新冠疫苗与免疫力,这样说你就明白了
近来由于新冠肺炎肆虐全球,疫苗与免疫力课题成为大家讨论的焦点,然而这非常专业,一般普罗大众均一知半解,因此错误讯息很多;如何分辨讯息真伪变得非常重要,而以浅显易懂的科普语言来教育解读更形迫切。
宇宙间万物均有其生存本领,否则早就遭淘汰,几百万年来,人类生活在一个适合生存但却又充满危险的环境,靠免疫力(immunity)才能存活,所以说免疫力是人类演化过程的产物。
抗原、抗体与免疫力
外来物进入人体者叫「抗原」(antigen),所以细菌、霉菌、病毒、药物甚至花粉,都是抗原;但在免疫学上,抗原专指蛋白质,药物、花粉只能算是半抗原。总体而言,抗原由于是外来物,所以会引发人体的免疫反应,形成抗体(antibody),以抵抗外来抗原,保护自己。
抗体有记忆性,是记忆型淋巴细胞,当之前抗原因为抗体中和被消灭后,下次同一抗原再进入体内时,人体免疫体系便立即辨认发现此一抗原曾经侵入过,可以立刻派以前产生的抗体上战场抵抗,使抗原消失而不会危害人体,但是抗体一旦形成大多不会消失,只是如果太久没派上用场,浓度会逐渐降低而已, 理论上是永久有效的。
免疫力是人体自身的防御系统,也是人体鉴别及消灭外来侵入异物的机能,更有能力处理老化、损伤、死亡、变性的体内细胞的能力。主导人体免疫系统有两类细胞,分别为T细胞及B细胞,T细胞有如军队中的步兵,与入侵人体的抗原直接进行肉搏生死战;B细胞有如砲兵,可分泌抗体,如同砲弹发射攻击病原体。
免疫力要适中才行,太高会攻击自己,如僵直性脊椎炎、类风湿性关节炎等,就是T细胞出问题,会产生对抗自身的抗体,而红斑性狼疮则是B细胞分泌异常抗体所致。
人体免疫力有两种方式可获得,一是自动获得性免疫:此方式一般免疫时间长,可终身免疫,又区分自然获得及人工获得,前者是曾被病毒感染发病史的人,一般不会再次感染,如麻疹,后者如种牛痘,可终生抗天花。
另一获得方式是被动性免疫,此方式免疫时间短,已较少采用。又区分自然获得法及人工获得法,前者如婴儿在母体胎盘或初乳中获得的免疫,后者如注射具有免疫力的免疫血清,如遭毒蛇咬伤时注射蛇毒血清蛋白等。
传统疫苗知多少
人类与疾病的战争自古即有,而且永无止境,18世纪英国医生爱德华‧琴纳(Edward Jenner)观察到挤牛奶工人可能会患上轻度的疤,即牛痘,但却很少进一步染上致命的天花。天花是一种有高度传染性的感染性疾病,当时的染病死亡率约为30%,幸存者经常会留下疤痕或者失明。
1796年,琴纳在一位8岁儿童身上进行了一项实验,将牛痘伤口中的脓注入这名男孩体内,很快就出现了症状,康复后琴纳就将天花注入他的体内,但是他却没有患病,可见牛痘可使这位儿童免于染病而免疫。
1798年,实验结果公之于世,出现了「疫苗」这一名词——英文的「vaccine」词源正是拉丁文的「vacca(母牛)」。从此人类知道如何利用动物来制造疫苗,疫苗帮助了全人类大幅度减少很多疾病的伤害性。
麻疹的第一株疫苗在1960年代问世,在此之前每年约有260万人死于此疾病,麻疹疫苗在21世纪开始后15年间使麻疹致死人数减少了80%。在过去20年间,各类疫苗使全球3亿人次免于小儿麻痺、麻疹、腮腺炎、水痘、A型肝炎,以及狂犬病等疾病之苦。
传统疫苗制造迄今已有200年历史,都是以不活化(灭毒或减毒)病毒在动物细胞内生长增殖,也就是用动物血清培养,借以扩增细胞,再用培养的细胞增殖病毒做出疫苗,疫苗中有病毒但不会致病,仅能产生抗体。
之后也用鸡蛋培养,这是目前世界上公认最安全的生产方法,但制作疫苗的鸡蛋和一般餐桌上的鸡蛋是不同的。现在的流感疫苗绝大多数是用鸡蛋做的,中国生产的新冠肺炎疫苗也是用此方法。
新生物技术疫苗
1970年代新生物技术兴起后,有了重组DNA技术,疫苗生产也引用此技术,重组蛋白疫苗曾在1980年代台湾研发B型肝炎疫苗使用过(当时笔者曾参与),这是所谓「次单位疫苗」的一种,「次单位」意为只取病原体一部分结构制成疫苗。
台湾3家疫苗厂——国光生技、高端疫苗及联亚生技,研发的新冠肺炎疫苗即是重组蛋白疫苗,美国诺瓦瓦克斯(Novavax)公司生产的也是同一技术。
另一新技术核糖核酸疫苗,有去氧核糖核酸(DNA)疫苗及讯息核糖核酸(mRNA)疫苗两种,因蛋白质由RNA指导生合成,RNA又由DNA产生,所以直接把病毒蛋白的DNA或RNA注入人体产生蛋白质抗原,再促使抗体产生,此方法由于跳过细胞纯化出蛋白质这个步骤,所以可提高效率。美国辉瑞(Pfizer)、莫德纳(Moderna)与德国拜思泰科(BioNTech)研发的新冠肺炎疫苗,就是mRNA疫苗。
病毒载体疫苗也是另一新技术,原理和核糖核酸疫苗相似,是用另外一个病毒,一般用腺病毒(adenovirus)注射感染人体产生抗体,有如「借尸还魂」般。瑞典与英国合资的阿斯特捷利康(AZ)和牛津大学合作的AZ疫苗即用此技术。
结语
疫苗由研发到上市约需10年,紧急情况下可缩减临床实验阶段,目前所有新冠肺炎疫苗没有一种是完成三期人体试验的,任何疫苗均有副作用,也非打完疫苗就保证百分百不染疫,完全依个人免疫力而定,所以,强化自己的免疫抵抗力,才是对抗病毒的不二法门。
