[免疫人生] 如何獲得免疫力….談免疫、免疫力與疫苗!
雖然進入五月中旬後,台灣新冠肺炎(武漢肺炎)疫情大爆發,但不幸中的大幸是我們已撐過了去年疫情剛爆發時最艱辛的2020年,現在已有控制疫情的良方~”疫苗”的問世。
疫苗能讓我們獲得免疫力,而多數人獲得免疫力(群體免疫)則是我們未來生活是否能恢復正常的關鍵。所以今天Stella要帶大家來認識免疫系統、免疫力與疫苗的關聯,並簡單介紹一下武漢肺炎疫苗。
▌免疫力是抑制疫情傳播的關鍵!
不知道大家是否曾想過,"為什麼流感和武漢肺炎兩種疾病同樣都是由病毒所引起,且都是透過飛沫傳染,但我們飽受了武漢肺炎對個人健康(包括生命)、社會民生和經濟的衝擊,卻不用擔心流感帶來的威脅?…Why?"答案就是對病毒有無免疫力!
流感在人類社會已有超過百年的歷史,這意味著大部分人都曾多次接觸過此病毒,並對它有一定的免疫力。再加上人類對如何處理流感病毒早已有豐富經驗,例如施打流感疫苗及使用各種抗病毒藥物等。所以流感並不會造成大規模疫情,且能預防其引發的重症或致死風險,因而不會帶給我們太大的威脅。
武漢肺炎卻是一個全新的病毒,因此沒有人對它有免疫力。再加上此病毒早期即有傳染力,而且不容易預防,故易快速擴散引爆大規模疫情。隨著感染人數的增多,重病和死亡風險將增加,醫療可能因不堪負荷而崩潰,且還會衝擊社會、民生與經濟。
所以若想要恢復武漢肺炎爆發前的日常生活,希望武漢肺炎能像流感般,不會影響我們健康與民生經濟,就需要大部分人對此病毒具有免疫力。而根據目前專家普遍的看法,武漢肺炎群體免疫門檻為70%,也就是說,要有七成以上的國人都擁有免疫力,我們才能徹底免於武漢肺炎疫情的威脅、恢復之前的正常生活。
▌免疫力是如何獲得的? 淺談免疫系統與免疫力
想要獲得免疫力方法有二:直接接觸並感染病毒且戰勝病毒;或施打疫苗。首先,我們先來了解接觸、感染病毒是如何讓我們獲得免疫力的。
在自然的情況下,在被病毒等致病微生物感染且痊癒後,我們會獲得對該病毒的免疫力,讓我們得以免於同樣病毒的威脅。這整個過程大概是這樣的:
1.病毒等致病微生物打破皮膚、黏膜屏障,進入身體。
2.在體內巡邏的免疫細胞,如巨噬細胞、白血球等發現入侵者,大量免疫細胞趕到案發現場參戰,透過吞噬等方法來殺死敵人。
上述過程稱為「先天性免疫反應」,若入侵者不強,這個階段即可清除敵人,而後身體會開始進行修護,最後傷口會癒合並恢復原狀。但若敵人太強,光憑巨噬細胞、白血球無法殲滅入侵者的話,就會激活「後天性免疫反應」,針對入侵者發動”針對性”的免疫攻擊。這個階段上場的免疫細胞包括T細胞、B細胞等,而我們一般常聽到的抗體,以及免疫力都是在這個階段產生的。
3.「後天性免疫反應」:巨噬細胞等抗原呈現細胞將入侵者的片段組織(抗原)呈現給T細胞(TCR),激活後天性免疫反應。在這個過程中,B細胞會根據入侵者的抗原,生產"客製化"的專門武器~抗體;另外還會活化包括毒殺T細胞等免疫細胞來消滅入侵者,發揮免疫防禦的功能。
首次接觸病毒時,因為需要辨識入侵者的抗原,並針對其發動專一性的免疫反應,所以較費時,約5~10天或更久的時間(因人而異)。但當打完首戰後,免疫系統會產生記憶細胞,記錄下這些作戰訊息,所以下次當同樣的敵人再度入侵時,身體就能迅速(約1~3天)且大量產生免疫反應,讓我們較輕易就能戰勝敵人,此即俗稱的免疫力。(參考圖一)
▌為什麼疫苗能讓我們獲得免疫力? 淺談疫苗的作用原理
