なぜ新型コロナウイルスワクチンの臨床試験はこれほど速かったのか？

なぜ新型コロナウイルスワクチンの臨床試験はこれほど速かったのか？ コロナウイルスワクチンの開発スケジュールは、多くの予測を大きく上回りました。 サロニ・ダッターニ 2026年6月26日 1926 シェア パンデミックの最初の数ヶ月間、効果的な薬やワクチンがすぐに利用可能になるという希望がなかったという感覚を、私はかなり鮮明に覚えています。 ほとんどの人は、ワクチンが必要な期間内に開発できるとは信じていませんでした。一部の人は、過去のワクチン開発期間が平均して約8年から12年であったことを見て、今回も同様だろうと考えていました。また、緊急事態であったとしても、少なくとも1年半、2年、あるいは4年かかると考える人もいました。 「この楽観的な予測の背後にある厳しい真実は、ワクチンがすぐに登場する可能性は低いということだ。臨床試験が成功することはほとんどない。我々はこれまでヒト向けのコロナウイルスワクチンを発売したことがない。全く新しいワクチンを開発したこれまでの記録は、少なくとも4年である。」— スチュアート・トンプソン、ニューヨーク・タイムズ、2020年4月。 私は異なる結論を持っていました。2020年の夏に書いた記事で、私はパンデミック開始から1年以内にワクチンが登場する可能性が最も高い理由を説明しました（2020年10月から2021年3月の間に2500万人のアメリカ人にとって十分な量が承認され利用可能になる確率を58%と予測し、私の中心的な推定は2021年2月頃でした）。 現在、スケジュールがどのように展開したかを知っており、私の予測は、どちらかといえば少し悲観的すぎたと言えます。なぜなら、ワクチンは3ヶ月早く、2020年12月に初めて利用可能になったからです。この記事では、何が起こったのかをより詳しく振り返りたいと思います。なぜ新型コロナウイルスワクチンの臨床試験はこれほど速かったのか？ 購読 科学的基盤 新型コロナウイルスワクチンで最も驚くべきことの一つは、その種類の多さです。mRNAワクチン（ファイザーとモデルナ）、ウイルスベクターワクチン（オックスフォード・アストラゼネカとジョンソン・エンド・ジョンソン）、タンパク質サブユニットワクチン（ノババックス）、不活化全ウイルスワクチン（シノバックとシノファーム）、その他。ウイルスが新しい株に進化するにつれてその防御効果は低下しましたが、この豊富な選択肢は、コロナウイルスがワクチン開発を比較的容易にした結果だと私は考えています。 その理由の一つは、病気自体にあります。HIVのような一部の感染症では、自然にウイルスが排除されたり、持続的な免疫を獲得したりする人がいないため、ワクチンが何を模倣すべきかを知るのは困難です。COVID-19は非常に異なっていました。早期に、ほとんどの人が回復し、ウイルスを中和できる抗体を発達させることが明らかになりました。これは、ワクチンで免疫システムを準備することが可能であることを示唆していました。 もう一つの理由は、以前のコロナウイルスに関する研究です。以前のSARSとMERSのコロナウイルス流行に関する研究は、科学者たちがそれらの特徴の一部をすでに理解していることを意味しました。彼らは免疫システムが反応する主要な抗原であるスパイクタンパク質を特定し、動物モデルや実験室アッセイを準備していました。動物コロナウイルスに対するいくつかのワクチンはすでに開発されていました。以前のSARSウイルスに対する候補ワクチンもヒト用に開発されていましたが（2003年のSARS流行が封じ込められた後、棚上げされました）。SARS-CoV-2が登場したとき、この基礎研究の多くを引き継ぐことができました。 いくつかのワクチンが非常に効果的であったもう一つの特徴は、安定化されたスパイクタンパク質です。スパイクタンパク質はコロナウイルスに王冠のような外観を与え、ほとんどの新型コロナウイルスワクチンの主要な成分です。しかし興味深いことに、感染中にその形状を変化させます。細胞と融合する前は、コンパクトな「プレフュージョン」型（下の左側）で存在し、その後、引き伸ばされた「ポストフュージョン」型（右側）に変化します。前者は免疫を最も高めます。なぜなら、抗体が通常ウイルスが細胞に入る前に遭遇するのはこの形だからです。