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打完 BNT 疫苗半年後保護力僅 20% ?——免驚!能有效「抗重症」才是重點

miss9_96
・2021/10/19 ・3896字 ・閱讀時間約 8 分鐘

剩 20%

先秀重點。接種輝瑞-BNT 疫苗,半年後:

  • 保護力剩 20%
  • 抗重症、死亡的保護力仍高
  • 男性、或 65 歲以上、或免疫抑制、或有 2 種以上慢性病者,中和抗體效價較低
  • BMI 超過 30 者,中和抗體效價較高

打輝瑞-BNT 疫苗,保護力、抗重症的衰退速度?

卡達(位於西亞的君主專制國家)是疫苗接種的資優生,截至 2021 年 9 月 7 日,其 12 歲以上國民已超過九成接種一劑疫苗,接種兩劑者更突破八成 [1],該國主要施打輝瑞-BNT 和莫德納/Moderna 兩種 mRNA 疫苗;廣泛的施打、夠長的時間,讓我們得以窺見,接種輝瑞-BNT 疫苗後半年內,其保護力衰退速度。

隨著全民開打疫苗,該國突破性感染(接種疫苗後仍感染)比例也逐漸增加。至九月初,新增確診者中,約 36% 屬突破性感染(圖1),可能原因有二:接種人數增加,或「疫苗保護力下降」。接種者增加是事實,那,保護力有下降嗎?

圖1:上圖為累積接種疫苗人數,卡達總人口約 280 萬人。下圖為突破性感染佔新增確診者之百分比。資料來源/參考文獻 1

輝瑞-BNT 疫苗的保護力,第 5 個月後僅剩 20%

如表 1、圖 2,可發現就「預防有症狀感染」方面,第一劑就可達約 36%,而最高峰在第二劑後 1 個月內、約 77.5%,之後逐漸下滑。到第 4 個月後,降幅加大、僅剩 51.7%;到第 5 個月後,更是僅剩約 20%。而此趨勢,各年齡層皆相似 [1]

換言之,接種輝瑞-BNT疫苗後、過了半年,就幾乎不能抵擋病毒的感染了

但,疫苗目的並非百毒不侵,而是讓重症、死亡弱化成小咳嗽、小發燒。那麼,輝瑞-BNT 疫苗在「抗重症、死亡」方面的表現如何呢?

輝瑞-BNT疫苗的抗重症保護力仍高

如表 1、圖 2,就「抗重症、死亡」方面,第一劑可達到約 66%,而第二劑後更拉高到 96% 左右;重要的是,抗重症能力並未明顯下滑,直到第 6 個月仍有將近九成的保護力(第 7 個月之數據,因採樣人數過少、信賴區間上下限過大,不建議納入考量)。而此趨勢,各年齡層皆相似 [1]

簡言之,接種輝瑞-BNT 疫苗後,對抗重症、死亡的效力,應至少可持續半年。綜上可合理提出以下政策:

  • 完整接種疫苗,可有效對抗重症、死亡。所以人人都應該打疫苗
  • 預防感染的能力,在接種半年後僅剩 20%。因此「頻繁接觸病毒」,及「和脆弱族群互動頻繁」的人,以及他們的親密接觸者,如:機組員、醫護團隊、長照居民和同仁,以及前述的家人,都可能必須接種第 3、甚至第 4 劑,以避免突破性感染
圖2:上圖為接種輝瑞-BNT 疫苗後,隨時間的預防有症狀感染保護力變化。下圖為隨時間的抗重症、死亡保護力變化。請注意在超過 7 個月的該點,因取樣數過少,故信賴區間上下限極大。資料來源/參考文獻 1
預防感染有效性(%)
(95% 信賴區間)
抗重症、死亡有效性(%)
(95% 信賴區間)
第1劑後14天~第2劑之前36.8(33.2-40.2)66.1(56.8-73.5)
接種第2劑後
1個月77.5(76.4-78.6)96(93.9-97.4)
2個月73.2(71.3-75)96.8(93.9-98.3)
3個月69.6(66.7-72.3)94.3(89.1-97)
4個月51.7(45-57.6)83.7(65.5-92.3)
5個月22.5(10.6-32.7)100(因接種疫苗者無人重症)
6個月17.3(2.2-30.1)88.9(52.1-97.4)
超過7個月22.3(-1.7-40.7)55.6(-44.3-86.3)
表 1:接種輝瑞-BNT 疫苗後,預防感染,或抗重症、死亡之有效性。資料來源/參考文獻 1

啥,胖子的抗體效價比較高?

