疫苗是如何保護我們的?疫苗的種類有哪些?武漢肺炎疫苗的研發策略是?(下)

這個系列有兩集唷:

  1. 疫苗是如何保護我們的?人體的免疫系統是如何抵禦外來的病毒入侵?(上)

  2. 疫苗是如何保護我們的?疫苗的種類有哪些?武漢肺炎疫苗的研發策略是?(下)

上一集我們提到,知名期刊 Nature 發表了針對武漢肺炎病毒 (SARS-CoV-2) 疫苗的研發現況*,用許多精美的圖片,簡單總結了目前全世界武漢肺炎疫苗研發競賽的狀況。

截至四月底為止,全世界各地的藥廠、研究機構們,正在開發超過 90 種的武漢肺炎疫苗;其中有至少 6 個團隊的疫苗,已經開始進行 Phase 1 safety trials。而關於這些武漢肺炎疫苗,科學家們主要是透過有 8 種不同的策略,來對抗病毒

上一篇我們也有提到說,疫苗作用的原理,主要就是透過先讓我們的免疫細胞們去認識一下這個病毒,使我們的免疫系統對這個病毒產生免疫力。那麼等到第二次再遇到這個病毒時,我們的免疫系統就會迅速且大量地生產出抗體,來對抗這個病毒。

但你可能想說,誒那當我們的免疫系統第一次先認識一下這個病毒時,有沒有可能第一次認識這個病毒時,我們的免疫系統就被這個病毒給摧毀惹呢?

當然是有可能的對吧。

所以你可以先暫停一下花個五秒鐘想一想,如果你是科學家,你會怎麼做呢?

沒錯,我們可以使用弱化版的病毒,或是只要拿這個病毒的某一部分構造(不會對人體具有致病性)來注射到人體裡面。這樣一來,我們的免疫系統就可以,既認識到這個病毒,也不會讓這個病毒對我們人體產生嚴重的傷害。

所以疫苗的種類,可以因此大致分為四個大類,每一個又大致再分成兩個種類,所以總共是 8 種不同的疫苗種類,他們分別是:

  1. 病毒本體 (virus) 的疫苗:
    a. 去活化 (inactivated) 的病毒
    b. 弱化版、減毒版 (weakened) 的病毒

  2. 僅有病毒的載體 (viral vector) 的疫苗:
    a. 可複製性的病毒載體 (replicating viral vector)
    b. 不可複製性的病毒載體 (non-replicating viral vector)

  3. 僅有病毒的核酸遺傳物質 (nucleic acid) 的疫苗:
    a. 遺傳物質是 DNA 的疫苗
    b. 遺傳物質是 RNA 的疫苗

  4. 僅有病毒的蛋白 (protein-based) 的疫苗:
    a. 蛋白質單元 (protein subunit)
    b. 類似病毒的顆粒 (virus-like particles)


    p.s. 以上的中文都是我自己翻的,他們可能有正確的官方中文翻譯名稱

這四大類共 8 種不同的疫苗種類,就如同下面這張圖所示。其中你可以看到,目前正在研發的武漢肺炎疫苗,在這四大類共 8 種疫苗種類中,所佔的數量分別有多少。

Sources: Nature analysis based on: WHO COVID-19 Vaccine Landscape/Milken Institute COVID-19 Treatment and Vaccine Tracker/T. Thanh Le et al. Nature Rev. Drug. Disc. http://doi.org/ggrnbr(2020)/F. Amanat & F. Krammer Immunity 52, 583–589 (2020)/W…

Sources: Nature analysis based on: WHO COVID-19 Vaccine Landscape/Milken Institute COVID-19 Treatment and Vaccine Tracker/T. Thanh Le et al. Nature Rev. Drug. Disc. http://doi.org/ggrnbr(2020)/F. Amanat & F. Krammer Immunity 52, 583–589 (2020)/W. Shang et al. npj Vaccines 5, 18 (2020).

8 種不同的疫苗研發策略&武漢肺炎疫苗研發現況

然後接下來呢我想要再深入一點點,但很簡單地跟你介紹一下這 8 種不同類別的武漢肺炎疫苗。其中呢每個類別底下我會放上精美的圖片啊你就簡簡單單看看一下下參考參考就好。

1. 病毒本體 (virus) 的疫苗:

大致上可以再細分為去活性版,以及減毒弱化版的病毒疫苗。目前市面上的疫苗,像是小兒麻痺疫苗 (polio)、MMR疫苗 (麻疹腮腺炎德國麻疹混合疫苗, measles, mumps and rubella) 都是屬於這一類的疫苗。而目前採用這一個種類來研發的武漢肺炎病毒疫苗,是數量最少的。

1- Virus vaccines.png

2. 僅有病毒的載體 (viral vector) 的疫苗:

目前大約有 25 個團隊採用了這一類的武漢肺炎疫苗策略。這類的疫苗僅具有病毒的載體,然後又可以再細分為具有複製性的疫苗,與不具有複製性的疫苗。這個可不可複製性的意思是指,病毒載體進入到細胞以後,能不能進行複製的意思。去年底剛通過 FDA 認可的伊波拉病毒疫苗 (Ebola vaccine) 就是採用這一策略的疫苗種類

2- Viral vector vaccine.png

3. 僅有病毒的核酸遺傳物質 (nucleic acid) 的疫苗:

間單講就是注射一段病毒的 DNA 或 RNA 進入到人體內。DNA 或 RNA 進入到我們的細胞裡面後,會被我們自己的細胞處理、複製⋯等,最後讓我們的免疫細胞認識這些病毒的 DNA/ RNA 產物,進而對這個病毒產生免疫力。而因為就只是 DNA/ RNA 而已,所以相對來說比較安全一點,而且也相對容易研發。目前有至少 20 個團隊正採用這一類策略,來研發武漢肺炎疫苗。

3- Nucleic acid vaccine.png

4. 僅有病毒的蛋白 (protein-based) 的疫苗:

除了上述的病毒的遺傳物質之外,當然病毒的蛋白質也是一種疫苗研發策略之一。像是病毒的蛋白質外殼、病毒的蛋白質片段⋯等,都是目前科學家們的目標之一。目前共有超過 30 個團隊,正在採用這個策略來研發武漢肺炎疫苗。值得一提的是,雖然尚未在人體上進行測試,但是 SARS 病毒疫苗(屬於這一個類別)成功地在猴子身上產生對抗 SARS 病毒的效果。

4- Protein-based vaccine.png

武漢肺炎疫苗各國研發團隊&疫苗研發時間

如果我們看一下目前各個國家或地區的疫苗發展趨勢,就像是下面這張圖所示;目前最多研發武漢肺炎疫苗的團隊,是位在北美地區;單就一個國家來看,中國也是蠻多研發團隊的。

Source: Fig. 2 in T. Thanh Le et al. Nature Rev. Drug. Disc. http://doi.org/ggrnbr (2020).

Source: Fig. 2 in T. Thanh Le et al. Nature Rev. Drug. Disc. http://doi.org/ggrnbr (2020).

另外從上面這張圖你也可以看到,整體來講大約有超過 70% 的研發團隊,都是由私人企業或是業界的研發團隊所組成的。

大家都知道,疫苗的研發如果進入到臨床人體試驗的階段的話,從一開始小規模的安全性試驗,到後續的大規模 Phase 2, Phase 3 臨床試驗,都是非常曠日費時的。根據 Nature 的這篇新聞,科學家們希望可以加速這一系列的開發時程,讓武漢肺炎疫苗可以在 18 個月內完成並上市。

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*Reference: Callaway, E. (2020). The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature 580, 576–577.

THE BIOLOGIST|紐約生

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