如前所述,接觸並感染病毒能讓我們獲得免疫力,保護我們免於同樣病毒的威脅,但直接接觸病毒畢竟有健康與生命的風險。以武漢肺炎為例,儘管大多數人感染者都是輕症,會戰勝病毒而痊癒;但仍有部分人感染後出現重症,在打完戰後留有後遺症;也有少數人因打輸病毒而喪命…為了降低感染病毒帶來的健康與生命風險,於是有了疫苗的誕生。
疫苗係利用”免疫系統具有記憶力”的原理,讓身體事先”演習”敵人入侵、免疫細胞作戰的過程,使身體得以在安全的狀況下產生免疫記憶(=免疫力)。以武漢肺炎為例,目前開發的疫苗主要有三種:含完整病毒的死毒(或稱滅活)疫苗,使用病毒片段(就武漢肺炎來說就是病毒的棘蛋白)的蛋白質疫苗,和基因疫苗~mRNA、DNA疫苗,這些方法都比讓我們直接接觸病毒來獲得免疫力安全多了。(參考圖二)
[武漢肺炎疫苗種類]
*滅活疫苗(或稱死毒疫苗):先殺死病毒(稱為滅活),之後再將病毒的屍體送入體內,誘發免疫反應。使用這個技術的疫苗有中國科興疫苗、國藥集團疫苗;印度的Covaxin疫苗。
*蛋白質疫苗(或稱重組蛋白疫苗):利用基因技術,在體外先培養出要使用的病毒蛋白質,經純化後,再將蛋白質打入人體,激活免疫反應。台灣的高端疫苗、聯亞疫苗;美國的Novavax疫苗都是使用這種技術。
*基因疫苗(mRNA或DNA疫苗):蛋白質是由DNA而來,DNA經轉錄會形成RNA,之後再經轉譯合成蛋白質。基因疫苗就是將合成病毒棘蛋白的基因訊息(mRNA或DNA)送入體內,由人體細胞自行合成蛋白質,再激活身體免疫反應。知名的輝瑞和莫德納疫苗就屬於mRNA疫苗;而大家耳熟能詳的AZ疫苗、J&J 嬌生疫苗則是以腺病毒為載體的DNA疫苗。
總結來說,想要終止武漢肺炎對我們健康、社會民生與經濟的威脅、恢復正常生活,就需要有七成以上的國人都具有免疫力。而獲得免疫力的方法只有兩種:直接接觸病毒、感染武漢肺炎,或施打武漢肺炎疫苗。前者(直接感染)相當於裸身上戰場,會有較高的健康和死亡風險,後者(打疫苗)相當於武裝上場,讓我們較容易打贏病毒,抑制疫情的擴散,並降低因感染引起的重症和死亡風險。所以,我個人始終認為”是否要打疫苗”根本是個偽命題,因為聰明人才不會有武器不用,選擇讓自己裸身上場和病毒搏鬥啊。
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💉《合成代謝/雄性激素衍生物-基本運作原理》
🧬絕大多數人, 都不知道合成代謝類固醇是如何運作。 只聽說過,用了,你就會變得又巨又強壯。 現在,讓我們來看一下合成代謝類固醇的運作原理。
🧬雄激素衍生物,例如合成代謝類固醇,由於它們是親脂性的,因此能夠從血流中擴散 穿透肌肉的細胞膜。 話雖如此,類固醇會與在肌肉裡的雄激素受體結合。 因此 睾丸激素的受體會位於肌肉細胞內。
🧬然而,在雄激素未與受體結合時,受體是處於非活性狀態,一旦結合,就會形成一種活性複合物。我們稱其為激素受體複合物(註1)。
該複合物被反式激活後,會成為我們所謂的DNA結合蛋白(註2)。
🧬該複合物轉位進入細胞核,一旦進入該複合物,該複合物就會通過受體特異性,在蛋白質結構內 我們所說的DNA結合結構域,並在各種肌肉特異性基因的調節啟動子區域中,結合成一種“雄激素反應元件”(註3)。
🧬當結合時,它會往上調整肌肉中各種基因的表達。 特別在負責參與我們所謂“肌肉收縮的肌原纖維蛋白”,以及肌肉中的其他調節元素。
🧬一旦這些基因被表達時並最終被譯成新蛋白質。隨著時間的流逝,當這些成為具有生物活性的新蛋白質,被整合入細胞本身後形成肌肉纖維肥大。
🧬以上就是合成代謝類固醇在人體的運作原理。
註:
