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Novavax 疫苗的優缺點?蛋白質疫苗的關鍵技術!

miss9_96
・2021/06/10 ・2956字 ・閱讀時間約 6 分鐘

美國諾瓦瓦克斯(Novavax)疫苗三期試驗結果,顯示出約 89% 的超高保護力,針對 α 突變株,保護力也高達 86%。Novavax 有加入 COVAX 計畫中,因此同樣有參與 COVAX 的台灣可能也有機會引進 Novavax 疫苗。

Novavax 的 COVID-19 疫苗,和台灣國產疫苗同屬「蛋白質類型」,其保護力、不良反應等數據,可做為未來如有國產疫苗之參考。

Novavax 疫苗(NVX-CoV2373)三期試驗,結果已於 5 月中以預印本公布 [1]。整體保護力89.7%,針對 α 變異株(B.1.1.7,俗稱英國變異株)的保護力達 86.3%,展現了極高的潛力。

蛋白質疫苗的優缺點,和關鍵技術

蛋白質疫苗的目的,是讓「白血球看到『關鍵的』蛋白質」。在三十多年前,用純粹的病毒蛋白質做為抗原的首款疫苗-B 型肝炎疫苗上市,台灣囡仔也因此受惠 [2]。

相較於常聽到的 mRNA(如:莫德納)、腺病毒載體(如:牛津 AZ)、去活性(如:科興)疫苗等,使用純粹的蛋白質做為疫苗,有下述優點 [3]:

  • 使用歷史悠久:
    蛋白質疫苗開發至今,已累積了三十多年以上的接種經驗,如我們熟悉的「B 肝疫苗」、「子宮頸癌疫苗」等。相較於 mRNA、腺病毒載體疫苗,蛋白質疫苗在臨床熟悉或民眾信任度上,更讓人放心。
  • 友善保存環境:
    蛋白質疫苗僅需 4℃ 保存,相較於需要低溫冷鏈的 mRNA 疫苗,保存與運輸條件更便利。
  • 沒有血栓副作用風險:
    已知腺病毒載體疫苗(如牛津 AZ)有一罕見但致命的副作用:「血栓併血小板低下症候群(Thrombosis with Thrombocytopenia Syndrome, TTS)」。
    目前推測可能是由疫苗外洩之負電的核酸所引起,而蛋白質疫苗不含類似物質(帶負電之高分子),較無此疑慮。
  • 沒有整顆病毒的風險:
    歷史上曾發生幾件慘烈的疫苗事故,都與直接使用病毒的去活性有關。1955 年的美國,藥廠用整顆病毒製作小兒麻痺疫苗時,因為未能完全殺死病毒,也就是疫苗內仍有活病毒,結果導致 4 萬人染病、近兩百人癱瘓、10 名孩童死亡。蛋白質疫苗不使用整顆病毒,無此疑慮 [註1]。
與其他種類疫苗相比,蛋白質疫苗有歷史悠久、容易保存、無血栓副作用、無整顆病毒的優點。圖/envato elements

然而,蛋白質疫苗也有天生的缺點:因為「不夠像病毒感染細胞」的過程,而產生的免疫力不足。所以此類疫苗中,有兩個關鍵成分:「抗原」及「佐劑(adjuvant)」[3]。抗原讓白血球認識敵人,而佐劑模仿微生物入侵的信號,激發更強烈的抗體反應。

Novavax 疫苗的抗原和佐劑

Novavax 疫苗抗原的特色,在於使用「修飾後穩定態的棘蛋白(spike protein)」。

從 2002 年的 SARS 後,科學家針對冠狀病毒累積了各類研究。他們發現,想對該病毒家族開發疫苗,「表面棘蛋白」是最好的抗原。

科學家發現,對付冠狀病毒最好的方式就是使用表面棘蛋白做抗原。圖/envato elements

但單獨存在的棘蛋白容易自然分解,因此可透過修改部分胺基酸,使它們成為更穩定的棘蛋白(S-2P)。Novavax 的科學家測試了二十多種胺基酸組合,終於找到結構最穩定的胺基酸序列,進入生產工序 [4]。

科學家可透過基因工程,讓細胞生產大量的目標蛋白質;而 Novavax 用的細胞很獨特,他們使用台灣人很熟悉的害蟲:秋行軍蟲(Spodoptera frugiperda)的「卵巢細胞」。

