mRNA 疫苗
mRNA 全名為信使 RNA(message RNA),將特定蛋白質的製造指示送至細胞核糖體(ribosomes)進行生產。mRNA 疫苗會將能製造新冠病毒棘狀蛋白的 mRNA 送至人體內,並不斷製造棘狀蛋白,藉此驅動免疫系統攻擊與記憶此類病毒蛋白,增加人體對新冠病毒的免疫力,最終 mRNA 將被細胞捨棄。
由於 mRNA 疫苗並無攜帶所有能製造新冠病毒的核酸(nucleic acid),且不會進入人體細胞核,所以施打疫苗無法使人感染新冠病毒。
Pfizer、BioNTech 研發的 BNT162b2 是美國第 1 個取得 EUA 的 mRNA 疫苗,施打對象除成年人,還包含 16 歲以上非成年人。且相比 Moderna 製造的 mRNA-1273 疫苗,患者施打第 2 劑 BNT162b2 的副作用較輕微。
Moderna 的 mRNA-1273 於 2020 年 12 月中取得 EUA,且具備在 -20°C 儲存超過 30 天的優勢。在臨床試驗中,使用 mRNA-1273 的 196 位受試者皆無演變成重度 COVID-19,相較安慰劑組中卻有 30 人最終被標為重度 COVID-19 患者。
全病毒疫苗 (滅活)
國科興生物開發的新冠疫苗 CoronaVac 則是用較傳統的方式製作,雖然製程有更新,但仍是採用失去活性的病毒刺激人體免疫系統。
CoronaVac 會透過六員環化學物質(4 member ring chemical)的丙內酯(β-Propiolactone)解除病毒活性,並使用明礬(Alum)作為佐劑提升疫苗功效。
全病毒疫苗雖在免疫功效與量產進程上已有一大段歷史,但 CoronaVac 在第 2 期臨床試驗僅針對 18 至 59 歲健康受試者進行試驗,未來若要用於高風險族群,應進行更多試驗。
病毒載體疫苗
病毒載體疫苗常用腺病毒(adenovirus)傳遞至人體。製造病毒載體疫苗首先得將病毒載體的自我複製能力消除,再將一段製造病毒棘狀蛋白的 RNA 或 DNA 放入腺病毒基因序列中,最後將之遞送至人體細胞,製造抗原刺激免疫系統。
病毒載體疫苗與 mRNA 疫苗最大的不同在於疫苗穩定度,因為主要使用穩定度較高的 DNA,結構上的不同使病毒載體疫苗能在 2°C 至 8°C 儲存 6 個月。對於偏鄉與基礎交通建設不完全的國家與地區來說十分有利。
AstraZeneca 與 Oxford 共同開發的疫苗就是將新冠病毒蛋白編入黑猩猩腺病毒載體,並在傳遞至人體後,製造棘狀蛋白引發抗體出現。
由莫斯科 Gamaleya 研究院(Gamaleya Research Institute)與俄羅斯國防部共同開發的新冠疫苗 Gam-COVID-Vac(Sputnik V)也是此類。Sputnik V 會透過腺病毒 5(adenovirus 5)將 DNA 打入人體細胞,接種 2 劑後預計產生 2 年新冠病毒免疫力。2 劑疫苗分別由 2 種人類腺病毒的血清型組成,皆含有新冠病毒的 S 抗原,所以能進入細胞且產生免疫反應。
再來是,Johnson & Johnson 子公司 Janssen 製造的重組病毒載體疫苗 JNJ-78436735(Ad.26.COV2.S)。疫苗採用人類腺病毒 Ad26 誘發免疫反應,疫苗預計能在 -20°C 維持穩定 2 年,2°C 至 8°C 的環境下保存至少 3 個月。
蛋白質次單元疫苗
蛋白質次單元(protein subunit)疫苗能以更直接的方式刺激免疫系統。將結合類病毒奈米粒子的蛋白質傳遞至患者體內,免疫系統即可迅速產生抗體,相比透過 mRNA 或其他核酸來製造棘狀蛋白還直接。以下為 2 家蛋白質次單元疫苗藥廠。
首先,Novavax 的蛋白質次單元疫苗是將新冠棘狀病毒透過桿狀病毒(baculovirus)遞送至蛾細胞,藉此製造蛋白,隨後和基底為皂苷(saponin)的佐劑混合製成。
第二,Sanofi 和 GlaxoSmithKline(GSK)則使用桿狀病毒生成棘狀蛋白來製造疫苗。合作中,Sanofi 提供重組 S 蛋白 COVID-19 抗原,GSK 則是供給佐劑。
綜觀現有疫苗和臨床表現,疫苗市場的高潛力競爭者為 J&J、AstraZeneca、Pfizer/BioNTech、Moderna 和 Novavax。不過因尚未有一家藥廠能滿足全美的疫苗龐大需求,所以民眾施打疫苗不見得能隨意選擇。
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