淺談疫苗-人類背後強大的免疫機制03

疫苗主要利用人體免疫進行辨識,治療疾病。此圖為核酸疫苗。

上幾篇文章介紹了人類的免疫系統,今天想來跟大家談談另一個主題–疫苗。之前也跟大家介紹過,第一個疫苗是1796由英國的愛德華.金鈉 (Edward Jenner)醫生所發明。金鈉觀察發現,擠牛奶的女工不會感染天花,而將牛痘 (cowpox) 的膿皰液接種於兒童身上使接種者對天花免疫。因此金鈉醫生對免疫學具有重要貢獻,也奠定現代疫苗的雛型。另外,路易.巴斯德也是對疫苗發展有所貢獻的重要人物。巴斯德提出了預防接種措施,於1885年以減毒的方式研究出減毒狂犬病疫苗,為疫苗發展重要里程碑。

疫苗分類

疫苗一般來說可以依照功能粗分為兩大類: 治療性疫苗預防型疫苗

治療性疫苗

治療性疫苗是利用抗體阻斷疾病的感染,接種對象為已感染該疾病的病患。此種疫苗多為在病人受感染時的緊急狀況立即使用。經注射後,能在體內發揮對抗病原體的作用。因此,該種疫苗是一種「被動免疫」,亦即利用注入抗體的方式抵禦外來病原體。另一種治療性疫苗為「癌症疫苗」,是用以增強患者的免疫系統幫助對抗已存在的癌症,但這個主題會留到下一篇在說明。

預防型疫苗

預防性疫苗顧名思義是利用注入抗原的方式,使人類免疫細胞辨識並自行製造抗體以達到對抗疾病的目標。預防性疫苗對人類醫學有極大貢獻,最主要能提高群體免疫力並降低傳染病的擴散。如今的新冠肺炎疫苗就是屬於此種。想要更了解新冠肺炎疫苗的朋友可以持續關注我們的的網站,會在之後放上新冠肺炎疫苗介紹的文章。在了解粗略的分類後,我們又可以在做更進一步的介紹。

疫苗的種類:包含一、組成病毒
1.蛋白質子單元
2.類病毒顆粒(VLP)
3.核酸疫苗(DNA、RNA)
4.非複製性病毒載體
5.複製性病毒載體
二、全病毒疫苗
1.滅活疫苗
2.活性減毒
SARS-CoV-2是引起COVID-19的病毒。SARS-CoV-2表面的尖峰蛋白是抗原的一個例子。
疫苗是訓練我們的免疫系統識別病毒或稱為抗原的病毒片段的最佳方式。我們的免疫系統會產生抗體和其他防禦措施來保護我們。
當接種疫苗的人接觸到SARS-CoV-2時,他們的免疫系統會識別病毒抗原,並迅速採取行動以保持他們的健康。有許多不同類型的疫苗,如本圖所示。
疫苗種類,取自https://covid19.trackvaccines.org/types-of-vaccines/

預防型疫苗底下可以在細分為:

1.活毒疫苗

活毒疫苗是經過減毒之後的病原體,再培養製造而成,目的是降低病原體活性,又可以再分成毒性減弱的活菌疫苗減毒的活菌疫苗(Attenuated living virus vaccine)。雖然聽起來有些複雜,不過活毒疫苗最大的重點就是利用活著的病原體來製造而成的疫苗。常見的活毒疫苗包含卡介苗(Bacillus Camette-Guerin, BCG)、小兒麻痺的沙賓口服疫苗(Sabin vaccine)、 麻疹腮腺炎德國麻疹混合疫苗(Measles, Mumps and Rubella, MMR)、水痘疫苗(Varicella vaccine)等。在這裡要特別提醒大家,小兒麻痺還有另外一種注射的疫苗叫作沙克疫苗(Salk vaccine),不過沙克疫苗是不活化的病毒疫苗跟沙賓疫苗的製法是不一樣的。

