新冠疫苗原理知多少?科普疫苗「知識點」這篇千萬別錯過!

2021.07.02【元氣gogo 編輯部/整理報導】新冠病毒疫情席捲全球,治療藥物平均只有5%至10%減少重症或死亡的效果,可以有效預防感染的疫苗遂成為控制疫情最重要的工具。國內3級警戒3度延長,接種新冠疫苗是終結疫情的最佳解方,然而新冠疫苗的原理究竟為何?我們約略可以從新聞媒體得知幾個專有名詞:「RNA」、「腺病毒載體」、「蛋白次單位」等不同疫苗的製作技術,但對於技術面的原理都深感匱乏,台灣疫苗推動協會特別為民眾科普疫苗專業知識,揭開新冠疫苗技術的神秘面紗,就讓我們一起來探究疫苗的「知識點」!

疫苗原理:一般疫苗vs.新冠疫苗

#一般疫苗原理:人體免疫系統辨識外來微生物構造的標的,被稱為抗原(antigen)。免疫系統中,B型淋巴球可以針對抗原產生抗體,藉以中和外來微生物;T型淋巴球則可以協助B型淋巴球的反應,並形成免疫記憶,以維持長久的免疫保護反應。

疫苗含有微生物的全部或部分成分,沒有或減弱微生物的致病性。當疫苗接觸人體後,可讓人體的免疫系統辨識出微生物的抗原,進而產生持續性的免疫反應與免疫記憶,使得人體免於或減輕微生物的侵襲。

#新冠病毒疫苗原理:新冠病毒表面有許多棘蛋白(S protein),病毒藉此蛋白來吸附細胞,然後進入細胞進行繁殖。人體針對棘蛋白的免疫反應,可以破壞新冠病毒以達到免疫的目的。

以前對SARS病毒的疫苗研究,發現直接將SARS病毒去活化(inactivate,亦稱為滅活),可能導致免疫增強現象(immune enhancement)。出現免疫增強現象時,不但無法有效預防感染,更可能促進病毒的感染力,使病情加重。為了避免免疫增強現象,許多新冠疫苗做了特殊設計,以避免疫苗產生不利人體的反應。

特殊設計1讓新冠病毒的棘蛋白穩定保除在融合前(pre-fusion)型態,以避免棘蛋白變成融合後(post-fusion)型態,而後者與免疫增強現象有關。這類特殊設計的疫苗,包括輝瑞(Pfizer)與BioNTech公司的BNT-162b2疫苗、莫德納(Moderna)公司的mRNA-1273疫苗、Johnson & Johnson’s Janssen公司的Ad26.CoV2.S疫苗、Novavax公司的NVX-CoV2373疫苗、高端公司的MVC-COV1901疫苗。

特殊設計2疫苗只包含棘蛋白中與細胞接受器結合部位的小單位蛋白(receptor binding domain),以避開其他部位可能引起的不必要抗體,聯亞公的UB-612疫苗屬之。

特殊設計3牛津大學與AstraZeneca公司的ChAdOx1 nCov-19疫苗沒有特殊設計,但據稱其疫苗都維持在融合前狀態。

特殊設計4中國大陸製造的滅活疫苗都沒有預防性設計。

RNA疫苗:BNT-162b2疫苗mRNA-1273疫苗

#疫苗原理:將可以製造新冠病毒主要抗原棘蛋白(S protein)的mRNA,包裹成脂質奈米微粒後肌肉注射進入人體。mRNA可進入注射部位的細胞,在細胞內轉譯製造棘蛋白後誘發對於新冠病毒的免疫力。

疫苗與研發廠商

(1)BNT-162b2疫苗:美國輝瑞公司與德國BioNTech公司合作製造。

(2)mRNA-1273疫苗:美國莫德納公司製造。

接種建議:台灣建議2種疫苗均可間隔28天以上肌肉注射2劑。

(1)BNT-162b2疫苗仿單建議間隔21天以上肌肉注射2劑。

(2)mRNA-1273疫苗仿單建議間隔28天以上肌肉注射2劑。

保護效力

(1)BNT-162b2疫苗:第3期試驗期中報告的保護效力為95%。

(2)mRNA-1273疫苗:第3期試驗期中報告的保護效力為94%。

不良反應

(1)輕微不良反應

.常見反應包括:疼痛、注射部位發紅與腫脹、發燒、畏寒、頭痛、疲倦、肌肉疼痛、關節疼痛等,第2劑發生率高於第1劑。

.淋巴腺腫大、疼痛:通常位於注射同側的腋下或頸部。

1)BNT-162b2疫苗試驗報告發生率低於1%,但因為被列為非預期不良反應,所以通報率可能偏低。

2)mRNA-1273疫苗的臨床試驗報告中,第1劑接種後發生率為11.6%(安慰劑組為5.0%),第2劑接種後發生率為16.0%(安慰劑組為5.0%)。

.延遲性皮膚過敏(delayed cutaneous hypersensitivity)反應:很少見,在接種部位發生紅疹反應。第1劑接種後4至11天(中位值8天)與第2劑接種後1至3天(中位值2天)發生,持續2至11天(中位值6天)後消失。

(2)嚴重不良反應

.立即型過敏(anaphylaxis):BNT-162b2疫苗與mRNA-1273疫苗的發生率大約在百萬分之2至5之間。

.心肌炎與心包膜炎:BNT-162b2疫苗與mRNA-1273疫苗都被報告可以有關,發生率很低。在以色列接種BNT-162b2疫苗的5百萬人中,有275例通報這種不良反應。大多發生於年輕男性,於接種疫苗後1個月內發生,大多1週內。必須注意的相關症狀,包括持續胸痛、呼吸急促、心悸(心跳不規則)、心跳過速、運動耐受性不良(例如走路或爬樓梯出現超乎尋常的呼吸急促)。

