编者注（9/4/20）：美国疾病控制与预防中心刚刚通知各州准备最早在 11 月推出新型冠状病毒疫苗。在这篇文章中，《大众科学》描述了快速通道疫苗试验的工作原理，以及它们如何衡量有效性和安全性。
7 月下旬，志愿者开始在纽约市纽约大学朗格尼健康中心进行的临床试验的最新阶段接受潜在的 COVID-19 疫苗剂量。 候补名单上超过 1,000 个名字表明当地对该试验的反应“非常出色”，纽约大学朗格尼疫苗中心主任、传染病专家马克·马利根说。 “人们已经厌倦了这种疾病，并且非常有动力去帮助别人。”
该疫苗由制药巨头辉瑞和德国公司 BioNTech 共同开发，是全球开发 COVID-19 免疫接种的领先努力之一，目前正在进行或准备开始 III 期临床试验——后期研究，旨在测试有效性和安全性。* 其中六项工作得到了“曲速行动”的支持，这是特朗普政府的一项计划，其乐观目标是在 1 月份之前在美国开始对该疾病进行大规模接种。 在试验期间，入组受试者将接受实验性注射或安慰剂，研究人员将观察接受疫苗的人是否以较低的比例发生感染和疾病。 比尔及梅琳达·盖茨医学研究所首席执行官 Penny Heaton 说，这些评估“最终将支持监管部门的批准和关于如何使用疫苗的建议”。 该研究所并未直接参与开发 COVID-19 疫苗的工作，但它正在世界各地开展其他病毒性疾病的疫苗研究。
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III 期临床试验通常需要数年才能得出结论。 但是疫苗开发商现在计划按照仓促的时间表测试他们的候选疫苗，这引发了对政治干预的担忧。 （这些担忧并非没有道理：8 月 11 日，俄罗斯宣布已批准一种疫苗，尽管该药物尚未经过大规模试验。） 美国官员坚称，他们自己的疫苗在获得批准前将经过彻底审查。 专家表示，此类试验还应包括充分代表来自弱势亚群体的受试者，这些亚群体感染 COVID-19 的风险很高，包括老年人、少数族裔和患有潜在健康问题的人。 更具挑战性的是，越来越多的人对最终的疫苗表示怀疑。 并且这些试验必须回答关于人类免疫系统在多大程度上能抵抗 SARS-CoV-2（导致该疾病的新型冠状病毒）的关键问题。 动物试验和早期人体安全性研究的结果看起来很有希望：疫苗产生令人鼓舞的免疫反应，并且它们引发的副作用（通常是头痛、手臂疼痛、疲劳和发烧）在大多数人中很快消退。 然而，只有 III 期临床试验才能表明哪些疫苗（如果有的话）实际上会提供保护。
速度策略
弗雷德·哈钦森癌症研究中心的生物统计学家彼得·吉尔伯特说，快速获得疫苗安全性和有效性答案的诀窍是招募大量人员。 与随访时间较短的小型研究人群相比，较大的研究人群可以在更短的时间内捕获更多病毒暴露事件。 美国的每项 III 期临床试验都旨在招募 30,000 人。 这个数字是严格证明 50% 的人在六个月内免受 COVID-19 感染所需的最低数字——美国食品和药物管理局批准的最低标准。
研究人员将监测接种疫苗组和安慰剂组或对照组，直到两组之间的症状性感染人数达到 150 人。 如果研究人员能够以 95% 的统计学置信度表明，疫苗接种组的病例数加起来达到或少于对照组病例数的一半，则该疫苗将达到其主要目标。 “不过，我们没有人会对 50% 的有效率感到真正满意，”吉尔伯特说，他领导联邦政府 COVID-19 预防试验网络的统计中心，该组织正在努力为 III 期研究招募志愿者。 “我们都希望达到 90% 到 95% 的保护率。” 他补充说，如果疫苗被证明比 FDA 的最低标准更具保护作用，那么可能无需等待 150 个病例。 “我们可能会查看 50 个病例，如果疫苗将疾病发生率降低了 80%，我们可能会宣布其成功并[申请]在三到四个月内获得批准，”吉尔伯特说。
至关重要的是，FDA 指南 针对 COVID-19 疫苗开发商，要求理想情况下在批准后额外监测参与者一到两年，以评估保护在普通人群中持续多长时间，以及接种疫苗后感染的人是否会出现更严重的症状。
