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今晚,你想打那支?新冠病毒疾病(COVID-19)疫苗們的保護力(更新日:02/08)

miss9_96
・2021/02/05 ・2999字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 637 ・十年級

編按: 2021 年 1 月 第一波大規模施打 COVID-19 輝瑞疫苗後的過敏報告出爐,發現疫苗引發過敏的機率,比使用多年的流感疫苗大約高出十倍左右,引起民眾擔憂。關於各家疫苗的諸多疑問(如面對英國與南非病毒突變株,疫苗是否有效力?),將在這篇為大家逐一分析講解。

Q1:各家疫苗的保護力?

COVID-19 席捲全世界,被視爲抗疫關鍵的疫苗研發備受各界關注。圖/pixabay

截至2021/02/04,有美國輝瑞(Pfizer)、美國莫德納(Moderna)、英國牛津(ChAdOx1 nCoV-19)三支疫苗已發表三期臨床試驗的期刊論文,且經歐美等國許可使用。而俄羅斯史普尼克(Sputnik V)疫苗已發表三期臨床試驗期刊論文。

上述疫苗的資訊較公開完整,其保護力、受試人數如表 1。世界衛生組織(WHO, World Health Organization)設定最低、可用的疫苗保護力為 50 %,目前領跑的各疫苗保護力,以美國輝瑞、美國莫德納最高,達九成五,以中國科興疫苗(CoronaVac)最低,約 50 %。

需注意,因各試驗設定不同,不宜單純以數值直接評判各疫苗優劣。

表 1:有同儕審核論文公開之 COVID-19 疫苗。資料來源/參考文獻 1、2

表 2 為目前僅公布三期臨床試驗結果新聞稿之疫苗,欠缺細節,尚待更多資訊。

表2:僅公佈新聞稿之 COVID-19 疫苗。資料來源/參考文獻 3-6

表 1 和 2 之分組依據為「經同儕審核之學術期刊」和「公開完整數據的三期臨床試驗結果」,若同時具備上述兩個條件,則分組於表 1,若僅具備其中一項或兩者皆缺乏,則分組於表 2

Q2:對來自英國(B.1.1.7)、南非(B.1.351)的突變株的效力?

就輝瑞、莫德納和 Novavax 的報告裡可發現,疫苗對來自英國突變株的保護力未受影響;但面對來自南非的突變株時,保護力明顯下降,且兩家疫苗皆呈現相同結論。

換言之,短期來說,要盡速擴大接種、達到群體免疫,同時國內大規模施打疫苗以前,要堅持口罩、洗手和社交距離,避免突變病毒株侵入台灣。而長期而言,需做好每年施打最新型疫苗的心理準備

需注意,上述論點是間接推論。輝瑞、莫德納疫苗,抽取接種者的血清,混入突變病毒蛋白質的顆粒,觀察中和病毒是否需更高濃度的抗體,以此判斷疫苗對抗突變株病毒的保護力(表3)。

而 Novavax 恰好在南非、英國進行三期臨床試驗,在檢驗時發現被感染的受試者,恰好多數是被突變株感染,進而推測疫苗對該突變株的保護力(表3)。

表3:對來自英國、南非突變株進行保護力研究的 COVID-19 疫苗。資料來源/參考文獻 3,7-9

Q3:對年長者的保護力

表 4 為現行疫苗對年長者的保護力。多數皆在九成以上,因此建議年長者優先注射疫苗以提供保護

表 4:有同儕審核論文公開之 COVID-19 疫苗,對年長者的保護力。輝瑞、莫德納疫苗對年長者定義為 65 歲以上,俄羅斯疫苗為 60 歲以上。資料來源/參考文獻 1、2

Q4:原理、劑型設計

除美國嬌生外,目前檯面上的疫苗都須打兩針,對民眾較不便利。就原理而言,以 mRNA 為最新技術、甚至從未被商用。同時由於 mRNA 相當脆弱,需要極低溫保存運輸,對後勤較嚴苛;代表疫苗是美國輝瑞、美國莫德納 [1]。

腺病毒載體技術雖亦未在商用疫苗領域出現,但在基因轉殖、基因治療研究中廣泛使用 [10]。優勢是保存條件友善,通常冰箱冷藏條件就可滿足。缺點是腺病毒亦是常見的感冒病毒之一,若接種者曾被腺病毒感染,在接種此技術開發的疫苗時,其效力可能較弱;代表疫苗是英國牛津、俄羅斯史普尼克和美國嬌生 [1, 2, 6]。