雄激素受體結合:hormone or steroid receptor
雄激素衍生物:androgenic derivatives
激素受體複合物:hormone receptor complex
雄激素反應元件:androgen response element
(註1)激素受體複合物:
激素受體是結合激素的蛋白質。 結合後,「激素/受體複合物」會引發一系列細胞效應,從而導致生理或行為 發生某些改變。 激素通常需要結合受體來介導細胞反應。https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/hormone-response-element
(註2) DNA結合蛋白:
DNA結合蛋白是單鍊或雙鏈的DNA結合成的蛋白,如果結合是序列特異性的,則通常在主溝中與調節基因表達的轉錄因子,這和在核苷酸之間切割DNA的核酸酶一樣。
https://www.nature.com/subjects/dna-binding-proteins
(註3)雄激素響應元件:
雄激素響應元件(ARE)是再發,二六聚體基序,存在於雄激素受體、目標的基因的啟動子或增強子中。 較弱的雄激素響應元件,尤其是它的半位點,在調節基因表達時受益於鄰近的基序或協同轉錄因子。
https://www.jbc.org/article/S0021-9258(17)37540-3/pdf
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【COVID-19 疫苗來了!】:關於AZ疫苗你應該知道的
首批11.7萬劑牛津AZ(Oxford–AstraZeneca COVID-19 vaccine)疫苗於3/3上午抵台,中央流行疫情指揮中心指揮官陳時中表示,第一批只有11.7萬劑,將優先提供在專責病房、負壓隔離病院或負責採檢單位的醫事人員接種,第二批疫苗才會開放沒有直接接觸到的工作人員接種。
根據最新研究結果,接種一劑AZ效果是76%,接種12周以上後再打第二劑,保護力可提升到86.4%,兩劑之間隔越久效果可能更好【註1】;按理來說,AZ疫苗需要接種2劑才具備完整保護力,因此11.7萬劑只能提供5萬人接種,但陳時中強調,由於2劑疫苗間隔長達8週以上,因此這次的疫苗將作為11.7萬名第一線高風險醫護人員的第一劑疫苗,確保保護力範圍愈大愈好。
陳時中說,凡是有資格接種的醫事人員都會造冊列入,至於醫事人員接種意願就是他們的個人選擇,未來如果疫苗有剩下,會再往下開放其他風險等級比較高的族群。【註2】
■阿斯特捷利康/AZ疫苗
AZ疫苗(Oxford–AstraZeneca COVID-19 vaccine),又稱牛津疫苗,為「阿斯特捷利康藥廠」與「英國牛津大學」與合作開發的新冠疫苗。
AZ疫苗是種含有可表現新型冠狀病毒棘蛋白(S protein)的「腺病毒載體疫苗」,用於預防新冠肺炎感染,可避免因新冠肺炎感染引起的嚴重併發症。
AZ疫苗目前已通過世界衛生組織(WHO)、歐盟等其他先進國家及我國緊急授權使用,目前優先施打對象為第一線醫護人員。
■AZ疫苗為「病毒載體疫苗」
「病毒載體疫苗」通常會用腺病毒(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。該病毒DNA不會整合到人體基因體內,而是會被轉錄或複製到mRNA中轉譯成蛋白質。
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。
