生产病毒灭活疫苗需要具备大量培养病毒的平台。由于病毒不能在宿主细胞外复制，疫苗病毒需要在连续的细胞系或组织中培养，对病毒进行纯化和浓缩，再进行灭活，用于疫苗生产的通常是Vero细胞^[13]。

在2019-nCoV方面，截至2020年12月16日，已有19种灭活疫苗处于不同的临床试验阶段。其中BBIBP-CorV、CoronaVac、WIBP疫苗和Covaxin已进入Ⅲ期临床实验(https：//vac-lshtm.shinyapps.io/ncov_vaccine_landscape)。进展最快的2019-nCoV灭活疫苗是由中国国药集团(Sinopharm)与武汉生物制品研究所有限责任公司研发的，已于6月23日获得阿联酋卫生部批准的2019-nCoV灭活疫苗临床试验(Ⅲ期)批件，是全球首个获批国际临床(Ⅲ期)的2019-nCoV灭活疫苗^[14]。9月14日，阿联酋授予武汉生物制品研究所的2019-nCoV灭活疫苗以"紧急使用授权"，用于医护人员。该疫苗接种后安全性良好，免疫程序两针接种后，疫苗组接种者均产生高滴度抗体，中和抗体阳转率为99.52%，疫苗对COVID-19的保护效力为79.34%。

除此之外，据报道，我国已于2020年7月紧急批准了科兴生物(Sinovac biotech)研发的CoronaVac灭活病毒疫苗的有限途径使用授权。浙江省嘉兴市政府更是于2020年10月宣布正在向高风险工作人员提供CoronaVac疫苗，包括医务人员、港口检查员和公共服务人员。经过土耳其冠状病毒科学咨询委员会得出的结论，CoronaVac疫苗的有效率为91.25%。而CoronaVac疫苗在印尼和巴西Ⅲ期临床数据显示其对COVID-19的保护率为65.3%和50.38%，数据的不同可能是由不同统计学方法导致的结果差异。

灭活疫苗通常不能像减毒(即经过改性或弱化的病毒，不会引起疾病)病毒疫苗一样有效地活化宿主的免疫系统，可能需要加强剂量或借助佐剂释放激活免疫系统的信号才能实现和维持保护能力，且因使用了氢氧化铝等佐剂，这类疫苗不适用于呼吸道接种，只能诱导低水平的CD8^＋T细胞活化，而且可能引起不必要的炎症反应。

尽管生产安全有效的病毒灭活疫苗面临挑战，但其具有较为稳定、在不破坏抗原性的情况下消除传染性以及生产程序较为完善且相对简单等优点。

减毒活疫苗是指病原体经过甲醛处理后，A亚单位(毒性亚单位)的结构改变，毒性减弱，但B亚单位(结合亚单位)的活性保持不变，即保持了抗原性的一类疫苗。2019-nCoV的弱毒株可以通过删除病毒的某些元件或者通过密码子优化来获得。现有的2019-nCoV减毒活疫苗都是通过密码子去优化产生的^[15,16,17]。

印度Indian Immunologicals Ltd公司和格里菲斯大学、土耳其Acibadem MehmetAliAydinlar大学和Meissa疫苗公司开发的疫苗都处于临床前阶段。Codagenix公司开发的COVI-VAC正在英国进入Ⅰ期临床试验(NCT04619628)。

减毒活疫苗能够诱导B细胞和T细胞的强烈反应，能在不加佐剂且单次给药的情况下诱导长期的保护性免疫。尽管基于减毒活冠状病毒的候选疫苗能引发高效的免疫应答和保护，但由于存在基因突变的风险，可能发生在免疫力低下人群中引起疾病等与毒力恢复相关的生物安全问题，由此可见，其安全测试需要广泛进行。另外减毒活疫苗还存在需要低温储存与运输等难题。

病毒载体疫苗是利用另一种非复制型病毒将2019-nCoV基因以DNA的形式传递至人类细胞中，在此过程中会产生病毒蛋白诱导保护性免疫反应。其具有不需要处理传染性病毒，能够刺激机体产生体液和细胞免疫并长期表达的优点。