蛋白次單元技術的例子為 B 型肝炎疫苗、HPV 疫苗(俗稱子宮頸癌疫苗) [11]。主成分是病毒蛋白質,優點為不含任何遺傳物質;缺點是引起免疫的效果較弱,通常需佐劑強化免疫系統 [11]。代表疫苗是美國瓦瓦克斯(Novavax )[4]。

用化學藥劑殺死病毒,並用其屍體做為疫苗,是最古老的技術之一。現行仍使用該技術的是流感疫苗。代表疫苗是中國科興、中國國藥疫苗 [4, 5]。

表 5:各支 COVID-19 疫苗的原理。資料來源/參考文獻 1、2、4-6、11
除嬌生外目前檯面上的疫苗都須打兩針,對民眾較不便利。圖/pexels

Q5:全身性過敏反應

大規模施打疫苗後,最擔心的就是全身性過敏反應。因為在臨床試驗裡,通常會排除有過敏史的受試者,因此較難評估疫苗引起過敏反應的嚴重度。

目前僅有美國輝瑞、美國莫德納在大規模施打後,公佈了全身性過敏反應的比例 [12]。

  • 美國輝瑞疫苗:約 11.1 例/每百萬劑
  • 美國莫德納疫苗:約 2.5 例/每百萬劑
  • 現行流感疫苗:約 1.3 例/每百萬劑

可以發現,COVID-19 疫苗的全身性過敏反應比例,較常見之流感疫苗更高,需醫護團隊更加留意。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

參考文獻

  1. 蔣維倫 (2021) COVID-19 疫苗試驗解讀:輝瑞、莫德納與牛津疫苗解析。科技報導
  2. Denis Y Logunov, DSc, Inna V Dolzhikova, PhD, Dmitry V Shcheblyakov, PhD, Amir I Tukhvatulin, PhD, Olga V Zubkova, PhD, Alina S Dzharullaeva, MSc, Anna V Kovyrshina, MSc, Nadezhda L Lubenets, MSc, Daria M Grousova, MSc, Alina S Erokhova, MSc, Andrei G Botikov, MSc, Fatima M Izhaeva, MSc, Olga Popova, MSc, Tatiana A Ozharovskaya, MSc, Ilias B Esmagambetov, PhD, Irina A Favorskaya, PhD, Denis I Zrelkin, MSc, Daria V Voronina, MSc, Dmitry N Shcherbinin, PhD, Alexander S Semikhin, PhD, Yana V Simakova, MSc, Elizaveta A Tokarskaya, PhD, Daria A Egorova, PhD, Maksim M Shmarov, DSc, Natalia A Nikitenko, PhD, Vladimir A Gushchin, PhD, Elena A Smolyarchuk, PhD, Sergey K Zyryanov, DSc, Sergei V Borisevich, DSc, Prof Boris S Naroditsky, DSc, Prof Alexander L Gintsburg, DSc, and theGam-COVID-Vac Vaccine Trial Group. (2021) Safety and efficacy of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine: an interim analysis of a randomised controlled phase 3 trial in Russia. The Lancet. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00234-8
  3. Novavax COVID-19 Vaccine Demonstrates 89.3% Efficacy in UK Phase 3 Trial. Novavax. 2021/01/28
  4. 巴西新數據顯示中國科興疫苗有效率為50.4% 擦線「及格」。BBC中文。2021/01/13
  5. 国药集团中国生物北京公司新冠病毒灭活疫苗Ⅲ期临床试验期中分析数据发布。北京生物制品研究所。2020/12/30
  6. Johnson & Johnson Announces Single-Shot Janssen COVID-19 Vaccine Candidate Met Primary Endpoints in Interim Analysis of its Phase 3 ENSEMBLE Trial. Johnson & Johnson. 2021/01/29
  7. Pfizer and BioNTech Publish Results of Study Showing COVID-19 Vaccine Elicits Antibodies that Neutralize Pseudovirus Bearing the SARS-CoV-2 U.K. Strain Spike Protein in Cell Culture. Pfizer. 2021/01/20
  8. In Vitro Studies Demonstrate Pfizer and BioNTech COVID-19 Vaccine Elicits Antibodies that Neutralize SARS-CoV-2 with Key Mutations Present in U.K. and South African Variants. Pfizer. 2021/01/27
  9. Moderna COVID-19 Vaccine Retains Neutralizing Activity Against Emerging Variants First Identified in the U.K. and the Republic of South Africa. Moderna. 2021/01/25
  10. Kui Xiang, Guan Ying, Zhou Yan, Yan Shanshan, Zhang Lei, Li Hongjun and Sun Maosheng (2015) Progress on adenovirus-vectored universal influenza vaccines. Human Vaccines & Immunotherapeutics. DOI: 10.1080/21645515.2015.1016674
  11. Margaret Stanley PhD. (2016) Human Papillomavirus Vaccines. The Vaccine Book (Second Edition)
  12. 蔣維倫 (2021) 什麼?RNA疫苗的過敏機率是流感疫苗的十倍?泛科學

