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免疫學專家張南驥TVBS線上會議 精闢解析全球疫苗

記者 楊致中 報導
發佈時間:2021/06/12 19:44
最後更新時間:2021/06/13 12:18
免疫學專家、陽明大學微生物免疫研究所退休教授張南驥博士。(圖/TVBS) 免疫學專家張南驥TVBS線上會議 精闢解析全球疫苗
免疫學專家、陽明大學微生物免疫研究所退休教授張南驥博士。(圖/TVBS)

今年3月,第一批新冠肺炎AZ疫苗進入台灣,當時台灣還沈醉在「加零」的低度警戒狀態,生活一如往常,當時民眾對AZ疫苗無感,加上常常聽聞,歐美人士打完AZ疫苗後,出現血栓等副作用,部分歐州國家如德國、法國、義大利,都一度宣布暫停施打,丹麥更開了第一槍,禁止國內施打AZ疫苗。

德國、法國、義大利都曾一度宣布暫停施打AZ疫苗。(示意圖/shutterstock 達志影像)

 
眼看第一批的AZ疫苗效期就快過了,沒想到4月中旬,陸續爆發華航機師確診以及諾富特飯店群聚感染事件,不到一個月,5月中旬新冠病毒在國內社區大爆發,台灣過去一年世界有目共睹的防疫成就,轉換成警戒三級的緊張氣氛,疫苗不足的問題,接踵而來,當初沒人想打的AZ疫苗,變得「針針珍貴」。疫苗缺貨不只是國際問題,也成為政治角力,衛福部在5月28日,宣布跟國內兩家國產疫苗簽約購買一千萬劑。

疫苗之亂,直到6月10日,高端疫苗解盲這一天,也猶如高端疫苗在股市上的表現,在連6天跌停後,連漲停2天,一樣的高低起伏,到底國內疫苗是不是台灣疫情的解藥良方?TVBS請來免疫學專家、陽明大學微生物免疫研究所退休教授張南驥博士,透過線上會議分享國際上以及台灣目前的疫苗困境。

張南驥教授談到疫苗研發的過程以及疫苗的優劣比較,不談政治、只用專業科學數據,搭配深入淺出的方式,客觀分析全球現行的各種新冠肺炎疫苗成效,提供讀者自行判斷施打疫苗的依據,並以專業的科學研究精神,呼籲台灣政府,在面對未來可能不斷變化的新冠病毒,應該要有更好的疫苗政策,因為只有「快速、有效、低成本」的疫苗,才能夠應變詭譎的新冠病毒,讓台灣不再遭到威脅。

知己知彼才能百戰百勝,要了解疫苗的製程跟保護力,首先就要先認識新冠肺炎病毒,張南驥教授指出,新冠病毒經過解碼之後,發現「它」是一個很大的病毒,至少可以製造將近30個蛋白質、一個蛋白質製作出來之後,一個嵌一個,非常精確。而新冠病毒是一種RNA病毒,非DNA病毒。

新冠病毒可以攻擊人類的地方,就是棘蛋白,當棘蛋白跟人體(像是口腔、肺部)的細胞表面的蛋白(ACE2)結合,病毒就進到細胞裡面,繁殖更多的新冠病毒,造成器官變化。因此必須透過施打疫苗,激發人體的免疫系統產生抗體,來阻斷新冠病毒的棘蛋白跟細胞接觸的機會,讓病毒無法繼續繁殖。

 
張南驥教授指出,在了解疫苗製作之前,得先了解DNA、RNA、跟蛋白質三者之間的關係,用簡單的方式來比喻,假設DNA是一本食譜,那RNA就像是從食譜裡面挑出一種配方,然後照著這個配方,做出一塊蛋糕,而這蛋糕就是蛋白質。人類的細胞在細胞核內就是原版的DNA,這些DNA有很多不同的基因,它要表現的時候,就會取一段DNA「轉錄」成mRNA(messengerRNA),進到細胞質裡面,那細胞質就是一個配方,照這個東西「轉譯」成蛋白質。過去醫學工程上,最常見到四大類疫苗就是利用三者之間關係,做成疫苗,刺激免疫系統記憶,產生有效的抗體形成保護力。

第一類是(LIVE-ATTENUATED VACCINE)病毒減活疫苗
這是過去最常見的一種製造疫苗的方式,例如小兒麻痹疫苗。先把病毒放到別的動物身上,等到變性以後,再回到人體身上時,毒性作用就沒有那麼強,透過口服的方式,讓身體的免疫系統看到「它」,產生保護力,這個就是減活病毒疫苗,讓致病率減少。

病毒載體疫苗原理。(圖/翻攝自疾管署網站)

