目前，新型冠狀病毒疫情尚在全球肆虐，台灣疫情更是出現急遽的變化，因此新冠疫苗成為大家關心的議題。疫苗研發與應用已趨向多樣化，包含了多種不同的疫苗技術平台與遞送系統。針對疫苗研發，抗原和佐劑的選擇非常重要，因為適當的選擇可以誘導足夠的免疫細胞和抗體產生，對抗病原微生物。通常，疫苗的抗原成分為病原體的蛋白質，所以疫苗的研發關鍵會著重在如何篩選出抗原與其基因、以及打入人體後能快速刺激免疫系統活化。針對疫苗的研發技術，主要可分為四大類，以下就簡單透過這四大類的技術製造方法，介紹不同的疫苗種類。
四大類疫苗
一、全病原體疫苗
全病原體疫苗是傳統疫苗製造方式，也是最普遍的一個策略，就是把整個病原做成疫苗，像我們平時在打的流感疫苗，很多都是用雞胚培養病毒，之後將病毒加工成為疫苗。利用完整的病原體製造疫苗可分為二種：（一）利用加熱或化學方法把整個病原體殺死的「去活化疫苗」；（二）降低病原體活性後的「減毒疫苗」。從小我們預防接種的疫苗，比如百日咳疫苗、小兒麻痺疫苗、日本腦炎疫苗為去活化疫苗；減毒疫苗則有卡介苗、麻疹疫苗、德國麻疹疫苗等。不過減毒疫苗不適用於免疫不全的個體，且需要更多時間驗證、確認效力。
二、次單位疫苗—重組蛋白疫苗
次單位是指只取病原體一部分的結構當抗原製成疫苗，有二種作法：（一）直接培養病原體再取出病原體一部分的毒素，純化減毒後做成天然的次單位疫苗；（二）重組蛋白疫苗，就是篩選出有效的病原蛋白質，以基因工程技術將蛋白質的DNA序列植入細胞培養，再利用生物反應器中培養的細胞，大量生產製出蛋白質抗原並加以純化，製成疫苗。現在的B型肝炎疫苗就是以重組蛋白方式所製成。不過，因蛋白質純化需要時間，開發蛋白質疫苗就需要較長的期程，但一般而言，副作用較小也較安全，目前Novavax新冠疫苗就屬於此類，現在正於第三期臨床試驗階段。
三、核酸疫苗
此類疫苗有DNA疫苗和mRNA疫苗二種。這原理來自基本分子生物學的「中心法則」，那就是基因是記載在DNA中的密碼，經過「轉錄」抄寫在RNA上，再「轉譯」密碼成為有特殊構造與功能的蛋白質。簡單說就是，蛋白質由mRNA生成，而mRNA又由DNA產生。所以，此類疫苗作法是直接將病原體的DNA或mRNA序列鑑定出來，經生物合成方法生產出大量且穩定的DNA或mRNA，透過疫苗遞送系統，如包覆在脂質體中，製作成疫苗打入人體，然後在體內直接啟動蛋白質合成，生產抗原、刺激免疫系統並誘導抗體產生。因此，其實核酸疫苗就是把「基因訊息」送到體內，在自己身體內製造出一個「重組蛋白質」當成「次單位疫苗」來刺激免疫系統。目前已有上市使用的輝瑞-BioNTech與莫德納新冠疫苗就是屬於mRNA疫苗。
四、病毒載體疫苗
將目標病原蛋白基因嵌入沒有毒性且無法在人體複製的病毒載體中，如腺病毒載體，經細胞培養後生成重組腺病毒並製成疫苗打入人體。腺病毒在體內會生產病原蛋白抗原，引發免疫反應。但由於病毒載體本身就會促進免疫反應，因此會比單純送入目標病原體的核酸序列產生更強烈的反應。目前，討論度很高的牛津─阿斯利康（Oxford-AstraZeneca）新冠病毒疫苗（AZ疫苗）即屬此類，以黑猩猩腺病毒載體，讓細胞製造新冠病毒棘蛋白片段；而美國嬌生（Johnson & Johnson）研發的新冠病毒疫苗也屬此類，但以人類腺病毒為載體。
無論是何種疫苗，除了眾所周知的預防感染之外，還能防範感染後的重症和死亡。雖有接種疫苗的人可能還是會感染，但症狀就可能會比沒接種疫苗的人輕微，也較不易進展為重症或死亡。這也是科學家們致力於研發各種疫苗的目的，期能降低重症發生，遠離疾病的危害。
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8. 《衛普ㄒㄧㄢ知》FB專頁：https://www.facebook.com/science.NHRI/
※精華版文章同步刊登於7月17日國語日報科學版※
撰文者／劉盈秀、李岳倫
圖像來源／iStock.com/leremy、Dmitry Kovalchuk
圖像後製／劉盈秀