▶「阿斯特捷利康藥廠」與「英國牛津大學」共同開發的AZ疫苗:牛津大學與阿斯特捷利康的ChAdOx1新冠疫苗(AZ疫苗)由安全性高的黑猩猩腺病毒為載體製成,載體中包含在新冠病毒表面的棘突蛋白,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。
▶嬌生公司(Johnson & Johnson)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。【註3、4】
■AZ疫苗:種類、保護力、運送方式
▶疫苗種類:DNA疫苗。
透過改良的黑猩猩的腺病毒當載體,攜帶冠狀病毒的刺突蛋白(spike protein)的基因(雙股DNA)。改良的腺病毒可以進入細胞,但不能複製,一旦病毒進入細胞,便會將刺突蛋白(spike protein)基因置入細胞核中,細胞會據此製造刺突蛋白,並呈現在細胞表面,供免疫細胞辨認。免疫細胞會據此製造針對刺突蛋白的抗體,直接攻擊新冠病毒,以及被冠狀病毒感染的細胞。
▶保護力:
共兩劑,間隔8-12周。疾管署指出,AZ疫苗不含可複製的SARS-CoV-2新型冠狀病毒顆粒,不會因為接種本疫苗而感染新冠肺炎。另外,依據目前臨床試驗結果顯示,此疫苗接種完成,2劑間隔12周保護力可達82.4% (62.7%~91.7%),並可降低新冠肺炎傳播率達67%,並且能有效預防因新冠肺炎感染而造成的嚴重併發症。疫苗的保護效果則視接種對象的年齡或身體狀況而有不同差異【註5】。
▶運送方式?
DNA不如RNA脆弱,腺病毒堅韌的蛋白質外殼更有助於保護內部的遺傳物質。因此,AZ疫苗不必保持冷凍狀態。當在2-8度C冷藏時,該疫苗有效性預計將持續至少6個月【註6】。
■AZ疫苗接種後可能發生之反應及因應措施
▶本疫苗接種後可能發生的反應大多為接種部位疼痛、紅腫,通常於數天內消失,可適度冰敷,請勿揉;抓接種部位。
▶接種疫苗後可能有發燒反應(≧38℃),通常約48小時可緩解。其他可能反應包含疲倦、頭痛、肌肉痠痛、體溫升高、寒顫、關節痛及噁心,這些症狀隨年齡層增加而減少,通常輕微並於數天內消失。
▶如有接種部位紅腫及硬塊發生膿瘍、持續發燒或嚴重過敏反應(如呼吸困難、氣喘、眩暈、心跳加速、全身紅疹)等不適症狀,應儘速就醫並告知醫師曾接種疫苗,以做為診斷之參考,同時請醫師通報當地衛生局或疾病管制署。
▶完成疫苗接種後,雖可降低感染新型冠狀病毒的機率,但仍有可能罹患嚴重特殊傳染性肺炎,民眾還需注重保健與各種防疫措施,以維護身體健康。【註7】
■約翰霍普金斯大學專家指出,理想的新冠疫苗應具備以下幾項特性
1.安全且僅有輕度,短暫的副作用(例如酸痛和低燒)。
2.可為大部分的疫苗接種者(> 80%)提供長期保護(超過一季),特別是在弱勢族群中,例如老年人、患有其他潛在疾病、肥胖等易受感染高風險人群。
3.不僅能預防疾病,還可以防止病毒傳播給他人。
4.以單劑量給藥。
5.能夠快速大量生產。
6.易於存放(例如,不需要很大包裝或不需儲存在超低溫下)。
7.可以輕鬆運輸(例如,除了在冷鏈之外,透過寄送來運輸)。
8.易於管理(不需要特殊的設備,就可自行管理或不需要重新培訓人力即可進行管理)。
專家也指出,目前沒有一個新冠病毒疫苗具備以上所有優勢,我們也可能永遠無法擁有具備以上所有特徵的疫苗,由於因為各種原因,開發出來不同類型的疫苗具有不同特徵。最重要的是,新冠疫苗要在接種疫苗後長期安全性高,並能保護大部分接種者不會罹患中度至重度新冠疾病的疫苗。【註3】