第二類是(INACTIVATED VACCINE)滅活病毒疫苗(去活化病毒疫苗)
先把病毒、或者是細菌經過培養,再全部都殺死,做成滅活病毒疫苗,將死掉的病毒注射進人體身,讓免疫系統去看到它所有的結構,產生抗體,下次遇到同樣的病毒就可以消滅這種病毒。中國大陸的科興疫苗,就是屬於滅活疫苗,這是一種比較危險的製作方式,也是屬於早期土法煉鋼的方法:要培養這種病毒,實驗室至少要有P3規格以上,養很多的細胞,然後將新冠病毒,無論是哪一種的變種病毒,直接種下去,病毒就會去攻擊細胞,當病毒在細胞內大量複製,濃度變高之後,就開始用酸或鹼各種方法,將病毒全部殺死,再把這一團的東西當作疫苗,打進去我們人體裡面,激起免疫系統作用。

但張南驥教授也提到,在培養很多細胞的過程中,純化的時候可能沒那麼完全。另外,還有一個壞處是,病毒中最重要的蛋白質是棘蛋白,偏偏棘蛋白佔比較少數,當病毒滅活打到身上以後,免疫系統啟動,發現很多外來的東西,每一個都要對付,就會分心,看到棘蛋白的機會相對變少,因此效力就比較差。
 

張教授用簡單的方式舉例說明,假設有一個島上,居民全部都是女生,有一個男子小明想要娶老婆,於是獨自前往這個島上找女朋友,當然很容易被看見,這樁婚姻很快就能成;但是如果小明呼朋引伴,帶了好多帥哥、其他男性友人登島,島上的女生選擇變多,不一定會看見小明在人群裡面,結婚的機率相對就小很多。

張南驥教授解釋,病毒相當聰明,如果施打滅活病毒疫苗,因為疫苗中有很多的蛋白質,免疫系統就不一定會針對「主要敵人」棘蛋白起作用,相對產生的保護力就比較低,例如,中國大陸的科興疫苗,可能要多打幾次產生的保護力才會足夠。因為滅活病毒疫苗,蛋白質很多,又是液體的蛋白質,身體產生很多不同的抗體,但是針對「棘蛋白」的抗體卻很少,很難防止病毒進入細胞,所以,滅活病毒疫苗的效力比較差,這一類的疫苗每個人打完的副作用也很難預測。

不過在今年的6月1號,世界衛生組織WHO也已經核准使用科興疫苗,代表有一定效果,不過歐盟至今沒認可,保護效力約莫50%~60%。

蛋白質次單元疫苗原理。(圖/翻攝自疾管署網站)

第三類的疫苗(SUBUNIT VACCINE)蛋白質疫苗
蛋白質疫苗其實歷史相當悠久,像是百日咳、B型肝炎疫苗都是這一類疫苗。將新冠病毒中的棘蛋白,利用基因工程技術,放進細胞內培養,生出病毒的蛋白之後。經過純化,做成新冠病毒疫苗,打進人體之後,刺激免疫系統反應。像是台灣的高端、聯亞、美國的諾瓦瓦克斯(Novavax)疫苗。
 

但這種疫苗就是一個蛋白質,例如國內的高端疫苗就是整個蛋白質、聯亞就是次蛋白的次蛋白,好處是很純,最大的壞處是因為小小的,打到人體內時很可能被消滅掉,不容易進到免疫系統被看見,所以效力可能比較差,產生的免疫力也比較少,不過副作用很少。

mRNA疫苗原理。(圖/翻攝自疾管署網站)

第四類(VIRAL VECTOR VACCINE)病毒載體疫苗
AZ跟嬌生疫苗就是屬於這一款疫苗。腺病毒通常是對人體不是有太大害處的病毒,利用腺病毒取代新冠病毒,但是把新冠病毒的棘蛋白基因放進去腺病毒後,讓腺病毒去感染細胞,當腺病毒疫苗進到細胞之後,棘蛋白DNA進入細胞核轉錄出mRNA,再轉譯成蛋白質做出棘蛋白,細胞重新編組之後讓免疫細胞辨識,刺激免疫反應。

AZ疫苗介紹。(圖/翻攝自疾管署網站)

臨床試驗結果顯示AZ疫苗能有效預防新冠肺炎有症狀之感染。(圖/翻攝自疾管署網站)

而根據疾管署資料指出,病毒載體疫苗則是利用攜帶有SARS-CoV-2 棘蛋白核酸序列(DNA核酸序列)的腺病毒,接種後在人體細胞內製造SARS-CoV-2棘蛋白,此疫苗抗原並自人體細胞釋出,誘發人體免疫系統產生保護力對抗病毒入侵。