2. 死毒疫苗

死毒疫苗中包含死菌性疫苗不活化病毒疫苗。簡而言之,死毒疫苗是利用加熱或化學藥劑(Ex:甲醛、乙醇)將病原體殺死而製成的疫苗。人體透過辨識病原體上的特殊蛋白或抗原片段進行免疫。常見死菌性疫苗包含:霍亂疫苗(Cholera vaccine)、傷寒疫苗(Typhoid vaccine)、鼠疫疫苗(Yersinia pestis vaccine)等。常見不活化病毒包含: 日本腦炎疫苗(Japanese Encephalitis vaccine)、狂犬病疫苗(Rabies vaccine)、流感疫苗(Influenza vaccine)等。

3. 類毒素疫苗

類毒素疫苗是利用病原體培養過程中所產生之毒素,以化學藥劑處理過,使之毒性減弱但仍具有抗原性的疫苗。包含破傷風類毒素(Tetanus toxoid vaccine)、白喉類毒素(Diphtheria toxoid vaccine)。

下面4-7項乃是利用基因重組技術合成製成的疫苗:

4. 結合疫苗

結合疫苗是利用病原體表面的多醣結構進行結構修飾,也就是在多醣上面加上其他的官能基,例如:蛋白質或者是毒素,以增進免疫系統的辨識力。這種基因重組方式已經成功地用在B型流感嗜血桿菌疫苗(Haemophilus influenza type b, Hib)當中。

5. 重組載體疫苗

重組載體疫苗是以微生物載體為基礎,將目標基因轉殖入微生物載體,再將此載體送進入人進行免疫的方式。載體在人類體內會進行轉錄、轉譯製造出相關抗原,使身體的免疫細胞辨識之後產生免疫。常見載體為腺病毒載體(Adenovirus)。其中,AstraZeneca 的COVID-19疫苗就是利用此種方式製成。

6. 核酸疫苗

核酸疫苗可以分為 DNA 與 RNA 兩種平台,做法是直接注入病毒的DNA或者是RNA讓它在體內產生出相對的蛋白質,刺激身體產生抗體。其中 DNA 疫苗相較RNA疫苗穩定,然而最主要挑戰是如何進行有效率的抗原表達。核酸疫苗是理想的疫苗平台,優點包括容易設計和生產,適用於快速且大規模的生產。Moderna COVID-19疫苗則是屬於此類的mRNA疫苗

7. 次單位抗原疫苗

次單位抗原疫苗是利用病原體體內的某些成分來代替整個病原體製成的疫苗,常見的成分為蛋白質。國產高端疫苗、美國Novavax疫苗就是利用這種技術,製作出病毒表面的棘蛋白(Spike protein),在送入人體讓免疫系統產生反應。這種做法的優點是安全性比較高,缺點是免疫性較低需要佐劑來增加抗原免疫性。

最後再放上比較表格給大家參考。

病毒種類與組成及其優缺點
包含活毒疫苗、死毒疫苗、類毒素、結合疫苗、載體疫苗、核酸疫苗、次單位疫苗之優缺點及其組成
病毒種類與組成及其優缺點

結論

有賜於疫苗的發展,許多傳染病得以根治。當然背後也仰賴人類強大的免疫機制。然而疫苗背後的隱憂也是我們需要注意的,不論是疫苗造成的副作用,還是基因上的影響,後果都是非常可觀的。期待醫學的進步能夠使未來的疫苗更有效率且安全性也增高,提升人類福祉。想更瞭解人類免疫系統的朋友歡迎點閱下面文章:

參考資料:

  1. 疫苗種類Types of vaccine 🔗
  2. 疫苗歷史History of vaccine 🔗
  3. Francis MJ. Recent Advances in Vaccine Technologies. Vet Clin North Am Small Anim Pract. 2018;48(2):231-241. doi:10.1016/j.cvsm.2017.10.002 🔗
  4. 圖片取自Pixabay 🔗

發佈留言

This site uses cookies to offer you a better browsing experience. By browsing this website, you agree to our use of cookies.