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什麼?RNA疫苗的過敏機率是流感疫苗的十倍?

miss9_96
・2021/01/13 ・3866字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 588 ・九年級

2021/02/24更新數據

至 2021/01/18,美國施打了 9,943,247 劑輝瑞-BNT 疫苗,和 7,581,429 劑 Moderna 疫苗。其中全身性過敏反應之回報,輝瑞-BNT 疫苗回報 47 例、約 4.7 例/每百萬劑,Moderna 疫苗回報 19 例,約 2.5 例/每百萬劑

資料來源:Reports of Anaphylaxis After Receipt of mRNA COVID-19 Vaccines in the US—December 14, 2020-January 18, 2021

對。所以打完疫苗請乖乖待在原地(提供接種的醫院)30 分鐘

輝瑞 mRNA 疫苗的過敏反應速報:較高的全身性過敏機率

知名的《發病率和死亡率周報/Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR)》於 2021 年 1 月 6 日發佈第一波、大規模施打輝瑞疫苗後的過敏報告,報告顯示施打了近 190 萬劑(1,893,360 劑)的疫苗後,出現了 21 例全身性過敏反應(anaphylaxis)案例1。那麼,這種比例很高嗎?

跟已使用多年的流感疫苗比,發生的機率大約高出十倍左右。經計算,輝瑞 mRNA 疫苗引起全身性過敏反應的比例約 11.1 例/每百萬劑,而現行流感疫苗約 1.3 例/每百萬劑1, 2

請注意,美國疾病管制與預防中心(US CDC/Centers for Disease Control and Prevention)並未因此暫停疫苗施打的策略1,因此我們不應感到害怕或恐慌。

全身性過敏反應很嚴重嗎?

依個人體質而不同,藥物、食物、毒(如:堅果、蜂毒、藥物等)都可能會引起全身性過敏反應。接觸過敏物後,可能會突然地發生、迅速惡化。患者可能會感到頭暈、呼吸困難、心跳加速、皮膚濕滑,甚至會失去知覺、引起過敏性休克、死亡等3, 4。所幸若有適當的治療,全身性過敏反應致死率不高3

發生全身性過敏患者的特徵

如圖 1,發生全身性過敏的 21 例,超過八成(18 例)在施打疫苗後的 30 分鐘內發生(所以打完疫苗,請在原地休息 30 分鐘是絕對必要的)。

圖 1:施打疫苗後,各案例發生全身性過敏反應的時間。超過 30 分鐘才發作的三例,其時間為 34、54 和 150 分鐘。中文資訊為本文作者標註。資料來源/參考文獻 1

調查病史後後發現,17 人曾有藥物、食物、昆蟲叮咬等過敏史(表 1, 2)1。而其中 19 人為女性,似乎性別也是需關注的因素(全體施打性別比—女:男約為 6:4)。在治療情況裡,有 19 人接受腎上腺素治療,4 人住院。可追蹤的 20 例裡,皆已順利康復。

表 1:發生全身性過敏反應的患者特徵。資料來源/參考文獻 1
表 2:發生全身性過敏反應的患者特徵簡表。資料來源/參考文獻 1

可能導致過敏的成分是啥?

目前科學界推測,可能是疫苗載體之一的成分——PEG/Polyethylene glycol 引起過敏5-7,而輝瑞疫苗、默德那(Moderna)疫苗的載體,皆利用 PEG 修飾8, 9以增加親水性、穩定性,和調整載體在生物體內的分布等10, 11, 註1

圖 2:上圖:PEG 分子結構。下圖:經 PEG 修飾後的一種脂質,綠圈處為 PEG 部分。圖/WikipediaAvanti

過往也曾有醫療用途的 PEG 引發過敏之案例,一名 57 歲男性,使用了口服的大腸鏡鏡檢前製劑,而其中含有 PEG 成分;患者隨後出現蕁麻疹、發癢、喉嚨搔癢、便意,甚至暈厥等過敏反應註2, 12。而在靜脈注射的情況中,也曾有患者接受使用 PEG 修飾載體的顯影劑,或癌症藥物,出現過敏反應的病例5, 13。而我們目前仍不甚清楚 PEG 與過敏反應之間的關係7