儲存溫度:RNA疫苗在常溫下極不穩定,所以需要較低的儲存溫度。

(1)BNT-162b2疫苗: -60°C至-80°C超低溫冷凍保存,若轉置到2 °C至8°C冷藏設備保存,必須於5天內使用完畢。

(2)mRNA-1273疫苗: -25°C至-15°C冷凍保存,不得低於-40°C且不得使用乾冰冷運冷儲。若轉置到2°C至8°C冷藏設備保存必須於30天內使用完畢。

腺病毒載體(adenovirus-vectored)疫苗:AZ疫苗嬌生疫苗

#疫苗原理:將可以製造新冠病毒主要抗原棘蛋白的基因,插入無法複製的腺病毒基因中。肌肉注射進入人體後,腺病毒載體無法複製,但是可以進入細胞,利用細胞的代謝機制產生棘蛋白以刺激人體對新冠病毒的免疫力。

疫苗與研發廠商

(1)ChAdOx1 nCov-19疫苗:英國牛津大學與美國AstraZeneca公司合作製造,使用黑猩猩(chimpanzee)腺病毒做為載體。

(2)Ad26.CoV2.S疫苗:美國Johnson & Johnson’s Janssen公司製造,使用第26型人類腺病毒做為載體。

接種建議

(1)ChAdOx1 nCov-19疫苗:仿單建議間隔4至12週肌肉注射兩劑,台灣建議間隔8至12週肌肉注射2劑。

(2)Ad26.CoV2.S疫苗:肌肉注射1劑。

保護效力

(1)ChAdOx1 nCov-19疫苗:第3期試驗期中報告的保護效力為70%。

(2)Ad26.CoV2.S疫苗:第3期試驗期中報告的保護效力為67%。

不良反應

(1)輕微不良反應

.常見反應包括:疼痛、注射部位發紅與腫脹、發燒、畏寒、頭痛、疲倦、肌肉疼痛、關節疼痛等,ChAdOx1 nCov-19第2劑發生率低於第1劑。

.淋巴腺腫大、疼痛:通常位於注射同側的腋下或頸部,發生率低於1%。

(2)嚴重不良反應

.立即型過敏(anaphylaxis):

1)ChAdOx1 nCov-19疫苗:歐盟於5百萬劑次中,通報41件立即型過敏。

2)Ad26.CoV2.S疫苗:臨床試驗中有個案,發生率未知。

.血栓併血小板低下症候群(thrombosis with thrombocytopenia syndrome):大多發生在60歲以下女性,發作時間大多在接種第1劑後2週內,第2劑ChAdOx1 nCov-19A的發生率較低。必須注意的相關症狀,包括持續性頭痛、視力模糊、痙攣、持續性腹痛、持續性胸痛、呼吸急促或呼吸困難、下肢腫脹疼痛、皮膚出現自發性出血點、瘀青、紫斑。

1)ChAdOx1 nCov-19疫苗:歐洲報告發生率約百萬分之10,台灣至2021年6月8日前的通報發生率為百萬分之4.4。

2)Ad26.CoV2.S疫苗:發生率約百萬分之3.5。

儲存溫度:2°C至8°C。

蛋白次單位(protein subunit)疫苗:Novavax高端聯亞

#疫苗原理:利用基因重組技術,將可以製造新冠病毒主要抗原棘蛋白的基因插入細胞基因體之中。大量培養經過基因重組的細胞後,純化細胞所製造的棘蛋白。

疫苗與研發廠商

(1)NVX-CoV2373疫苗:美國Novavax公司研發,含有Matrix-M佐劑。

(2)MVC-COV1901疫苗:台灣高端(Medigen)公司研發,為棘蛋白三聚合體構造,含有aluminum hydroxide與CpG佐劑。

(3)UB-612疫苗:台灣聯亞(United Biomedical)公司研發,為棘蛋白的細胞結合區域(receptor binding domain)連結IgG1免疫球蛋白的Fc部位,含有CpG、aluminium phosphate佐劑、peptide UBITh®1a、與新冠病毒S2、N、M蛋白的肽胜(peptide)。

接種建議

(1)NVX-CoV2373疫苗:間隔21天肌肉注射2劑。

(2)MVC-COV1901疫苗:間隔28天肌肉注射2劑。

(3)UB-612疫苗:間隔28天肌肉注射2劑。

保護效力

(1)NVX-CoV2373疫苗:英國試驗報告為89.7%,南非試驗報告為60%。

(2)MVC-COV1901疫苗與UB-612疫苗尚無數據。

不良反應

(1)輕微不良反應

常見反應 : 包括疼痛、注射部位發紅與腫脹、頭痛、疲倦、肌肉疼痛等,發燒發生率大多低於1%至2%。

(2)嚴重不良反應

立即型過敏(anaphylaxis):發生率未知。

儲存溫度: 2°C至8°C。

更多元氣gogo文章:
▸兩手臂的血壓值差異太大 可能拉近你與心臟病、中風的距離
▸自己的命只能自己救!降低新冠肺炎染疫風險營養師給你的飲食建議

發表留言

在下方填入你的資料或按右方圖示以社群網站登入:

WordPress.com 標誌

您的留言將使用 WordPress.com 帳號。 登出 /  變更 )

Google photo

您的留言將使用 Google 帳號。 登出 /  變更 )

Twitter picture

您的留言將使用 Twitter 帳號。 登出 /  變更 )

Facebook照片

您的留言將使用 Facebook 帳號。 登出 /  變更 )

連結到 %s