【药物小百科】2019冠状病毒病(COVID-19)疫苗技术简介
26/02/2021
由于仍未充分掌握人体对2019冠状病毒病(COVID-19)的免疫反应,因此在制定疫苗策略时,需应用各种技术以开发安全及有效的疫苗,以应付不同群体的需要。当SARS-CoV-2的基因排序于2020年1月公布后,各地便对各种疫苗生产技术进行研究,并推展进入临床前及临床试验。
以下为现时主要的COVID-19疫苗技术及其原理︰
五种疫苗技术
【病毒载体疫苗】
病毒载体疫苗利用经过灭活或减活处理的病毒作为载体,把所关注病毒的抗原蛋白基因物质传送到人体内。病毒抗原蛋白基因物质透过人体细胞的机理,生产相对应的抗原蛋白,并表露于细胞表面,刺激人体免疫系统。
病毒载体疫苗已获广泛应用对抗传染病,如流感、艾滋病、伊波拉病毒病等。腺病毒载体是现时最常用的病毒载体。最近一种刚获得药监单位批准的COVID-19病毒载体疫苗便利用腺病毒作为载体,把SARS-CoV-2 的棘突蛋白基因物质递送至人体细胞,从而制造出棘突蛋白,刺激免疫系统产生抗体及T细胞免疫反应。
【香港大学减活流感病毒载体COVID-19疫苗】
香港大学减活流感病毒载体COVID-19疫苗利用已减活的流感病毒作为病毒载体。透过剔除其主要带有毒性的部份 - 非结构性蛋白质 (NS1),流感病毒载体毒性便大幅降低,此缺损部份并以SARS-CoV-2棘突蛋白受体结合域 (RBD)基因物质作填补。通过上述之病毒载体疫苗机制,棘突蛋白受体结合域便能激活免疫反应。
香港大学减活流感病毒载体COVID-19疫苗是世界唯一在研发的鼻腔喷雾式COVID-19疫苗。此疫苗或能在鼻腔及呼吸道激活黏膜免疫反应,从而提供第一重防线保护,为防止受SARS-CoV-2感染提供额外优势。香港大学微生物学系、香港大学内科学系及香港大学临床试验中心正筹备此疫苗的一期临床试验,并将会在香港大学一期临床试验中心进行此项研究。
【灭活疫苗】
灭活疫苗是透过培植大量病毒,并采用化学或物理(热力)方法杀灭病毒而产生。病毒表面的抗原蛋白在灭活过程中仍得以保留,因此能刺激人体产生免疫反应。由于已灭活的病毒不能自行繁殖,因此所需病毒数量庞大,以致接种剂量较高及需要多次接种。此疫苗生产技术已十分成熟,并已应用在流感疫苗、小儿麻痹症疫苗及狂犬病疫苗等。现时,部分获得药监单位批准的COVID-19疫苗也是应用此灭活疫苗技术生产。
【核酸疫苗】
用以对抗传染病的核酸疫苗是一种创新疫苗技术。现时对抗COVID-19的信使核糖核酸 (mRNA) 及脱氧核糖核酸 (DNA) 疫苗正在全球积极研发中。两种技术的原理都是通过注射SARS-CoV-2 的棘突蛋白基因物质到人体内,以激活免疫反应。
mRNA疫苗: 带有病毒抗原蛋白基因信息的mRNA会以脂质外壳包裹,并注射到人体内,透过指示核糖体制造病毒抗原蛋白,激活免疫反应。
DNA疫苗: 带有病毒抗原蛋白基因信息的DNA质体通过电脉冲穿孔术传送到人体细胞内,并透过mRNA转译为病毒抗原蛋白,从而激活免疫反应。
【重组蛋白疫苗】
将病毒抗原蛋白基因物质置入酵母细胞、昆虫(杆状病毒)或哺乳类动物细胞内以表达病毒抗原蛋白。重组细胞通过持续复制以生产大量病毒抗原蛋白。病毒抗原蛋白会从细胞提炼出来并获纯化,用以制作重组蛋白疫苗。
当重组蛋白疫苗注射到人体内,当中的病毒抗原蛋白便会激发免疫反应。重组蛋白疫苗技术已应用在乙型肝炎疫苗和人类乳头瘤病毒 (HPV) 疫苗。透过表达SARS-CoV-2 的抗原蛋白(如棘突蛋白),重组蛋白疫苗有望发展成对抗COVID-19的疫苗。