李璐璐 谢丽勋
2021年12月25日,张林琦在清华大学接受本刊记者专访。(刘元亮 / 摄)
采用静脉滴注的方式,整个输液过程前后40分钟,药液注入体内很快起效,可降低80%的住院率和死亡率——日前,这款新冠病毒抗体药物的诞生引起了广泛瞩目。
2021年12月8日,由张林琦教授团队、生命学院王新泉教授团队与深圳市第三人民医院张政教授团队、腾盛华创医药技术(北京)有限公司共同研发的安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法药物获得中国药监局的上市批准,成为我国首个自主研发的新冠病毒抗体药物。
那么,这款抗体药物是如何研发出来的?面对病毒变异等情况,药物是否有效?有了疫苗和抗体药物,我们距离战胜疫情还有多远?
带着问题,《环球人物》记者来到清华大学医学科学楼二层A-205张林琦教授实验室,一眼看到门上贴着一副对联:“发文章每投必中,做实验收获颇丰。”实验室里,几名身穿白大褂的学生正在忙碌着,张林琦正对其中一名学生进行数据分析指导。
看到记者来访,张林琦拿起两个分别贴着粉色和蓝色标签的小药瓶,兴奋地说:“这就是我们的‘特效药’——安巴韦单抗注射液和罗米司韦单抗注射液。”
当记者问“什么是抗体药物”时,张林琦解释说:“抗体药物是从新冠肺炎康复者的血液样本中,分离筛选出两株最强中和能力的抗体组合BRII-196和BRII-198,经研究和试验发现,该抗体组合对目前全球发现的包括德尔塔和奥密克戎等高关注变异毒株均保持中和活性。”
因为抗体组合来自人体,相比于其他药物,更加安全和有效。张林琦表示,前期国外开展的Ⅲ期临床试验最终结果分析展示,该抗体治疗组的住院及死亡率与安慰剂組相比降低80%,治疗组受试者在28天治疗期内无死亡,而安慰剂组有9例死亡。目前,该药已在全球累计临床试验人数接近1300人,并在国内疫情发生的多个特定地区开展临床救治。
对大家普遍关心的“药物适用哪些人群”的问题,张林琦做出了解答:“这款药物使临床进展为重度疾病高风险的新型冠状病毒肺炎门诊患者降低80%。特别是具有基础病(如肥胖、心血管疾病、糖尿病等)的感染人群。年龄方面,18岁以上都可以,12岁到18岁之间附条件使用。”
腾盛华创医药技术(北京)有限公司董事长罗永庆告诉《环球人物》记者:“国内疫情呈现出反复无常、多点突发的特点,BRII-196/BRII-198抗体组合疗法药物在等待审批的同时,经科技部征调被陆续应用于国内多个地区的新冠肺炎患者临床紧急救治。截至目前,共有900余例患者接受了这一抗体组合的治疗,临床专家组和医疗团队反馈良好。其中,接受用药年龄最大的患者已有92岁。”
这款新冠病毒抗体药物从项目启动到上市用了不到两年时间。
时间倒回2020年初,一场突如其来的肺炎疫情暴发。1月12日,中国疾控中心、中国医学科学院、中国科学院武汉病毒研究所向世界卫生组织提交了新型冠状病毒基因组序列信息,并在全球流感共享数据库进行了发布。
清华大学教授张林琦(左二)在实验室指导学生。
安巴韦单抗/罗米司韦单抗联合疗法药物获得中国药监局的上市批准,成为我国首个自主研发的新冠病毒抗体药物。
医护人员正在为新冠肺炎患者诊治。
作为在艾滋病等人类重大病毒性传染病的致病机理等领域深耕多年的科研人员,张林琦敏锐地意识到“新冠病毒基因序列与非典病毒基因序列有相似性”。正逢清华生命科学学院王新泉教授想要破解新冠病毒表面蛋白结构,于是,他们决定一起启动新冠病毒表面蛋白基因序列的合成,共同解析病毒结构并寻找新冠病毒中和抗体。
张林琦又找到深圳市第三人民医院的张政教授进行合作,几方人马一拍即合。1月25日大年初一这一天,张林琦、王新泉、张政分别在北京和深圳投入研究。抗体分析、分离、评估……很快,深圳三院从国内感染新型冠状病毒患者的康复期血液B细胞中,成功提取出206株具有结合能力的新冠病毒单克隆抗体。2月9日,206株抗体编码基因被送达张林琦实验室。
“我们实验室需要从这些抗体中分离出新冠病毒的最优单克隆抗体及其编码基因,从而大量复制出最具杀伤力的抗体。”张林琦说,“当时面对这206株抗体,我们每个人都很焦虑,到底能不能找到最优抗体?我们既内心忐忑也满怀期待。”