儘管 PEG 從未在疫苗產品中被使用,但它卻是生活用品的常見成分,被廣泛地用在洗面乳、牙膏、化妝品、洗髮精上(乳化劑、增稠劑,提供吸水保濕,油性物質溶於水中的能力)。而輝瑞疫苗的過敏事件,是否確實由 PEG 引起,仍待科學家們釐清。

市面上含有 PEG 的清潔用品、化妝品等。圖/作者提供

拜託~注射疫苗後,在原地停留 30 分鐘

如前所述,全身性過敏反應致死率不高,且發作迅速。因此美國疾病管制與預防中心(US CDC)建議民眾接受疫苗後,在原地停留至少 30 分鐘1, 7, 14(包含對食物、寵物、乳膠等過敏的民眾,美國疾病管制與預防中心仍認為可以繼續接種疫苗,但注射疫苗後,必須原地觀察 30 分鐘14)。而在醫院(施打地點)端,請確保醫護同仁具備辨識過敏反應的能力,同時準備能控制過敏反應的藥物(如:腎上腺素)和器材1

疫苗產生過敏反應等不良事件,在科學上是可預料,且可治療;患者幾乎最終都能順利康復。但此類事件非常可能會引起民眾恐慌、產生猶豫心理;如何與民眾和媒體溝通,將是 COVID-19 疫苗進入台灣之前,衛生福利部最大、最難的課題了。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

【2021 / 01 / 24 補充】莫德納 (Moderna)mRNA 疫苗的過敏反應速報

比輝瑞疫苗更低的全身性過敏機率

日前(01/22),《發病率和死亡率周報 / Morbidity and Mortality Weekly Report (MMWR)》再發佈第一波、大規模施打莫德納(Moderna)疫苗後的過敏報告,報告顯示施打了約400萬劑(4,041,396劑)的疫苗後,出現了10例全身性過敏反應(anaphylaxis)案例 [1]。

經計算,輝瑞mRNA疫苗引起全身性過敏反應的比例約2.5例/每百萬劑,較輝瑞疫苗的11.1例/每百萬劑,低的多。然而,共通的部分是:全身性過敏主要以女性為主、幾乎都在30分鐘內發作、幾乎都使用腎上腺素急救、可追蹤的都已康復。

如圖4,發生全身性過敏的10例,有9例在施打疫苗後的15分鐘內發生(所以打完疫苗,請在原地休息30分鐘是絕對必要的)。

圖4:施打莫德那疫苗後,各案例發生全身性過敏反應的時間。超過30分鐘才發作的一例,其時間為45分鐘。中文資訊為本文作者標註。圖/參考文獻 15

調查病史後後發現,9人曾有藥物、食物等過敏史(表4) [15]。而10人全數皆為女性,此現象和輝瑞疫苗的全身過敏者相近(全體施打性別比-女:男約為6:4)。可追蹤的9例裡,皆已順利康復

施打後,過敏發生時間(分鐘)性別年齡(歲)過敏史症狀
137抗生素類藥物(Penicillin)、止痛類藥物(ibuprofen)、癲癇類藥物(phenytoin)呼吸衰竭,嘔吐
239蘆薈、抗生素類藥物(Penicillin)循環末梢(如:手腳)血流減少,噁心感,乾咳
463抗生素類藥物(azithromycin)、止痛類藥物(Acetaminophen)眼睛週邊水腫,噁心感
555多種不確定的環境和食物低血壓,喘
531瀰漫性紅斑皮疹,喉嚨腫脹
1049釓(gadolinium)、碘(看起來應該是顯影劑)瀰漫性紅斑皮疹,舌頭腫脹,喘
1137抗生素類藥物(penicillin)、非特定的顯影劑瀰漫性蕁麻疹,舌頭腫脹
1250無法敘明瀰漫性紅斑皮疹,喘
1357多種藥物(包含抗生素、磺胺類藥物)牙週腫脹,舌頭腫脹
4544止痛類藥物(嗎啡/Morphine, 可帶因codeine)瀰漫性紅斑皮疹,舌頭腫脹
表3:發生全身性過敏反應的患者特徵。資料來源/參考文獻 15

註解

  1. 輝瑞疫苗載體成分:
    脂質(lipids ((4-hydroxybutyl)azanediyl)bis(hexane-6,1-diyl)bis(2-hexyldecanoate), 2-[(polyethylene glycol)-2000]-N,N-ditetradecylacetamide, 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, and cholesterol))
    默德那(Moderna)疫苗載體成分:
    脂質(lipids (SM-102, 1,2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000 [PEG2000-DMG], cholesterol, and 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine [DSPC]))
  2. PEG 引起的過敏反應,似乎和分子量有關。在文中所提及之案例患者接受不同分子量 PEG 致敏測試。發現 PEG 3350 會引起過敏,但 PEG 300 則否10

