新冠疫苗懶人包二》蛋白次單位是什麼?專家詳解疫苗原理

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 01 日 20:52 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


新冠肺炎疫情席捲全球,接種新冠疫苗是終結疫情的最佳解方,為了讓民眾了解新冠疫苗種類,台灣疫苗推動協會榮譽理事長李秉穎特別詳解疫苗基本原理,一次搞懂 RNA 疫苗、腺病毒載體疫苗、蛋白次單位疫苗。

傳統疫苗原理?

新冠治療藥物平均只有 5~10% 減少重症或死亡的效果,因此新冠疫苗被視為終結疫情的最佳解方,李秉穎首先談到一般疫苗的原理,由於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。

李秉穎指出,一般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。

新冠疫苗原理?

李秉穎指出,由於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,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,李秉穎表示,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)/ BioNTech 的 BNT-162b2 疫苗、莫德納(Moderna)的 mRNA-1273 疫苗、嬌生(Johnson & Johnson)的 Ad26.CoV2.S 疫苗、Novavax 的 NVX-CoV2373 疫苗、高端疫苗的 MVC-COV1901 疫苗。

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,聯亞生技的 UB-612 疫苗屬之;牛津/阿斯特捷利康(AstraZeneca)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;中國大陸製造的滅活疫苗則是都沒有預防性設計。

一、RNA 疫苗

原理主要是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:美國輝瑞與德國 BioNTech 合作製造。
  2. mRNA-1273 疫苗:美國莫德納製造。

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:第三期試驗期中報告的保護效力為 95%。
  2. mRNA-1273 疫苗:第三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:常見反應有疼痛、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,第二劑發生率高於第一劑,還有淋巴腺腫大、疼痛,通常位於注射同側的腋下或頸部,以及延遲性皮膚過敏(delayed cutaneous hypersensitivity)反應,較少見,在接種部位發生紅疹反應。
  2. 嚴重不良反應,主要有立即型過敏(anaphylaxis),以及心肌炎與心包膜炎:BNT-162b2 疫苗與 mRNA-1273 疫苗都被報告可以有關,發生率很低,而在以色列接種 BNT-162b2 疫苗的 500 萬人中,有 275 例通報這種不良反應,大多發生於年輕男性,並在接種疫苗後一個月內發生,大多一週內,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)。

二、腺病毒載體(adenovirus-vectored)疫苗

原理是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阿斯特捷利康合作製造,使用黑猩猩(chimpanzee)腺病毒做為載體。
  2. Ad26.CoV2.S 疫苗:美國嬌生製造,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 4~12 週肌肉注射兩劑,台灣建議間隔 8~12 週肌肉注射兩劑。
  2. Ad26.CoV2.S 疫苗:肌肉注射一劑。

保護效力:

  1. ChAdOx1 nCov-19 疫苗:第三期試驗期中報告的保護效力為 70%。
  2. Ad26.CoV2.S 疫苗:第三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 第二劑發生率低於第一劑,以及淋巴腺腫大、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),以及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一劑後 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。

三、蛋白次單位(protein subunit)疫苗

原理是利用基因重組技術,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 研發,含有 Matrix-M 佐劑。
  2. MVC-COV1901 疫苗:台灣高端疫苗研發,為棘蛋白三聚合體構造,含有 aluminum hydroxide 與 CpG 佐劑。
  3. UB-612 疫苗:台灣聯亞生技研發,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 天肌肉注射兩劑。
  2. MVC-COV1901 疫苗:間隔 28 天肌肉注射兩劑。
  3. UB-612 疫苗:間隔 28 天肌肉注射兩劑。

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 1~2%。
  2. 嚴重不良反應:立即型過敏(anaphylaxis):發生率未知。

高端、聯亞兩支國產疫苗都使用蛋白次單位,相繼交出二期臨床試驗期中分析報告,雖然頻遭質疑疫苗沒有經過第三期人體試驗就不能緊急授權使用,但台灣疫苗推動協會理事長黃玉成則認為,目前國外獲得緊急授權使用的新冠疫苗皆沒有完成第三期試驗,都是根據期中報告緊急授權,未來可能會制定國際通用的保護性抗體標準,也會有越來越多新冠疫苗根據免疫橋接來獲得認證。

台灣疫苗推動協會專家提醒,新冠肺炎屬於全球性疫情,各國都需要打疫苗,現在全世界都面臨疫苗供不應求的狀態,而台灣獲得的疫苗數量更是有限,建議民眾無須挑選廠牌施打,儘速落實全民接種疫苗才能提高群體免疫,跟上全球解封腳步。

(首圖來源:pixabay

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