大量的棘蛋白被生產,並黏著在奈米顆粒上,形成表面佈滿抗原的奈米粒子(30~40 nm)。而這種大小、仿似真實病毒的奈米粒子(virus-like nanoparticles, VLPs)設計,能誘使淋巴系統捕捉、進一步提升抗原被白血球吞噬、辨認的效果 [4]。

奈米大小的棘蛋白抗原,能引誘白血球吞噬。圖/envato elements

而 Novavax 的佐劑(Matrix-MTM)則使用了樹皮裡的東西。皂樹(Quillaja saponaria)的樹皮萃取物:皂苷(Saponin),它能讓局部組織發炎、受損,模仿病原體入侵人體的反應,呼喚更多的免疫細胞到達現場、吞噬更多抗原 [4]。

Novavax 科學家藉著獨有的技術,在澳洲,展開了疫苗(NVX-CoV2373)的 1-2期臨床試驗、踏上剿滅魔王的征途。

臨床試驗的優秀結果

Novavax的 1-2 期臨床試驗,希望能求出合理的抗原、佐劑劑量。結果發現 [5]:

  • 使用佐劑,能降低抗原的濃度,並達到更高的抗體強度(A, C 組比較)
  • 追加第 2 劑,能大幅提高抗體強度(C, D 組比較)
  • 在佐劑協助下,即使抗原用量減少至五分之一,仍可產生可觀的抗體,且抗體中和病毒的強度,介於有症狀感染者到重症患者之間(B, C, E 組比較)

Novavax 的 1-2 期臨床試驗顯示,在恰當的佐劑和抗原組合下,健康人體可安全地產生抗體,且強度介於有症狀感染者到重症患者之間。

帶著令人振奮的 1-2 期結果,Novavax 展開了 3 期試驗。

不同濃度抗原、佐劑的Novavax疫苗,誘發出的抗體,和康復者體內抗體強度比較。From: 參考文獻5

三期試驗在英國展開 [1]。Novavax 招募了約一萬五千人,65 歲以上長者佔27.2%、罹患慢性病等高風險族群占比 44.7%。

疫苗組將注射 2 劑疫苗,相隔 21 天。最終完成試驗的疫苗組(7,020 人)和安慰劑組(7,019 人),人數約 1:1。

Novavax 疫苗的不良反應數據發現,第 2 劑的不適感會比第 1 劑強烈、年輕人的不適感會比年長者明顯。比例最高的全身性不良反應是頭痛、肌肉痛和疲勞(和牛津、莫德納疫苗相似)。整體而言,不良反應溫和且短暫(2 天以內)。

Novavax 疫苗之不良反應。From: 參考文獻1

此外,Novavax 疫苗的保護力數據非常驚人。

Novavax 疫苗整體保護力高達 89.7%,若僅針對 α 變異株,保護力幾乎沒有降低(86.3%)。而對於 COVID-19 重症高風險族群,也就是年長者的保護力,有將近九成(88.9%),針對慢性病等族群,則有九成的保護力(90.9%)。

疫苗效果在各組之間幾乎沒有降低,展現了極強大的潛力。

Novavax 疫苗的超高保護力,值得台灣關注。不僅是因為它參與了 COVAX,未來可望配送至我國,也因為它的保存非常友善,僅需 4℃ 即可,對偏鄉、離島、長程運輸具備高度便利性。

而且,美國已商討放鬆法規,將會允許 Novavax 等藥廠自行決定向他國提供疫苗之順序(過去為美國優先)。建議台灣可積極向 Novavax 採購疫苗,以補足本國之疫苗缺口。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.


註1:儘管歷史上發生過此悲劇,但去活性疫苗仍有其重要性,同時,也並不代表現代的去活性疫苗(如:國藥、科興)裡,帶有活病毒,會造成染疫風險。

參考文獻

  1. Paul T. Heath, Eva P. Galiza. et. al. (2021) Efficacy of the NVX-CoV2373 Covid-19 Vaccine Against the B.1.1.7 Variant. medRxiv. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.13.21256639
  2. 蔣維倫 (2021) B 肝疫苗及台灣的肝炎聖戰——疫苗科學的里程碑(三)。泛科學
  3. 蔣維倫 (2021) 台灣的希望?蛋白質類型疫苗——高端疫苗簡介。泛科學
  4. 蔣維倫 (20201) 蛋白質加上昆蟲和樹皮:諾瓦瓦克斯疫苗原理與臨床試驗成果。科技報導
  5. Cheryl Keech, Gary Albert. et. al. (2020) Phase 1–2 Trial of a SARS-CoV-2 Recombinant Spike Protein Nanoparticle Vaccine. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2026920