參考文獻

  1. CDC COVID-19 Response Team; Food and Drug Administration (2021) Allergic Reactions Including Anaphylaxis After Receipt of the First Dose of Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine — United States, December 14–23, 2020. Morbidity and Mortality Weekly Report. DOI: http://dx.doi.org/10.15585/mmwr.mm7002e1external icon
  2. 2021/01/06 Transcript: CDC Update on COVID-19. US CDC
  3. 蘇培易、李安阜、石祐林、嚴閎騰、李建璋 (2019) 過敏性休克之急救。台灣急診醫學通訊
  4. Overview-Anaphylaxis. UK National Health Service
  5. Mariana C. Castells, M.D., Ph.D., and Elizabeth J. Phillips, M.D. (2020) Maintaining Safety with SARS-CoV-2 Vaccines. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMra2035343
  6. Jop de Vrieze (2021) Pfizer’s vaccine raises allergy concerns. Science. DOI: 10.1126/science.371.6524.10
  7. Jop de Vrieze (2020) Suspicions grow that nanoparticles in Pfizer’s COVID-19 vaccine trigger rare allergic reactions. Science. DOI: 10.1126/science.abg2359
  8. US FDA (2020) Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee Meeting December 10, 2020_Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine.
  9. US FDA (2020) Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee Meeting December 17, 2020_Moderna COVID-19 Vaccine.
  10. Danijela Zukancic, Estelle J. A. Suys, Emily H. Pilkington , Azizah Algarni, Hareth Al-Wassiti and Nghia P. Truong (2020) The Importance of Poly(ethylene glycol) and Lipid Structure in Targeted Gene Delivery to Lymph Nodes by Lipid Nanoparticles. Pharmaceutics. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12111068
  11. Jung Soo Suk, Qingguo Xu, Namho Kim, Justin Hanes, Laura M. Ensign (2016) PEGylation as a strategy for improving nanoparticle-based drug and gene delivery. Advanced Drug Delivery Reviews. https://doi.org/10.1016/j.addr.2015.09.012
  12. Cosby A. Stone, Jr., MD, MPH, Yiwei Liu, PhD, Mary V. Relling, PharmD, Matthew S. Krantz, MD, Amanda L. Pratt, MD, Andrew Abreo, MD, Jonathan A. Hemler, MD, and Elizabeth J. Phillips, MD (2018) Immediate Hypersensitivity to Polyethylene Glycols and Polysorbates: More Common Than We Have Recognized. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice. DOI: 10.1016/j.jaip.2018.12.003
  13. A. Chanan-Khan, J. Szebeni, S. Savay, L. Liebes, N. M. Rafique, C. R. Alving, F. M. Muggia (2003) Complement activation following first exposure to pegylated liposomal doxorubicin (Doxil®): possible role in hypersensitivity reactions. Annals of Oncology. https://doi.org/10.1093/annonc/mdg374
  14. 2021/01/06. Interim Clinical Considerations for Use of mRNA COVID-19 Vaccines Currently Authorized in the United States. US CDC.
  15. CDC COVID-19 Response Team; Food and Drug Administration (2021) Allergic Reactions Including Anaphylaxis After Receipt of the First Dose of Moderna COVID-19 Vaccine — United States, December 21, 2020–January 10, 2021. Morbidity and Mortality Weekly Report. DOI: http://dx.doi.org/10.15585/mmwr.mm7004e1

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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9


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推理系動畫毒殺利器!——認識致命的「河魨毒」

Evelyn 食品技師_96
・2022/01/21 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 文/Evelyn 食品技師

早在兩千年前《山海經》就提到肺魚(河魨)[註 1]會毒死人;明代的《本草綱目》亦記載:「河魨有大毒,味雖珍美,食之殺人」,可知早在古代,大家就發現河魨肉的美味之處,也知道他擁有「劇毒」,甚至連動畫《名偵探柯南》都曾上演用河魨毒殺人的案件呢!(動畫第 226 ~ 227 集:戰鬥遊戲的陷阱)

河魨是媲美和牛的夢幻料理,為了一嚐美味連命都不要了!