■國衛院疫苗二廠,盼能在三年內完成
國際科學上認為新冠肺炎的疫情可能會「流感化」,變異病毒可能超出疫苗範圍,因此未來疫苗的研發非常重要,研發過程又需要「小量的量產」作實驗所用,國衛院現有一座研發用的疫苗廠,已規劃興建第二座,盼能因應未來新的疫情發生時,加快臨床試驗的腳步,全案已送至國發會討論,盼能在三年內完成。
設置的目的是因應未來若出現新的疫情,都能迅速研發、少量生產、加快後續臨床試驗的進度,無須再對外委託,釐清成效後,也能加快技術轉移的腳步。
因此國衛院的疫苗廠是著重研發及小量量產,台灣應要能自行掌握疫苗的研發與製造,這個目標並非一蹴可幾,需要國家與產業界共同合作,目前中研院、國衛院及產業界已達成共識,未來兩研究單位將與業界合作成立平台,希望逐步朝疫苗自給自足的方向邁進【註8】。
【Reference】
📋 更多COVID-19學術資料都在 「國家衛生研究院-論壇 - COVID-19學術資源網」:https://forum.nhri.edu.tw/covid19/
1.來源
➤➤資料
∎【註1】
( Yahoo 新聞)AZ疫苗「2劑隔8周」 最快6月才有完整保護力 :http://bit.ly/38kkUUy
∎【註2】
(中央社新聞粉絲團)「首批AZ疫苗11.7萬劑 採檢、直接照顧染疫者醫護先打」:http://bit.ly/38mYHFp
∎【註3】
(環球生技月刊 Global Bio & Investment)「霍普金斯大學專家全面剖析新冠疫苗:4類型、8大特性、優劣勢評析」:http://bit.ly/3kVS7dW
∎【註4】
(GeneOnline 基因線上)4 大 COVID-19 疫苗大解密!:http://bit.ly/30sq9x0
∎【註5】
衛生福利部- 疾病管制署 - 1922防疫達人「疫苗簡介-COVID-19 Vaccine AstraZeneca」:http://bit.ly/30oaAGy
∎【註6】
(健康醫療網)「新冠疫苗如何做? 疫苗製成、保護力、施打情形一次看」:http://bit.ly/3kYtc9M
∎【註7】
(工商時報)「AZ疫苗懶人包 接種禁忌、副作用一次看」:http://bit.ly/38k6BiY
∎【註8】
(工商時報)「國衛院疫苗二廠,拚三年建成」:http://bit.ly/2Oh5XvJ
➤➤照片
∎【註2】
▶AZ疫苗介紹
▶全國COVID-19專責醫院及其他醫療院所「醫事等相關工作人員」資格名冊
∎【註7】
▶AZ疫苗副作用一覽表
∎(Technews 科技新報)疫情緩解的關鍵,疫苗種類、原理、研發一次看懂:http://bit.ly/3rv6DvT
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
▶國家衛生研究院論壇出版品-電子書(PDF)-線上閱覽:
https://forum.nhri.org.tw/publications/
3. 【國衛院論壇學術活動】
▶https://forum.nhri.org.tw/events/
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衛生福利部 / 疾病管制署 / 財團法人國家衛生研究院 / 國家衛生研究院-論壇
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