目前通過緊急許可的疫苗共有 6 款,一起來看看他們有什麼不同吧!

*勘誤,0:44 AZ疫苗是轉錄轉譯整條棘蛋白,並非修飾的棘蛋白


 

文章難易度
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163 篇文章 ・ 449 位粉絲
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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Omicron 變種病毒從哪來?打疫苗有用嗎?Omicron相關研究彙整

台灣科技媒體中心_96
・2022/01/22 ・2931字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國內境外移入已出現變種病毒 Omicron 案例,引發國人擔憂。至去年 12 月中為止,我們僅略知 Omicron 會造成曾染疫者再次染疫的風險增加,不過,初次感染比率卻下降,而 Omicron 病毒的傳播力尚待研究證實。

另一方面,Omicron 變種病毒從去年底爆發全球疫情至今,大家最關注的就是新冠疫苗的保護力是否會因為 Omicron 病毒而失效。科學家在 2021 年底初步用施打疫苗的血清做測試,發現這些血清對 Omicron 病毒的抗體反應有下降;但台灣科技媒體中心綜整至今(2022)年陸續發布尚未同儕審核的預印本研究,發現人體由疫苗或感染病毒獲得的 T 細胞免疫反應,並沒有因為 Omicron 變種病毒而受到太大的影響,表示人體過去打疫苗或受新冠病毒感染後,仍帶有一定程度的保護力。

人們施打疫苗或受新冠病毒感染後,面對Omicron 仍帶有一定程度的保護力。圖/envato elements

「台灣科技媒體中心」彙整 Omicron 相關科學文獻,提供國人參考,增加對最新變種病毒的認識。

Omicron 從哪來?這次變種有什麼特徵?

Omicron 變種病毒在 2021 年 11 月 26 日,由 WHO 正式命名。科學家觀察 Omicron 的序列時發現,它與之前的變種病毒相較,突變位置的數量最多。造成全球大流行的 Beta 和 Delta 病毒,改變棘蛋白功能的突變分別是 10 個和 9 個,而 Omicron 有 36 個,這是引起科學家們擔憂的最主要原因。

研究發現,Omicron 病毒在南非,「再感染」的風險增加,但這並不能說明是因為 Omicron 病毒的傳播力變強。南非流行病模擬暨分析中心(SACEMA)於 12 月 2 日,發表尚未經同儕審核的研究,根據 11 月 1 日至 27 日間的數據指出,南非當地曾經感染新冠病毒者,又再感染 Omicron 病毒的風險較高。推測應是從自然感染新冠病毒獲得的免疫力,對抗 Omicron 的效果下降。該研究提醒,雖然再感染率上升,初次感染比率卻下降,研究無法回答再感染率增加的原因,也無法說明 Omicron 免疫逃脫的程度。

南非國家傳染病研究所(NICD)病毒學家潘妮.摩爾(Penny Moore)認為,南非的新冠疫苗覆蓋率較低,再感染率高,所以關鍵在於感染後的症狀與重症程度。雖然目前 Omicron 在南非案例增加快速,但在英國主要流行的變種病毒還是 Delta,因此很難從案例數字看出 Omicron 的傳播狀況。

(示意圖)圖/envato elements

Omicron 會讓疫苗失效嗎?