しかし、ワクチン用にスパイクタンパク質を分離すると、後者のポストフュージョン型に崩壊する傾向があります。 プレフュージョン（左）とポストフュージョン（右）のスパイクタンパク質のコンフォメーションをリボン図で示す。Yongfei Cai et al. (2020)から軽く改変。 過去10年間、構造生物学、特にクライオ電子顕微鏡の進歩により、科学者はコロナウイルスのプレフュージョン形状を直接見ることができるようになりました。その知識を用いて、スパイクタンパク質を免疫システムが認識しやすいプレフュージョン型に安定化させるためにいくつかの変異を導入しました。これが、安定化されたプレフュージョンタンパク質を含むワクチン（mRNAワクチンやノババックスなど）が、安定化されていない形態のワクチン（アストラゼネカやスプートニクVワクチンなど）よりもはるかに強力な中和抗体反応を生成し、おそらくはるかに効果的であった大きな理由です。 これらの特徴すべてが、ワクチンの成功の可能性をある程度高くしました。また、これらの理由から、もちろん科学者の多大な努力によって、非常に速く設計することができました。モデルナのワクチン設計には2日かかり、その後63日間前臨床試験に費やされて臨床試験に入りました。一方、オックスフォード/アストラゼネカのワクチンは週末と約100日かかりました。しかし、ワクチンは依然として臨床試験で試験され、その後規制当局の承認を得る必要があり、このプロセスは通常数年かかります。 並行試験 ワクチンの開発スケジュールは通常次のようになります。候補ワクチンはまず、研究室および動物で「前臨床試験」として設計・試験され、平均約1.5年かかります。次に、「フェーズ1試験」では、少数の参加者で安全性と免疫反応に関する基本的なデータが試験され、約2.5年かかります。フェーズ2試験では、これを数百人の参加者に拡大し、用量を洗練し、免疫原性と安全性に関するより多くのデータを収集し、約3年かかります。その後、フェーズ3試験では、数百人または数千人の人々を対象に有効性と安全性が試験され、約2.5年かかります。これらすべての段階の後、すべてのデータはパッケージとして規制当局に提出され、通常さらに1年かけて審査されます。 歴史的に、成功したワクチンはパイプライン全体を通過するのに約10.7年かかりました。各フェーズは順次行われ、「ゴー/ノーゴー」システムとして機能し、ある段階で失敗した候補は除外されます。 新型コロナウイルスワクチンの臨床試験は、かなり異なる方法で行われました。図に示すように、フェーズは順次ではなく並行して行われました。例えば、フェーズ1と2の試験は統合され、それぞれの関連データが一度に収集されました。または、フェーズ2と3も同様に統合されました。最終的に、同じ量のデータが、各フェーズを一つずつ行うのではなく、重ね合わせることで、より短い期間で収集されました。 出典: オーストラリア国立予防接種研究監視センター これが、全体のスケジュールを大幅に短縮できた主な理由です。しかし、それでもなお、試験は通常よりもはるかに速く進行しました。例えば、ファイザーの統合フェーズ2-3試験は約4.5ヶ月かかりましたが、通常、フェーズ3試験だけでも平均約2.5年かかります。何がそれを可能にしたのでしょうか？ 購読 より簡単な採用 臨床試験における最大の遅延の一つは、試験を実施するのに十分な参加者を募集するプロセスです。試験の半分しか当初の募集目標を達成できず、5分の1は目標を下方修正しています。しかし、新型コロナウイルスワクチンの臨床試験では、非常に多くの参加者が迅速に募集されました。モデルナとファイザーのフェーズ3試験では、それぞれ約3万人と4万4千人の参加者が登録され、史上最大規模の臨床試験の一部となりました。 これにはいくつかの理由があったと思います。一つは、人々が単純にボランティアとして参加する意欲が高かったことです。パンデミックの最中であり、誰もがそれに注目していましたし、多くの人が家でやることがなく閉じこもっていました。試験へのボランティア参加への関心は非常に高かったのです。新型コロナウイルス感染症の臨床試験ネットワークの運営を支援したジム・クブリン博士は、次のように回想しています。「私の同僚はモデルナワクチンのフェーズ1試験を募集していましたが、ウェブサイトに1万人もの人がサインアップしました。彼らが必要としていたのは40人でした。