招募多元化群体
该指南还鼓励（但不要求）疫苗开发商招募受 COVID-19 影响最严重的人群，例如黑人和拉丁裔，他们更有可能被感染并死于该疾病。 这样做可能不容易。 特别是美国黑人，有理由不信任临床研究，部分原因是塔斯基吉研究。 （这项为期 40 年的实验是对未经治疗的梅毒的调查。当有效的青霉素治疗方法出现时，研究人员不道德地隐瞒了它。） 为了招募更多有色人种，“我们必须通过联系社区组织来吸引他们，例如教堂、邻里团体、理发店和造型师以及黑人大学，”罗格斯大学罗伯特·伍德·约翰逊医学院专门研究传染病的儿科医生帕特里夏·惠特利-威廉姆斯说。 “至关重要的是，我们要告诉我们的有色人种，他们在 COVID-19 临床试验中得到了充分的代表。”
辉瑞公司疫苗研究和开发负责人 Kathrin Jansen 也认同需要在公司正在进行的疫苗试验中增加少数族裔的代表性，该试验正在美国、欧洲和南美洲的多个地点招募 18 至 85 岁的人。 “这是我们正在积极关注的事情，”她说。 纽约大学朗格尼的马利根说，在辉瑞和 BioNTech 早期阶段的试验中招募的大多数人是白人。 “但我们希望在 III 期阶段显着改变这一点，”詹森说。 该研究没有设定少数族裔招募的量化目标，“但它将受到中央监控，并将向每个参与地点提供反馈，”马利根说。 “我们致力于招募受影响最严重的人群。”
定义保护标志物
试验研究人员不仅将评估疫苗是否降低了 COVID-19 疾病发病率； 他们还将更进一步，通过探测血液样本中特定的“保护相关性”，以显示某人是否确实对该疾病具有免疫力。 初步研究表明，所谓的 中和抗体 在保护中起着超乎寻常的作用。 这些游走分子会使 SARS-CoV-2 偏离附着在其宿主细胞受体，从而预防感染。 7 月份的一项研究报告称，强生公司共同开发的另一种“曲速行动”疫苗竞争者引发了中和抗体，这些抗体在猕猴体内以高水平检测到。 当研究人员随后将动物暴露于 COVID-19 时，它们在单剂疫苗接种后得到了完全保护。 该公司计划于 9 月份启动其 III 期临床试验。 在其他“曲速行动”公司中，Moderna 和美国国家过敏和传染病研究所已经在对其疫苗进行 III 期试验，Novavax 计划在秋季开始一项试验。 与每家公司的法律协议规定了美国政府将购买的最少疫苗剂量（目标是在 1 月份之前交付 3 亿剂）。 政府可以选择购买数百万剂额外剂量，但如果疫苗未获批准，则没有义务购买。
然而，关于任何疫苗将为人们提供的保护的持久性仍然存在疑问。 抗体水平可能会在康复后不久下降，这种可能性引发了人们担心 COVID-19 免疫力可能会迅速减弱 在那些已经从疾病中康复或接种过疫苗的人身上。 然而，希顿的语气更加积极。 她说：“理想情况下，你会获得免疫记忆，这样即使你的抗体减弱，当你再次接触病毒时，它们也会重新飙升。” 希顿补充说，III 期研究将随着时间的推移监测抗体，以及另一种关键免疫成分 T 细胞的作用，T 细胞可能会提供增强作用。 特别是杀伤性 T 细胞，它们会消除受感染的细胞，从而在此过程中摧毁它们的病毒入侵者。 但这种反应可能会产生双重影响：这些细胞也可能导致对某些患者致命的过度活跃的免疫反应。 “我们仍然需要更好地了解 T 细胞如何应对 SARS-CoV-2 感染，”康奈尔大学兽医学院的免疫学家 Avery August 说，他研究 T 细胞对 COVID-19 感染的反应。 “但总的来说，我对进入 III 期阶段的候选疫苗持乐观态度。 我们还有很多东西要学习，但到目前为止，免疫反应看起来很有希望。”
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*编者注（8/25/20）：此句子在发布后经过编辑，以更正对领先努力数量的引用。