迄今为止，腺病毒(Ad)、改良的安卡拉牛痘(MVA)、减毒副流感病毒(BHPIV3)和狂犬病毒(RV)已被用作疫苗载体^{[18,19,20,21,22]}。现在大多数2019-nCoV疫苗采用腺病毒载体Ad5或者MVA，表达2019-nCoV的S蛋白或者RBD结构域。

由于大多数人已经暴露在多种腺病毒之下，已预先具备了免疫力，能够削弱其作为载体进入宿主细胞的能力，这是使用人腺病毒载体疫苗所具备的潜在限制。其他的病毒载体疫苗还具有可能在免疫功能低下的宿主中引起疾病以及大量生产导致造价昂贵等问题。

由中国康希诺(CanSina)生物公司与军事医学科学院陈薇院士共同研发的腺病毒载体疫苗，是第一个公开发表临床试验研究结果的2019-nCoV疫苗，其结果显示，108位志愿者均出现显著的细胞免疫反应，中和抗体在接种后14 d显著增加，28 d达到峰值，特异性T细胞反应也在28 d达到峰值^[23]。且其Ⅱ期临床试验研究结果显示，两个剂量组采用几何平均滴度(GMT)方法检测的中和抗体分别为19.5和18.3，并且诱导出T细胞免疫应答。初步证明该疫苗具有良好的安全性和耐受性，于6月25日被中国军方批准为"特殊需要药剂"。

俄罗斯Gamaleya研究所研发的GamCovid-Vac Lyo病毒载体疫苗是世界上第一个获得批准的2019-nCoV疫苗。该疫苗于2020年6月开始Ⅰ期临床试验，并于11月11日宣布，根据Ⅲ期临床试验结果，疫苗有效率达92%，保护率达91.4%。

美国强生公司的2019-nCoV 26型腺病毒载体疫苗Ad26.COV2-S于2020年2月11日首先获得4.56亿美元的资助，并分别于7月25日和9月23日，启动Ⅰ/Ⅱ期和Ⅲ期临床试验。

英国阿斯利康(AstraZeneca)公司和牛津大学研发的腺病毒载体疫苗AZD1222(之前称为ChAdOx1 nCoV-19)，在2020年7月20日公布的Ⅰ/Ⅱ期临床试验结果中显示，所有受试者均产生中和抗体，能诱导出比mRNA疫苗更高的T细胞免疫且无严重不良事件(SAE)发生。8月18日，该疫苗注册Ⅲ期临床试验，分别在英国、巴西和南非进行Ⅱ/Ⅲ期临床试验(NCT04400838)和Ⅲ期临床试验。临床数据显示，该疫苗预防COVID-19的有效性约为70%。注射两次大剂量疫苗(间隔28 d)的人群中，疫苗的有效性约为62%；根据早期结果，在先注射半剂量后注射全剂量的患者中，疫苗的有效性为90%。然而，在临床试验中，服用半剂量药物是不合理的，一些科学家质疑这些早期结果是否具有代表性。尽管阿斯利康公司使用的腺病毒载体为非人类载体，在一定程度上避免了可能发生的载体中和抗体，但其动物实验结果不理想，可能需要添加增强剂。

VLPs是一种多蛋白结构，其模拟了原生病毒的组织和构象，但缺乏感染性遗传物质，因此不具有感染性。VLPs是开发安全有效的2019-nCoV疫苗的潜在候选疫苗，能够有效地激发适应性免疫应答。细菌、昆虫、酵母和哺乳动物细胞表达系统已广泛应用于VLPs的生产。

VLPs表面S蛋白的存在允许这些粒子像病毒一样与ACE2^＋细胞结合并进入细胞内部，VLPs表面以密集、重复的方式呈现抗原，可以直接与B细胞交联，激活B细胞。但遗憾的是，与亚单位疫苗一样，VLPs疫苗同样需要佐剂以及多次免疫来增强免疫效果。要生产高产量、稳定性和免疫原性良好的VLPs仍是一个巨大的挑战。

目前，已开发了16种VLPs疫苗，包括澳大利亚Spy生物技术和印度血清研究所赞助的I/II阶段(ACTRN12620000817943)的1种疫苗和加拿大Medicago公司赞助的II/III阶段(NCT04636697)尚未招募的1种疫苗。Medicago公司开发了一种基于植物的系统，利用烟草植物产生VLPs(https：//www.medicago.com/en/pipeline/)^[24]。基于2019-nCoV与HbsAg VLPs结合的RBD结构域，制备了RBD-HBsAg-VLPs-COVID疫苗。成年志愿者将接受2剂，间隔28 d(ACTRN12620000817943)。

