2009年5月12日 星期二

如何製造流感疫苗

如何製造流感疫苗




各位讀者可知道藥廠每年如何製造「流行性感冒疫苗」(簡稱流感疫苗)呢?每一年美國都有幾百萬人湧到醫院或診所打一針疫苗來保護他們不受到流感病毒的感染,一般在冬天流感季節時,許多人會罹患流感生病躺在床上。單單研發流感疫苗其實是一種複雜的過程,包括猜測、觀察及甚至跑農場,製造過程實際於每年2月時開始,世界衛生組織當與美國疾病控制及預防中心的科學家準備選擇在未來一年預期最流行的流感病毒株作為疫苗抗原,在典型情況下,他們的選擇是依據幾個月前在南半球流感流行季節中最流行之病毒株,但是以過去幾年的經驗,選擇正確病毒株並非是一種完美的科學,其間有某些成分是科學,而某些成分卻是藝術,有科學家做過統計:在過去21年間,完全合用的疫苗只有18次,有幾年預測並不完美。由於有世界衛生組織參與年度會議,因此世界各地在流感季節裡的疫苗接種工作相當標準化,如果疫苗製造適當,任何人在北半球接種的疫苗將會是一模一樣。

選擇三種病毒株對抗流感

最後科學家選擇三株流感病毒來製造疫苗:一株H1N1、一株H3N2及一株B型流感病毒,前兩者皆為A型流感病毒,毒性最強,而且每一年間變化最大,而B型病毒很少造成一般人生病,除非是健康最差的人,流感C型病毒並非疫苗的一部分,主要由於病毒株極少變異,而且一般醫生認為感染此種病毒只會刺激人體產生免疫性對人更好。
A型流感病毒株的命名是依據病毒表面兩種蛋白質種類而定:「紅血球凝集素」(hemagglutinin),是協助流感病毒結合至細胞表面的蛋白質(稱為受體),及「神經胺酸苷酶」(neuraminidase),是協助病毒脫離細胞表面而在人體內活動的酵素。H1N1是造成1918-19年流感世界大流行的病毒株,潛伏許多年後在1970年代晚期重新出現,而原因仍然不明,科學社團內有許多科學家懷疑是由某人保存在實驗室裡的一株病毒帶回人世;H3N2引起1968-69年流感世界大流行,由於過去40年沒有重大的世界大流行發生,因此H3N2仍然是引發流感的主要病毒株,如果有人得到流感,這通常是由於H3N2正在環境中循迴;1956-57年流感世界大流行是由H2N2病毒株引起,因為流感病毒的紅血球凝集素變異更快,流感疫苗就針對此特殊蛋白質來製造。

但是當流感病毒株每年都相似時,某些構造上的小變異會使其溜過人體的防禦作用,即使一般人可能在年前已經碰到過,每經過一段時間,病毒會產生突變(特別是病毒一個氨基酸發生些微改變),為此原因,疫苗製造廠每一季都須要製造新的流感疫苗,即使疫苗完美,由於病毒不斷巡迴,出現在季節末了的是那些主要已經被免疫系統篩選後的病毒,因此剩餘下的是人們對其沒有良好免疫反應的病毒株。

雞蛋是製造疫苗的工具

一旦科學家挑選好病毒株,病毒能在最好的雞蛋中生長(像農場養雞),這種過程由1950年代以來就是如此,病毒生長過程一模一樣,首先雞蛋必須加以滅菌,美國疾病控制及預防中心要確認雞蛋的安全性:沒有受到疾病感染及含有其他病原,這種生長技術也可解釋為何有時製造足夠量的疫苗十分困難,因為每一劑疫苗需須用到三顆雞蛋,每顆雞蛋用來培養一株病毒株。如果必須製造更多劑疫苗,則雞蛋的取得變得十分困難。所需病毒株的紅血球凝集素在一種已知於雞蛋中生長良好的流感病毒中生長,一旦病毒在受精雞蛋中已經生長發育,科學家就開始進行純化及粹取,並將其作為流感疫苗的一部分。最近新發展出一種噴霧性疫苗稱為FluMist,利用類似過程製造,雖然病毒本身生長於一種已經稀釋或毒性減弱的流感病毒中,但是人們在噴過疫苗後鼻子最先仍然會流鼻水。

製造更有效疫苗

即使流感疫苗已經幫助人們減少感染率,但是仍然有許多改進的空間,雖然人們對流感產生的免疫性非常不錯,但是範圍不夠廣,科學家仍然對其沒有十分信心,目前主要的改變是能將病毒生長在細胞中而非雞蛋裡,這種發展勢必讓疫苗廠能製造更大量的疫苗。

當科學家每年與季節性流感病毒作戰時,許多人仍然擔心會發生一場流感世界大流行的可能性,非常像1918、1956及1968年所發生的世界大流行,流感殺死非常多人,由於流感病毒有特殊病毒株,又因為人們只針對人體遇到過的病毒產生免疫性,因此世界大流行的源頭將是由一種全新的病毒株引發,在大部分情況下,引發世界大流行的病毒株與已經在環境中巡迴的病毒株十分不同,但是即使所有近代科學已經能夠告訴我們有關流感的各種知識,卻無法預知何種病毒株可能引發下一次流感世界大流行。

但是科學家仍然十分樂觀,認為如果改變對流感的作戰方式,就有可能幫助我們更有效地對付流感,例如改變接種疫苗的對象作為避免其他人罹患流感的作法,在過去10年的大改變已經發現:那些產生副作用危險最小的人,接種疫苗的效果最佳,以此種方式,年輕人可以避免感染病毒,而病毒可能擴散至老年人及高危險族群,但是這些人不會被疫苗保護得同樣好,這就是科學家為何催促對所有18歲以下的兒童接種流感疫苗的原因。對於未來的發展,科學家希望在個別疫苗中使用較少量病毒蛋白質,讓疫苗能對抗更多種病毒株,並且以較快的速度生產,製造廠可以在流感季節中對新病毒株反應並製造出新疫苗,希望在未來有能力以極少的疫苗來獲得更好的免疫反應。