【藥物小百科】2019冠狀病毒病(COVID-19)疫苗技術簡介
26/02/2021
由於仍未充分掌握人體對2019冠狀病毒病(COVID-19)的免疫反應,因此在制定疫苗策略時,需應用各種技術以開發安全及有效的疫苗,以應付不同群體的需要。當SARS-CoV-2的基因排序於2020年1月公佈後,各地便對各種疫苗生產技術進行研究,並推展進入臨床前及臨床試驗。
以下為現時主要的COVID-19疫苗技術及其原理︰
五種疫苗技術
【病毒載體疫苗】
病毒載體疫苗利用經過滅活或減活處理的病毒作為載體,把所關注病毒的抗原蛋白基因物質傳送到人體內。病毒抗原蛋白基因物質透過人體細胞的機理,生產相對應的抗原蛋白,並表露於細胞表面,刺激人體免疫系統。
病毒載體疫苗已獲廣泛應用對抗傳染病,如流感、愛滋病、伊波拉病毒病等。腺病毒載體是現時最常用的病毒載體。最近一種剛獲得藥監單位批准的COVID-19病毒載體疫苗便利用腺病毒作為載體,把SARS-CoV-2 的棘突蛋白基因物質遞送至人體細胞,從而製造出棘突蛋白,刺激免疫系統產生抗體及T細胞免疫反應。
【香港大學減活流感病毒載體COVID-19疫苗】
香港大學減活流感病毒載體COVID-19疫苗利用已減活的流感病毒作為病毒載體。透過剔除其主要帶有毒性的部份 - 非結構性蛋白質 (NS1),流感病毒載體毒性便大幅降低,此缺損部份並以SARS-CoV-2棘突蛋白受體結合域 (RBD)基因物質作填補。通過上述之病毒載體疫苗機制,棘突蛋白受體結合域便能激活免疫反應。
香港大學減活流感病毒載體COVID-19疫苗是世界唯一在研發的鼻腔噴霧式COVID-19疫苗。此疫苗或能在鼻腔及呼吸道激活黏膜免疫反應,從而提供第一重防線保護,為防止受SARS-CoV-2感染提供額外優勢。香港大學微生物學系、香港大學內科學系及香港大學臨床試驗中心正籌備此疫苗的一期臨床試驗,並將會在香港大學一期臨床試驗中心進行此項研究。
【滅活疫苗】
滅活疫苗是透過培植大量病毒,並採用化學或物理(熱力)方法殺滅病毒而產生。病毒表面的抗原蛋白在滅活過程中仍得以保留,因此能刺激人體產生免疫反應。由於已滅活的病毒不能自行繁殖,因此所需病毒數量龐大,以致接種劑量較高及需要多次接種。此疫苗生產技術已十分成熟,並已應用在流感疫苗、小兒麻痺症疫苗及狂犬病疫苗等。現時,部分獲得藥監單位批准的COVID-19疫苗也是應用此滅活疫苗技術生產。
【核酸疫苗】
用以對抗傳染病的核酸疫苗是一種創新疫苗技術。現時對抗COVID-19的信使核糖核酸 (mRNA) 及去氧核糖核酸 (DNA) 疫苗正在全球積極研發中。兩種技術的原理都是通過注射SARS-CoV-2 的棘突蛋白基因物質到人體內,以激活免疫反應。
mRNA疫苗: 帶有病毒抗原蛋白基因信息的mRNA會以脂質外殼包裹,並注射到人體內,透過指示核糖體製造病毒抗原蛋白,激活免疫反應。
DNA疫苗: 帶有病毒抗原蛋白基因信息的DNA質體通過電脈衝穿孔術傳送到人體細胞內,並透過mRNA轉譯為病毒抗原蛋白,從而激活免疫反應。
【重組蛋白疫苗】
將病毒抗原蛋白基因物質置入酵母細胞、昆蟲(桿狀病毒)或哺乳類動物細胞內以表達病毒抗原蛋白。重組細胞通過持續複製以生產大量病毒抗原蛋白。病毒抗原蛋白會從細胞提煉出來並獲純化,用以製作重組蛋白疫苗。
當重組蛋白疫苗注射到人體內,當中的病毒抗原蛋白便會激發免疫反應。重組蛋白疫苗技術已應用在乙型肝炎疫苗和人類乳頭瘤病毒 (HPV) 疫苗。透過表達SARS-CoV-2 的抗原蛋白(如棘突蛋白),重組蛋白疫苗有望發展成對抗COVID-19的疫苗。