在日本,河魨被視為珍饈佳餚,尤其河魨生魚片富含膠原蛋白、脂肪含量低、味道清爽鮮甜,口感爽脆帶勁,其美味足以媲美日本和牛,被認為是一生必吃一次的夢幻料理。

許多饕客無法抗拒河魨的美味,為了能嚐上那一口極品,即使冒著生命危險也在所不惜。史上因河魨送命的最知名案例,莫過於 1975 年日本國寶級歌舞伎演員八代目坂東三津五郎,在料亭師傅推薦下,吃了四份河魨肝(據說是河魨最美味的部位)後中毒身亡,成為食魨死士。

根據日本厚生勞動省統計,在 1959 年前,日本每年因河魨毒中毒死亡的人數超過 100 人,直至 1982 年後,中毒死亡人數才降至每年 10 人以下。主要是因日本政府推行「河魨料理廚師執照」,通過筆試與術科考取執照,才可以合法烹調河魨,使河魨毒中毒死亡率大幅降低。 

星斑叉鼻魨 Arothron stellatus(Bloch and Schneider)。圖/參考資料 1

相較之下,臺灣雖然沒有如此盛行吃河魨,但每年仍發生不少因誤食河魨而中毒的案例。筆者根據衛生福利部的歷年食品中毒資料統計,從民國 81 年至 109 年河魨毒中毒案件計有 33 案,患者總人數為 139 人,死亡總人數為 11 人,死亡率高達 7.9%。

民國 81 年至 109 年河魨毒中毒統計資料。資料來源/衛生福利部

分析主要原因是漁品產銷人員及社會大眾辨識河魨能力不足,為此,民國 101 年衛生福利部食品藥物管理署出版「臺灣常見有毒河豚(魨)圖鑑手冊」,整理臺灣常見之有毒河魨(參考資料 1),提供漁品產銷人員及社會大眾參閱,故民國 101 年後的中毒案件及人數確實有顯著下降。

河魨毒素究竟有多強?和「麻痺性貝毒」非常接近!

1909 年,日本科學家首次從河魨卵巢中分離出毒素,命名為河魨毒素(tetrodotoxin; TTX)。1964 年後,日本科學家們確定 TTX 化學結構。TTX 分子式為 C11H17O8N3,分子量為 319 Da,為河魨毒中毒性最強的主要化合物,擁有許多結構類似物(structural analog)[註 2],分子量與毒性強弱依結構型態而有所不同。 

河魨毒素(tetrodotoxin; TTX)分子結構及其結構類似物。圖 / 參考資料 5

其中以 TTX 毒性最強,小鼠口服之半數致死劑量 LD50 是 334 μg/kg [註 3],跟麻痺性貝毒的毒性十分接近(蛤蚌毒素 LD50 為 263 μg/kg)[註 4]。且不論是化學特性、中毒機制、毒性或治療方式,皆與麻痺性貝毒非常相似。

當 TTX 進入人體內組織後,會阻塞神經末梢細胞上的鈉離子通道,使鈉離子無法進入神經細胞,膜電位無法去極化 (depolarization),動作電位無法產生,使神經元失去傳導功能,進而造成中樞神經、知覺神經及運動神經麻痺。尤其當毒素量高時,迷走神經、血管運動中樞至橫膈膜皆麻痺,最後蔓延至呼吸神經麻痺而死。

TTX 潛伏期一般在 3 小時內(通常在 10 至 45 分鐘),潛伏期長短亦受進食毒素量影響。目前河魨毒中毒並無特殊之藥物可以使用,主要治療乃是支持性療法為主。如未產生呼吸衰竭,應不會造成死亡。但若患者已產生明顯之肌肉無力現象,則應隨時準備放置氣管插管,並以人工呼吸器幫助呼吸。亦可給予經稀釋的活性碳及輕瀉劑,以加速毒素排出。

而《名偵探柯南》動畫中,更是直接將河魨毒刺入人體動脈中,作用的速度和反應會比食用更快、更強烈。筆者估計死者應該當場暴斃,連症狀都來不及發生……也順便稱讚一下,那集茱蒂老師講解 TTX 的毒性資訊真的正確無誤喔!

這位是茱蒂老師(怕你忘記是誰)。圖/IMDb

河魨毒原來是細菌產生的!河魨怎麼不會被自己毒死?