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miss9_96
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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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防疫宅在家的三個科學抒壓提案

PanSci_96
・2021/06/24 ・1955字 ・閱讀時間約 4 分鐘

全台進入疫情三級警戒一個月,無論是分流上班、分組上班或完全居家上班,過去這一個月對上班族來說難免焦躁不安,即便現階段疫情仍然嚴峻,不如專注難得的「低度外出」生活,讓躁動的心安靜下來,迎接宅家新常態。台灣最受知識社群歡迎的新媒體泛科學,整理了三個宅在家的科學抒壓法,讓你不僅宅,還宅得很科學。

一、轉念:將壓力轉助力

居家辦公拉開物理距離,網路會議不如面對面開會來的溝通無礙,甚至更耗費心神,這些壓力讓你工作表現失常了嗎?

圖/pexels

哈佛大學曾做過一個壓力處理方式的研究,發現「認知再評估策略」能夠幫助人們在壓力下較不受影響。

研究人員將受試者分為 A、B、C 三組,研究人員請實驗組 A 試著「忽略壓力」、實驗組 B 嘗試「將壓力轉念」,控制組 C 不採取任何手段。接著讓受試者們分別進行 5 分鐘的演說並計算數學題目,過程中研究人員故意皺眉、雙臂交叉抱胸、給予負向回饋等,讓受試者感受到壓力。

結果發現,試著將壓力轉念的 B 組受試者們的血液更加流暢,這讓他們在演說和算數時不受干擾、專注處理問題。其實研究人員不過是在實驗前和 B 組說「雖然壓力會讓你心跳加速,但可把這些變化看作是興奮的反應」,如此一來,B 組受試者能夠專注即將來臨的挑戰。

二、閉眼休息,增加創意力

面對排山倒海的提案,是否想不出好點子呢?根據日本科學家的研究,只要閉上雙眼就能激發創意

研究人員找來 40 位大學生,分別在睜眼或閉眼時為一款米和茶想新的產品名稱,實驗開始前研究人員各提供 5 個名稱範例以誤導受試者,包括 XX 光、XX 茶,若受試者想出的名稱以「光」或「茶」做結尾,就被視為不具創意的「聚斂」名稱,若跳脫框架、採用不同用字,則是有創意的「擴散」名稱。

圖/pixabay

在睜眼狀態測試時,受試者在思考名稱時同時觀看一支幾何圖形的影片,在睜眼和閉眼的狀態下,受試者各有一分鐘為產品命名。

最後研究結果指出,受試者在閉眼時想出擴散名稱的比例,是睜眼時的 1.6 倍!這可能是因為閉眼會防止我們的大腦受到視覺干擾,確實有助於激發創意。居家辦公別忘了適時閉上雙眼休息,保護視力也提升想像力。

三、理性飲酒,有助放鬆

當然不是在白天上班時喝酒,在結束一天的工作後,很多人會喜歡藉由「喝一杯」放鬆,究竟為何酒精能讓人放鬆呢?

圖/pexels

這個祕密與大腦構造有關,腦部最外側有大腦皮質負責理性與思考,內側邊緣系統負責感情與記憶,酒精第一個影響的事情為抑制大腦皮質的活動,因為酒精是能讓神經運作減緩並鎮定神經的液體,因此當大腦皮質的功能減弱後,被理智意志的情感與本能的衝動可能會顯現出來,喝酒能夠放鬆,僅是舒緩平常緊繃的理性神經、讓壓力宣洩。

雖然適當飲酒有助於抒壓,但過度飲酒也會讓腦部運動和記憶的機能「鎮定」下來,導致無法走直線或直接斷片。(同場加映:酒醉是怎麼一回事?

然而,壓力並不全然是壞事,對於變化莫測的疫情,有點焦慮反而更謹慎,例如擔憂染疫而勤洗手,便能有效降低風險。面對遠距工作的新常態,各行各業勢必得經過一番調整,保持警覺但不過度焦慮,居家辦公也能事半功倍喔!

瀏覽更多宅在家科學:防疫在家不停學,生活也能好科學測你的防疫指數

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