未來疫苗接種不怕痛 鼻腔噴霧劑一噴就好

圖像來源/iStock.com/m_nesvit

由於冠狀病毒,現在大家對於施打疫苗討論地非常熱鬧,到底該不該打?那要打哪一種?DNA、RNA、蛋白質、還是減毒病毒?但你知道最早的疫苗概念來自中國嗎?唐朝時為預防天花的傳染,取用了天花病人瘡口的膿液,塗抹在健康人的身上,開啟了所謂的人痘接種術。到了明朝,更發現取用感染過天花的人身上的結痂磨成細末,用藥物處理降低毒性後,再把細末吹入鼻孔內,讓人輕微感染天花病毒,之後便不會再犯天花,顯示通過讓健康的人接觸某種疾病結痂後的皮膚組織來建立免疫力。

歷史上第一支疫苗現身於1796年,由英國醫師詹納(Edward Jenner)發明,創出牛痘接種。他發現,接觸牛痘病牛的擠奶工們雖患上輕度牛痘,但卻很少進一步染上致命天花;因此從女工身上取得牛痘水泡的膿液(牛痘病毒),並施打在一位8歲男孩的手臂上,使其感染牛痘。男孩牛痘康復後過了六週,詹納醫師再替他接種天花病毒,結果男孩沒有出現症狀,他對天花免疫了。之後詹納醫師也在許多孩童,包括他自己未滿一歲的兒子身上,反覆驗證了實驗結果。此成果於1798年公之於世,「疫苗」這個詞第一次出現,英文為vaccine,字根源自於拉丁文的「牛」(vacca)。由此開始,疫苗學與免疫學誕生,牛痘接種成為19世紀初全球性的防疫工作。而現代製造疫苗的標準技術,是等到1879年由一位法國科學家巴斯德(Louis Pasteur)發現了減毒疫苗的原理後才建立的。

理想的疫苗接種便是遵循上圖這些步驟,利用完整病原體或片段,誘發有力且適合消滅病原體的專一性免疫反應,並產生免疫記憶。而「佐劑」是疫苗藥品的組成之一,可協助刺激、延長或增強免疫反應的成分,但不屬於疫苗的活性成分。一般來說,傳統減毒疫苗中已具有佐劑作用的成分,不需額外添加佐劑;然而,有些類型的疫苗因不含佐劑作用成分,則可能需要添加佐劑以獲得較理想的免疫效果。現今疫苗的開發已走向分子重組或次單位疫苗,添加佐劑以達到理想的免疫反應似乎已是必經之路,新型佐劑的開發也為未來發展的重點之外,故需謹慎評估效益與風險。

目前疫苗研發與應用也越趨多樣化,除了傳統傳染病的預防,也可用來積極治療、甚至預防疾病,例如:應用在癌症的免疫療法與癌症疫苗。人體黏膜為呼吸、消化、生殖道等病原侵入人體的第一道防禦。相較於針劑注射方式所誘導的全身性免疫反應,針對黏膜給予疫苗更能誘發較強的黏膜免疫反應;然而,許多黏膜的特性,如分泌黏液、消化酶、極端pH、免疫耐受性等,易造成免疫原難以成功地誘發免疫反應。因此,需要一套安全且有效的佐劑或遞送系統,幫助黏膜辨識疫苗抗原,以有效產生免疫反應,而目前臨床上尚無核准的黏膜型佐劑。

國衛院感染症與疫苗研究所黃明熙博士研究團隊,開發出一項安全且有效的「角鯊烯(squalene)奈米乳液」作為疫苗遞送系統,幫助鼻黏膜免疫系統辨識疫苗抗原,可有效產生免疫反應並評估最佳化疫苗接種途徑。研究團隊運用乳液的軟性材質與可形變的基本特性,藉由擠壓器系統將乳液粒徑大小調整至奈米等級粒子,並釐清乳液粒徑大小(微米、次微米或奈米級)對於免疫細胞的相互關係。在鼻腔投予的小鼠免疫實驗中,研究團隊發現角鯊烯奈米乳液能夠幫助模擬抗原穿透鼻黏膜上皮組織進入淋巴系統,有效地誘發黏膜部位的免疫反應、活化抗原專一性殺手T細胞,並調節輔助者T細胞,其效果顯著優於未添加佐劑以及添加次微米等級乳液的疫苗抗原。結果說明,乳液經由奈米化後,其生物活性顯著提升。「奈米乳液」作為癌症免疫治療的佐劑,可有效抑制原位腫瘤的生成與遏阻腫瘤的肺轉移。

未來,研究團隊將持續發展乳液奈米化技術平台,用來篩選乳液成分,作為疫苗新劑型的設計基礎;並改良肌肉注射或皮下接種等傳統接種途徑,採用較為舒適且高效率的鼻腔噴霧接種。此作法除了兼顧疫苗的保護性與舒適性外,盼能提高民眾疫苗接種意願。

最後,如同疫苗的研發無法一蹴可幾,有著一步步的正規流程得遵守,佐劑對人體的影響同樣有多項不可預期的變因,包括給藥途徑、抗原劑量和抗原本質的複雜交互作用等。因此新開發的佐劑和疫苗安全性的確認仍需以人體臨床試驗的評估為依據。

參考資料

  1. 《國衛院電子報》第873期 研究發展
  2. 疫苗好幫手—佐劑。何玉屏。當代醫藥法規月刊。RegMed 2016 Vol. 64。
  3. 以毒攻毒 中國首開種痘先河。洪熙。大紀元。

撰文者/劉盈秀、李岳倫       |圖片製作及後製/劉盈秀
資料及圖片來源/黃明熙


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