实验室投入到争分夺秒的紧张工作中,可喜的是,3月5日,抗体评估工作迎来了突破性进展,团队首次鉴定出高效新冠中和抗体BRII-196,成为后来抗体联合疗法药物中的关键抗体之一。
找到了抗体,破解抗体的抗病毒机制成为研究的下一个重点。3月19日,《自然》杂志发表团队的科技攻关成果《新冠病毒刺突蛋白受体结合结构域与受体ACE2复合物的结构》,他们成功破译了新冠病毒与受体ACE2相结合的结构基础,为进一步解析抗体的抗病毒机制,奠定了坚实的基础。自此,团队决定大量制备挑选出的最优抗体,让它们进入病患体内去特异识别新冠病毒表面蛋白关键靶位,从而阻断病毒进入人体细胞,这正是抗体药物功能发挥的关键所在。很快,张林琦、张政和王新泉团队再次在《自然》上发表题为《从新冠感染者体内分离得到高效中和抗体》,这一研究成果对新冠病毒研究领域产生了很大影响,并解析了抗体中和病毒的结构基础。
药物在上市前要经过一系列严格的临床试验,要通过科学的数据来对其有效性和安全性进行验证。通过与腾盛华创和美国国立卫生研究院的通力合作,无论是在国内Ⅰ期临床试验,还是在国外Ⅱ期和Ⅲ期临床试验,抗体药物组合都展示了令人满意和激动的结果。“我们采取的是国际化高标准的随机、双盲、对照方法进行临床试验。就是说,将(发病期在10天内的)受试感染者分成两个不同的组,其中一组使用该试验药物,另一组不用试验药物,然后分别观察他们28天后的住院率及死亡状况。”张林琦说,“药物的临床试验在全球6个国家111个临床试验基地同时展开。”
临床试验结果显示,无论是早期即开始接受治疗(症状出现后5天内)还是晚期才开始接受治疗(症状出现后6至10天内)的受试者,住院和死亡率均有显著降低。
张林琦表示:“经过比较发现,药物起效非常快,感染者住院率和死亡率降低了80%。而且该药物有两种抗体,可以在人体内存留9个月到12个月,并保持超强的抗病毒能力。这使得药物不仅仅可以治疗,在预防上也会发挥更大的作用。我们下一步将研究预防的适应症,未来或可以为高危人群(如进入疫区提供服务的医护人员)提供防御性保护。可以说,广谱、速效、长效和高效是我们抗体组合药物的突出特点和优势。”
回顾抗体药物的研发过程,张林琦说:“研发期间,我们实验室就没关过门,不管你什么时候来,都能看到我们的人员在工作。”
每天早晨7点钟,张林琦从家中出门,他一般会步行到清华校园,“路上的这十几分钟我可以思考安排一下今天的各项事务”。一到办公室,他先给学生们开会,布置今天的任务,再进入实验室开始工作,一直到半夜回家。然后,他通常会阅读国内外关于新冠肺炎病毒的最新研究文献,分析实验结果,并撰写论文,工作直至深夜。“现在流行一种说法是工作时间‘996’,我们自嘲自己是‘007’——一周工作7天,一天24小时都能在实验室里看到忙碌的身影。”
张林琦实验室里有15名成员,其中有一半是女性。“这里除了我年纪大,其他人平均年龄在25岁左右。”张林琦说。其中一名博士后研究员张绮,在疫情期间怀孕了,但她仍然参与了抗体药物研发的整个过程。“去年5月份她分娩,就在去医院生产的路上还在跟我们开研讨会,产后不到一个月她就回归了团队,继续奋战。她的家人肯定担心她的身体,我不知道她是如何说服家人的,但我真的很感动,也很感激她为科学做出的牺牲和奉献。她真的特别拼,她的这种拼搏精神对我们所有人都是很大的激励。”
抗体药物研发的两年间,张林琦的学生们没有一个人回家过年。“那时候我们好像不知道什么是春节,心里没有春晚,没有年夜饭,只有实验数据。”张林琦说,“每当一个地方出现一波疫情,或者发现新的变异病毒,政府和老百姓都会对治疗药物和疫苗提出新问题,这就需要我们科研人员去分析解读,需要我们的实验室拿出数据。所以,在这种状态下,实验室的气氛一直非常紧张。”
在张林琦眼里,做实验就像玩游戏那样一关一关的通关。“最初我们从感染者身上拿到206个抗体基因标本,就开始焦虑到底能不能从中分离出合适的抗体;等到分離出达到预期值的抗体后,我们又开始焦虑它的质量怎么样,能不能很好的配合……过了这关还有下一关,焦虑是一直伴随的,因此我们也要克服心理上、精神上的压力。我有时也会跟同学们交流,鼓励他们:出现问题就解决问题,遇到困难就想办法克服,我们一定能行!”