DNA疫苗是基于能在细菌中大规模扩增并在真核细胞中表达的质粒，具有不需要处理传染性病毒、生产成本低、能同时诱导B细胞和T细胞反应、保质期长、热稳定性较RNA较高以及便于运输与储存等优点。但在安全性上，DNA疫苗易与受体染色体DNA整合导致插入突变，尽管其整合的风险低于随机基因突变的频率^[25]，但DNA疫苗与宿主染色体的重组及其在宿主体内去向问题仍亟待解决^[26]。DNA疫苗往往表现出较低的免疫原性，仅局限于注射部位，需要特殊的传递装置来达到良好的免疫原性，比如电穿孔，或使用加压氦枪将质粒压入细胞内等^[27]。

mRNA疫苗是将mRNA递送至宿主细胞后表达抗原的疫苗，细胞使用mRNA作为模板，利用宿主细胞翻译机制产生抗原，通过转化过程构建蛋白质，并引起B细胞和T细胞免疫反应。由于其高产量的体外转录反应，mRNA具有快速、廉价和可扩展的制造潜力，大大缩短了研发时间，可以快速响应流行病。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗不与基因组相互作用，也不会整合到基因组，所以更具优越性^[28]。而且mRNA疫苗还具有不需要处理传染性病毒、较少引起过敏等不良反应以及能快速生产等优势，成为近年来疫苗研究的热点。

由于mRNA在体内传递不稳定且效率低下，限制了该疫苗的应用。为了防止降解并促进其进入目标细胞，研究已广泛探索了mRNA疫苗的有效传递系统。mRNA疫苗的传递载体主要包括脂质体、非脂质体、病毒和纳米颗粒等，随着科技发展，新的传递方法不断产生，如脂质纳米颗粒(LNP)载体技术的广泛应用，使mRNA的给药途径问题得到了解决^[29]。由于上述优点，mRNA疫苗正成为对抗冠状病毒感染的有力工具。

美国Moderna公司的mRNA-1273RNA疫苗，于2020年7月14日正式发表了Ⅰ期临床试验结果，所有受试者均出现高滴度的中和抗体，高剂量组(100 μg，Ⅲ期临床使用剂量)诱导产生的中和抗体是康复者血浆的4倍，约1000；同时诱导出T细胞免疫，以Th1免疫应答为主，无SAE发生，根据其Ⅲ期临床中期分析数据，其有效率为94.5%。

德国BioNTech公司、美国辉瑞(Pfizer)公司及中国复星医药(Fosun Pharma)集团合作共同开发mRNA疫苗BNT162b2。2020年7月27日启动Ⅱ/Ⅲ期临床试验，招募3万名受试者。9月12日，宣布临床试验扩大到4.3万名受试者。10月，获得对12岁以下儿童进行试验的许可，是美国的首次试验。根据其Ⅲ期临床中期分析数据，该疫苗预防COVID-19的保护率为95.0%。但该疫苗需要冷链运输，所以有一定的限制性。

重组蛋白疫苗是使用2019-nCoV蛋白或者蛋白片段激发免疫应答的疫苗，其以合成肽或重组蛋白为基础。2019-nCoV的重组蛋白疫苗多为重组表达的S蛋白，具有生产速度快、产品成分明确以及安全性好的优点。这些重组蛋白在不同的系统中产生，包括昆虫细胞(NCT04522089)、哺乳动物细胞(CHO细胞，NCT04466085)、酵母^[30]或植物^[24]。但重组蛋白疫苗也存在激发T细胞应答能力较弱且需要佐剂等问题。

蛋白质亚基疫苗目前大多数仍在临床前阶段，美国Novavax公司研发的蛋白疫苗NVX-CoV-2373(纳入"Warp Speed"计划)开始于2020年9月，率先在英国开展Ⅲ期临床试验，计划招募1.5万名受试者。11月底，美国启动受试者更多的Ⅲ期临床试验。参与者分别在第0天和第21天接受1次注射，结果显示该疫苗耐受良好，在所有治疗条件下均未报告不良事件^[31]。