那麼,誰比較容易被突破感染呢?過往研究推測,中和抗體效價較低者,比較容易被新型冠狀病毒/SARS-CoV-2 攻破、出現突破性感染 [2]。換言之,若分析不同族群的抗體效價下降幅度,將有助於制訂第 3 針的政策。

以色列科學家徵招了四千多名受試者(4,868人),研究不同年齡、性別、體重等因素,對中和抗體效價下降程度的影響 [3]。先講結論,輝瑞-BNT疫苗誘發的中和抗體效價,在半年內快速降低(圖 3),而男性、或 65 歲以上、或免疫抑制(服藥或疾病所致)族群,中和抗體效價較其他人更低(表 2)。

圖 3 可發現,接種第 2 劑後的前 70 天裡,中和抗體效價迅速下滑;而之後雖仍下降,但速度趨緩。而不同族群之間,衰退的速度相仿。

圖 3:上圖為接種輝瑞-BNT 疫苗後,不同年齡之中和抗體效價、隨時間之變化。下圖為不同性別之中和抗體效價、隨時間之變化。資料來源/參考文獻 3

細部分析後發現,「男性」、「65 歲以上」、「免疫抑制」、「2 種以上慢性病」等因素者,其中和抗體效價顯著較低。舉例而言,表 2 可發現,免疫抑制族群的抗體效價,較一般人低 70%。而男性的抗體效價,大約較女性低 47%,而且每個年齡層裡,都是男性的抗體較弱。有趣的是,資料顯示較胖的人,產生的抗體效價反而越高。相較於瘦子,BMI (身體質量指數)超過 30 的人,抗體效價會高出 31%,肥宅終於要稱王了啊啊啊

觀察以色列的研究後,可合理提出以下政策:

若抗體效價和突破性感染相關,那優先接種第 3 劑者應為「65 歲以上」、「免疫抑制」、「男性」(瘦子和 2 種以上慢性病者,較難被識別,基於政策可行性,恐難被納入優先施打)

相較於人類熟知的疫苗,如:麻疹、腮腺炎和德國麻疹疫苗之中和抗體效價,每年下降僅 5~10%;輝瑞-BNT 的 COVID-19 疫苗誘發的抗體,其衰退的速度明顯較快。

儘管科學家尚未釐清抗體強度和突破性感染的關係,但疫苗效力迅速減弱已是事實、補接種已無法避免,台灣應儘早做好準備,以減輕疫苗衰退帶來的衝擊。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

中和效價最高峰時實驗結束時中和效價
年齡
小於45歲假設為1假設為1
45~65歲0.52(0.43-0.64)0.66(0.57-0.76)
長於65歲0.59(0.47-0.75)0.58(0.48-0.7)
性別
假設為1假設為1
0.64(0.52-0.8)0.64(0.55-0.75)
體重
BMI小於30假設為1假設為1
大於301.31(1.14-1.51)1.31(1.14-1.51)
易重症之慢性病
假設為1假設為1
罹患1項0.88(0.7-1.11)0.96(0.84-1.17)
罹患2項以上0.59(0.44-0.79)0.88(0.71-1.09)
免疫抑制劑
假設為1假設為1
有使用0.3(0.2-0.46)0.3(0.2-0.46)
小於45歲(各年齡層之性別影響)
假設為1假設為1
0.53(0.36-0.79)0.81(0.6-1.08)
45~65歲(各年齡層之性別影響)
假設為1假設為1
0.79(0.54-1.15)0.62(0.5-0.77)
長於65歲(各年齡層之性別影響)
假設為1假設為1
0.64(0.45-0.89)0.54(0.41-0.73)
表 2:接種輝瑞-BNT 疫苗後,不同分組間的中和抗體效價比值。括號內數字為 95% 信賴區間之上下限。實驗結束指接種第 2 劑後 175 天。BMI=體重/身高2,通常超過 30 視為肥胖。易重症之慢性病指:糖尿病、高血壓、血脂異常、腎臟病、心臟病、肺病、肝臟疾病等。資料來源/參考文獻 3

參考文獻

  1. Hiam Chemaitelly, M.Sc., Patrick Tang, M.D., Ph.D. et. al, (2021) Waning of BNT162b2 Vaccine Protection against SARS-CoV-2 Infection in Qatar. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2114114
  2. Moriah Bergwerk, M.B., B.S., Tal Gonen, B.A. et. al. (2021) Covid-19 Breakthrough Infections in Vaccinated Health Care Workers. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2109072
  3. Einav G. Levin, M.D., Yaniv Lustig, Ph.D. et.al. (2021) Waning Immune Humoral Response to BNT162b2 Covid-19 Vaccine over 6 Months. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2114583

標註:我將文中的"信心"區間全改成信賴區間,比較精確。統計學上為:信心水準、信賴區間。(椀濘)

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157 篇文章 ・ 400 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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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》