疫情最严重的那几个月,街上基本没什么人,学校也放了假,周围店铺陆续关门。“大街上静悄悄的,校园里也静悄悄的,家里也是静悄悄的。而实验室里永远是“硝烟弥漫”的战场,大家都赶着时间跟病毒较量,实验室就是与病毒较量的前线。”
如今新的一年到来,为了感谢大家两年的努力,张林琦为每位学生送了一件印有名字首字母的黑色羽绒服作为新年礼物。“看到学生们拼命工作的样子,我真的很感动,希望这件羽绒服能为学生们在寒冷的冬天带来温暖。”
在“战场”上与病毒激战时,习近平总书记的到来为团队注入了一针“强心剂”。2020年3月2日,习近平总书记到清华大学考察调研新冠肺炎防控科研攻关工作,走进了张林琦实验室。调研现场,张林琦的博士生单思思向习近平总书记汇报演示了新冠抗体的酶联免疫吸附试验,得到了习近平总书记的表扬。
“人类同疾病较量最有力的武器就是科学技术。”习近平总书记的鼓励与嘱托让团队成员倍感振奋,3天后的3月5日,抗体评估工作迎来了突破性进展,团队首次鉴定出高效新冠中和抗体 P2C-1F11(后命名为 BRII-196),这也是如今的抗体联合疗法药物中的关键抗体之一。
回忆起习近平总书记的调研,张林琦激动地说:“习近平总书记的寄语极大地鼓舞了我们,使我们明白了肩上的担子有多重,让我们更加充满激情地投入到工作中。”
2021年12月8日,新冠病毒抗体组合药物获批上市当天,张林琦正带着大家在清华大学东门外的火锅店庆祝单思思通过博士论文答辩。“快吃完时我的手机突然收到铺天盖地的信息,打开一看,全是祝福,接着就看到了药物获批上市的消息。我当场宣布了这个喜讯,大家别提有多高兴了。那天晚上的火锅庆祝宴等于说变成了两场,上半场祝贺单思思通过博士论文答辩,下半场大家庆祝近两年的努力终于迎来了圆满的结果。”
张林琦表示,下一步将继续研究抗体联合疗法在高危和免疫缺陷等人群中的预防作用。他说:“抗体药物刚刚获批上市,面临着生产、储存和分配等问题,由于这款药物确实需要一定生产时间,目前还是有较大的紧迫性。”他对人类对抗新冠肺炎疫情的前景非常乐观:“新冠疫苗的出现为我们提供了强大的保护屏障,抗体药物的出现为我们治疗病患做出了突出贡献。我们马上要开始研究临床救治特别是预防方面能否做到先行,就是说,不是等到被感染之后再进行治疗。”
2021年以来,我国多地又出现新冠肺炎疫情。对此,张林琦感慨:“自新冠肺炎疫情暴发以来,全世界进行了非常多的努力,我国在抗击疫情方面做出了很大贡献,但距离我们的期望值还差得很远,疫情还在扩散,并且新的病毒还在产生,这场硬仗还远没有结束。我希望世界各国能团结起来,在公共健康治理方面共同努力,才可能在不远的将来彻底控制住疫情,回归我们盼望已久的正常生活。”
张林琦,1963年出生,博士。现任清华大学医学院长聘教授,清华大学艾滋病综合研究中心主任,全球健康与传染病研究中心主任,非洲科学院院士。2021年12月,他领军研发的我国首款新冠抗体药物获批上市。