Наконец, изменение в производстве партий вакцины для фазы 2 исследования привело к более высокому уровню содержания в вакцине спайк-антигена, чем в фазе 1 исследования. Несмотря на то, что изменение производственного процесса было запланировано, разница в антигенности вакцин не предполагалась и потенциально могла создать дополнительные риски для реципиентов вакцины. К счастью, профили безопасности вакцин в  фазах 1 и 2 исследования были схожими, хотя вакцины для  фазы 2 исследования имели значительно более высокую иммуногенность, чем вакцины для  фазы 1 исследования. Однако сравнения между партиями вакцин также не имели априорно установленных точек и не обладали достаточной статистической мощностью.

Таким образом, CoronaVac хорошо переносилась и вызывала гуморальный ответ против SARS-CoV-2, что способствовало одобрению экстренного использования CoronaVac в Китае и старту трех исследований фазы 3. Эффективность CoronaVac еще предстоит определить.

Литература

1. Xia S, Duan K, Zhang Y, et al. Effect of an inactivated vaccine against SARS-CoV-2 on safety and immunogenicity outcomes: interim analysis of 2 randomized clinical trials. JAMA 2020; 324: 951–60.
2. Jackson LA, Anderson EJ, Rouphael NG, et al. An mRNA vaccine against SARS-CoV-2 — preliminary report. N Engl J Med 2020; published July 14. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2022483.
3. Zhu F-C, Li Y-H, Guan X-H, et al. Safety, tolerability, and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vectored COVID-19 vaccine: a dose-escalation, open-label, non-randomised, first-in-human trial. Lancet 2020; 395: 1845–54.
4. Folegatti PM, Ewer KJ, Aley PK, et al. Safety and immunogenicity of the ChAdOx1 nCoV-19 vaccine against SARS-CoV-2: a preliminary report of a phase 1/2, single-blind, randomised controlled trial. Lancet 2020; 396: 467–78.
5. Wang X, Guo X, Xin, et al. Neutralizing antibody responses to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 in coronavirus disease 2019 inpatients and convalescent patients. Clin Infect Dis 2020; published online June 4. https://doi.org/10.1093/cid/ciaa721.
6. Hao B, Chen Z, Zeng G, et al. Efficacy, safety and immunogenicity of live attenuated varicella vaccine in healthy children in China: double-blind, randomized, placebo-controlled clinical trial. Clin Microbiol Infect 2019; 25: 1026–31.
7. Jin P, Li J, Zhou Y, et al. Immunological surrogate endpoints to evaluate vaccine efficacy. Chin J Prev Med 2015; 49: 1110–14 (in Chinese).
8. Gao Q, Bao L, Mao H, Wang L, Qin C. Development of an inactivated vaccine candidate for SARS-CoV-2. Science 2020: 369: 77–81.
9. Chen W, Xu Z, Mu J, et al. Antibody response and viraemia during the course of severe acute respiratory syndrome (SARS)-associated coronavirus infection. J Med Microbiol 2004; 53: 435–38.
10. Prévost J, Gasser R, Beaudoin-Bussières G, et al. Cross-sectional evaluation of humoral responses against SARS-CoV-2 spike. Cell Rep Med 2020; 1: 100126.
11. Payne DC, Iblan I, Rha B, et al. Persistence of antibodies against Middle East respiratory syndrome coronavirus. Emerg Infect Dis 2016; 22: 1824–26.
12. Zhang K, Lau JY-N, Yang L, Ma Z-G. SARS-CoV-2 reinfection in two patients who have recovered from COVID-19. Precis Clin Med 2020; published online Sept 4. https://doi.org/10.1093/pcmedi/pbaa031.
13. Chan PKS, Lui G, Hachim A, et al. Serologic responses in healthy adult with SARS-CoV-2 reinfection, Hong Kong, August 2020. Emerg Infect Dis 2020; published online Oct 22. https://doi.org/10.3201/eid2612.203833.
14. Huang AT, Garcia-Carreras B, Hitchings MDT, et al. A systematic review of antibody mediated immunity to coronaviruses: kinetics, correlates of protection, and association with severity. Nat Commun 2020; 11: 4704.