非複製型腺病毒載體疫苗是利用修飾後的腺病毒做為載體,病毒的DNA嵌入可表現SARS-CoV-2病毒棘蛋白的基因,此腺病毒不具人體內複製力、亦無人體致病性。接種後進入人體宿主細胞內表達疫苗抗原(SARS-CoV-2棘蛋白),進而誘導宿主對該疫苗抗原蛋白產生免疫反應。由病毒載體所攜帶的基因片段並不會嵌入人體的DNA。

張南驥教授也點出AZ疫苗的問題,因為基本上它還是一個腺病毒,疫苗製造過程比較複雜,而且像這樣的腺病毒還是有很多蛋白質,病毒帶一大堆東西,免疫系統要去抵抗這些東西,有很多的副作用。因此很多國家都不敢用,副作用包括血小板下降、血小板被活化後變成血栓,發生原因都還不明,但可以看到全球很多國家,購買很多的AZ疫苗後,卻不一定敢用,因此轉贈給其他國家使用。這也是為何台灣第一批AZ疫苗進來之後,國人施打的意願不高。

而現在最新科技的核酸疫苗(Nuclear acd VACCINE) ,例如輝瑞/BNT、莫德納mRNA (messenger RNA) 信使核糖核酸疫苗。張南驥教授指出,過去做疫苗時間非常長,可能甚至要10年,原因就是疫苗研發需要時間,當進行到第二期實驗時,大多數的疫情可能都結束了,無法進到第三期,不知道保護力如何,但這一次疫情太嚴重,蔓延的時間跟地區都很廣,足夠找到4萬多人來參加計畫,其中2萬人有施打疫苗、2萬人只是施打安慰劑,雙盲,最後4萬多人中有170人染病,進行解盲。發現打安慰劑的有162人染病、但是打疫苗的只有8個人染病,因此保護力高達95%。美國FDA很快通過輝瑞跟莫德納疫苗,讓人民可以施打,也因為第三期就已經做到上萬人,實驗數據非常完整,現在開始施打後,也等於做了第四期,例如以色列就是買這類疫苗,等於以色列國民就是當作第四期的實驗對象、加上美國也已經打了上億劑,可以說是相當完美的疫苗。

新冠肺炎疫苗發展過程。(圖/翻攝自疾管署網站)

進入第三期臨床試驗的新冠肺炎疫苗。(圖/翻攝自疾管署網站)

輝瑞/BNT疫苗、莫德納mRNA疫苗,另一個優點是製作時間很短,做出一個DNA之後,在試管內加進T7 Promoter就可以製造出很多的mRNA,試管內有大量新冠病毒mRNA,是非常純化的疫苗,但因為不是病毒,也進不到細胞,因此把它放進去一個脂肪球內,藉由脂肪球進入細胞,mRNA乖乖做出新冠病毒相關的蛋白質,誘發免疫系統產生抗體跟保護力。他解釋mRNA疫苗這種科技非常高檔,副作用非常少。


對於上述各項疫苗發展,張南驥教授簡單用兩句話簡單的解釋,「自薦他薦均無門、內舉上呈必中選」。「自薦他薦均無門」從字面上解釋,就像是,中國大陸的科興疫苗,或是次蛋白疫苗,新冠病毒的蛋白質,打進人體後,免疫系統要去找這個棘蛋白來對付,產生抗體;但輝瑞/BNT、莫德納疫苗,打進去之後,是從自己體內去產生的蛋白質,免疫系統看到自己細胞產生出來的東西,很容易辨識是自家人,就會去看見這種蛋白,因此去對付,產生抗體。這就是「內舉上呈必中選」,因為mRNA疫苗沒有攜帶製造新冠病毒的核酸,不會進入人體的細胞核、或者改變DNA,所以安全性也比較高。

新冠肺炎疫苗免疫原種類。(圖/翻攝自疾管署網站)

根據疾管署公布的資料,mRNA疫苗含有一段可轉譯成SARS-CoV-2病毒棘蛋白(病毒結構蛋白之一,為目前SARS-CoV-2疫苗選定之疫苗抗原)的mRNA,接種後在人體細胞質內製造棘蛋白此疫苗抗原並釋出細胞外,進而刺激免疫系統產生對抗SARS-CoV-2棘蛋白的細胞免疫力與體液免疫力。COVID-19 mRNA疫苗不會以任何方式改變您的DNA或與您的DNA產生交互作用。mRNA疫苗作用機轉是教導人體細胞自行產出SARS-CoV-2病毒蛋白質片段(疫苗抗原),進而誘發體內產生免疫反應。疫苗中的mRNA永遠不會進入細胞核(人體DNA存在的地方)。

《TVBS》提醒您:
因應新冠肺炎疫情,疾管署持續疫情監測與邊境管制措施,如有疑似症狀,請撥打:1922專線,或 0800-001922

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