河魨毒最早是發現於河魨因而得名,後來也被發現存在於其他脊椎生物中,包括蠑螈、蝦虎魚、箭毒蛙等;無脊椎動物包括海螺及章魚等。後來在河魨、有毒蟹類以及紅藻 Jania sp. 中篩檢出海洋菌株 Shewanella algaAlteromonas tetraodonis,並發現該細菌具有產生河魨毒的能力。

海洋菌株 Shewanella alga。圖/參考資料 5

後續有愈來愈多研究證實,河魨毒主要來源應是具產河魨毒能力之細菌,經由寄生或共生的方式,存在於生物體(如藻類、魚、蝦、蟹或貝等)中,河魨再透過食物鏈累積在其體內,而非河魨自己產生。河魨甚至還會刻意選擇具有河魨毒之生產能力的生物為食物,使毒素累積在體內,以肝臟、卵巢累積最多,腸道、皮膚次之,為一種特殊的防禦機制。

此外,河魨的肌肉中,因含有河魨毒結合蛋白(TTX-binding protein),可包覆河魨毒,參與河魨毒的運輸,使河魨對毒素耐受性高,才不會被自己毒死。

  • 延伸閱讀:盤點海洋中的「毒系寶可夢」!河豚、貝類有毒不是 they 的錯 ft. 食品技師 Evelyn【科科聊聊 EP71】

這批有夠純!河魨毒除了可以止痛,還可以被海豚拿去「吸」?

想不到的是,身為天然劇毒的河魨毒對生物可不全然只有害,有研究指出河魨毒由於具有抑制神經傳導的作用,可能有機會應用於醫療用途呢!

動物實驗的結果顯示,微量的河魨毒可作為局部麻醉劑,合併其他麻醉藥物一起使用,可有效延長局部麻醉時間;作為止痛劑使用,也能有效減輕受傷所造成的發炎反應、肌肉疼痛及神經性疼痛,且無其他副作用,比起嗎啡(morphine)更溫和。

當然,以上河魨毒的醫療應用,於人體實驗還需要進一步的研究。

另外英國《BBC》的自然紀錄片《荒野間諜》(Spy in the Wild)在南非拍攝到罕見的「海豚吸毒」景像。海豚們紛紛把河魨當成玩具亂丟亂甩,把河魨咬在口中「吸毒」,陷入恍惚的興奮狀態,並做出各種ㄎ一ㄤ到不行的行為,最後玩膩了才把河豚放走,是不是有夠像小屁孩呢!

海豚吸河魨毒影片截圖。圖/參考資料 7

不要拚死吃河魨!注意應避免食用來路不明的水產品

最後還是要呼籲,只要避免食用河魨或來路不明的水產品,即可有效避免河魨毒中毒。如果真的需要滿足口腹之慾而「拚死吃河魨」的話,建議先確認是否屬無毒魚種,並有效去除其內臟組織及皮膚。

若不幸食用河魨而中毒時,應先催吐使胃內容物排出,並儘速就醫,以免因中毒嚴重,造成呼吸衰竭而死亡。 

註解

  1. 河魨,常作河豚,古名肺魚。
  2. 「河魨毒」為 TTX 及其所有結構類似物的總稱;「河魨毒素」為 TTX;結構類似物(structural analog),是指一系列的化合物在主結構上大致相同,但部分結構會有一個或多個原子、官能基或子結構的不同,造成他們之間的化學特性可能不一樣,故河魨毒一系列類似物的毒性大小不會完全相同。
  3. 半數致死劑量(lethal dosage 50%; LD50),指在動物實驗中,使實驗動物產生百分之五十比例之死亡所需要化學物質之劑量。
  4. 麻痺性貝毒(paralytic shellfish poison)為一系列毒素總稱,其中毒性最強烈的毒素為蛤蚌毒素(saxitoxin)。

參考資料

Evelyn 食品技師_96
141 篇文章 ・ 21 位粉絲
國立大學食品科學研究所畢業,現為一名食品技師兼食品研發專員,對食品科學充滿熱忱。有鑒於近年發生許多食安風暴,大眾對於食品安全的關注越來越高,網路上卻充斥著不實資訊或謠言。希望能貢獻微薄之力寫些文章,讓更多人有機會認識食品科學的正確資訊!想獲得更多食品營養資訊可追蹤作者的粉絲專頁 https://www.facebook.com/profile.php?id=100066016756421