目前科學家是依據觀察抗體量,來判斷疫苗的作用,而其中的原理,長庚大學臨床醫學研究所教授顧正崙說明:在對抗致病性微生物的戰爭中,後天免疫系統由 B 細胞產生的抗體與 T 細胞的細胞免疫,組成兩個交叉火網。新冠疫苗可以誘發 B 細胞產生抗體,抗體主要中和病毒預防感染。

Omicron 由於在棘蛋白上有高達 30 個以上的突變,由疫苗誘發中和抗體的能力對 Omicron 的結合能力下降,這點也在大量的體外抗體中和實驗中所證實,解釋為什麼接受過疫苗的人仍會被 Omicron 感染;尤其是 AZ 疫苗這種抗體誘發抗體能力較低的疫苗,幾乎沒有辦法有效預防感染。

國立陽明交通大學微生物及免疫研究所退休教授 黃麗華 也說明,相反的,T 細胞辨識的不是棘蛋白結構,而是呈現在細胞表面上的小片段蛋白質(約 10~24 個胺基酸)。棘蛋白中,約估有數十條小片段可被呈現在細胞表面,可被輔助型及殺手型 T 細胞所辨識。

Omicron 病毒在棘蛋白上雖然有 30 多個突變點,但其中可能影響T細胞功能的分別只有 28% (輔助型 T 細胞)及 14% (毒殺型 T 細胞)而已。換言之,絕大部分因疫苗引發的 T 細胞仍可充分辨識被 Omicron 病毒感染的細胞、並且將之清除。T 細胞反應沒有因 Omicron 病毒而受到太大的影響。(但若未來突變持續增加,呈現在細胞表面上的小片段蛋白質受到更多影響時,T 細胞反應有可能也會隨之降低。)

Omicron 的突變能讓抗體結合力下降,但對T細胞的辨識功能影響不大。圖/envato elements

這樣的研究也解釋了為什麼 Omicron 病毒雖然能造成接受疫苗後的人得到突破性感染,造成感染人數大幅上升,但是由於 T 細胞免疫還是能有效對抗感染,比起未接種疫苗者,這些確診者多為輕症或無症狀。

我應該接種第三劑疫苗嗎?第三劑如何挑選?

中興大學獸醫病理生物學研究所所長吳弘毅 指出,Omicron 會快速流行有許多原因,例如南非疫苗覆蓋率低,各國的防疫措施不同也是影響的重要因素。而判斷 Omicron 影響疫苗效果的關鍵在於,疫苗是何時施打的,因為較早施打疫苗者產生的抗體會逐漸下降。國內病毒專家施信如 則表示,台灣現在的相對優勢是,大多數人最近已施打完第二劑,保護力較高。

但兩人皆認為,提高現階段的保護力,國內最早施打疫苗的第一線人員與高齡老人,可加打第三劑作好保護、提升抗體濃度。另外,較早施打 AZ 疫苗的人,也需要盡快打第三劑。

在第三劑挑選上,施信如說明,AZ 疫苗是利用「腺病毒載體」,免疫系統再次辨認腺病毒時容易消滅疫苗載體,而減低 AZ 疫苗的效果,可能不適合作為第三劑。反過來說,原先打 mRNA 疫苗的,可以第三劑再打 AZ 疫苗,也應該考慮其他種類和品牌的疫苗,包含 Medigen(高端)與 Novavax,蛋白質疫苗也可以是很好的選擇,而不是僅限 AZ、BNT 和莫德納。

國內最早施打疫苗的第一線人員與高齡老人,可加打第三劑作好保護。圖/envato elements

此外她也提醒,疫苗施打策略應該考量全球疫苗的整體覆蓋率,富國可以一直補打第三劑疫苗,但這次 Omicron 疫情來自的非洲,相對之下較沒有量能施打第三劑,應要趕緊提升其他各國(窮國)第二劑疫苗的施打率,並持續關注這些疫苗覆蓋率低的國家的病毒變異。

吳弘毅則表示,以整體來看,未來,我們可能需要如同流行性感冒疫苗一樣,每年固定的月份同時補打新冠疫苗,讓全球的抗體或免疫能力同步。

Omicron 的研究還在進行中

有關 Omicron 的突變對傳播力、各廠牌疫苗的影響,以及感染後的情況,科學證據都還在累積當中。「台灣科技媒體中心」強調,目前應有效評斷最新研究證據的可信度與推論程度,國人不宜在未有足夠證據的狀況下,急於做出對於 Omicron 病毒的評判。

施信如與吳弘毅也表示,從現在 Omicron 有限的資料來看,Omicron 是否會對台灣造成嚴重影響仍未知,必須考量台灣的疫苗覆蓋率、防疫策略以及醫療量能。同時,台灣也須嚴密監測各國 Omicron 的疫情狀況和最新研究,以協助政府進行政策判斷。至於一般民眾則需有心理準備,防疫是長期的工作,勤洗手和戴口罩仍然是最重要的防疫基本方式,如此才能盡量降低接觸病毒的量。

勤洗手和戴口罩仍然是最重要的防疫基本方式。圖/envato elements


 

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