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

2020/12/09
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
日前,約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)專家們,針對截至目前開發的新冠疫苗的類型、量產、優劣勢進行詳細分析,並指出理想的新冠疫苗應具備8大特點,與比較目前開發最快的輝
編譯/李林璦、巫芝岳

日前,約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)專家們,針對截至目前開發的新冠疫苗的類型、量產、優劣勢進行詳細分析,並指出理想的新冠疫苗應具備8大特點,與比較目前開發最快的輝瑞/BioNTech、Moderna、AZ/牛津大學三家公司,其新冠疫苗所採用技術、有效性、儲存條件、保存期、價格、量產情況。 
 
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。
 
◎病毒減毒疫苗
 
目前已開發出幾種新冠病毒滅活疫苗,包括由中國北京科興生物技術公司(Sinovac Biotech)、國藥集團、武漢生物製劑研究所(Wuhan Institute of Biological Products)/中國醫藥集團(Sinopharm)和印度巴拉特生物科技(Bharat Biotech)開發的新冠病毒減毒疫苗。
 
減毒疫苗是生產疫苗公認的方法,如流感、小兒麻痺疫苗、A型肝炎疫苗…等疫苗廣泛被使用了數十年,生產程序已經明確且相對簡單。
 
減毒疫苗製作過程必須在不改變病毒蛋白的情況下,充分將所有病毒減活,以誘導微弱的免疫反應。但還須經過嚴格的測試確保安全性和有效性。

 ◎蛋白質疫苗
 
蛋白質疫苗是利用含有病毒蛋白質的疫苗,來刺激人體免疫反應。目前包括:Novavax、賽諾菲(Sanofi)和葛蘭素史克(GlaxoSmithKline)、英國SpyBiotech等公司,都已投入開發新冠蛋白質疫苗。
 
新冠病毒的蛋白質疫苗,多是透過與病毒表面棘突蛋白(spike protein)或受體結合部位的蛋白質,來誘導人體產生對病毒的免疫作用。由於這些疫苗不包含病毒複製所需的基因,因此被認為較為安全。
 
蛋白質疫苗的應用歷史悠久,包括B型肝炎、帶狀皰疹、百日咳等疫苗皆為蛋白質疫苗。生產蛋白質疫苗的方式多樣,除了以酵母菌或昆蟲細胞產生病毒蛋白外,也可結合佐劑增強效果。
 
◎病毒載體疫苗
 
病毒載體疫苗使用另一種非複製型病毒將新冠病毒(SARS-CoV-2)基因以DNA的形式傳遞到人體細胞中,並可以在人體細胞中產生病毒蛋白誘導產生免疫應答。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。
 
目前,病毒載體疫苗有牛津大學/阿斯特捷利康、嬌生公司(Johnson & Johnson)、中國康希諾生物(CanSino Biologics)和俄羅斯衛生部下屬的Gamaleya Research Institute研究所合作開發的疫苗。
 
牛津大學與阿斯特捷利康的ChAdOx1新冠疫苗,是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,可在人體內引發強烈的免疫反應。
 
2020年7月,歐盟批准使用嬌生生產的伊波拉病毒腺病毒疫苗,這是第一種批准用於人類的腺病毒載體疫苗,也是嬌生用在其新冠病毒疫苗的病毒載體。
 
專家指出,大多數人都已經暴露在多種腺病毒之下,因此已預先具備了免疫力,會降低載體進入宿主細胞的能力,這是使用人類腺病毒作為病毒載體疫苗潛在的限制。
 
而AZ和牛津大學的疫苗使用黑猩猩腺病毒作為載體,將可能會降低疫苗效力的風險降到最低。
 
◎基因疫苗
 
基因疫苗是透過將部分病毒基因(DNA或RNA),以非病毒載體的方式直接送入人體,由人體細胞製造出抗原並激發免疫系統反應。
 
目前進展較快的新冠基因疫苗,是以mRNA來傳遞棘突蛋白基因的疫苗,包括Moderna、輝瑞(Pfizer)/BioNTech、倫敦帝國學院(Imperial College London)開發的疫苗皆為此類。
 
由於僅需得知病毒基因序列,就能立刻開發此種疫苗,且不需經過細胞培養步驟,因此開發、生產速度都較其他類疫苗更快,但直到完成3期臨床試驗前,尚無法完全確定新冠mRNA疫苗的安全性、療效和保護時間。
 
目前已宣布部分疫苗的臨床3期試驗結果,以及採用技術、有效性、儲存條件、保存期、價格、量產情況等方面都有所差異。請參照以下表格:
輝瑞/BioNTechModernaAZ/牛津大學
採用技術基因疫苗(mRNA)基因疫苗(mRNA)病毒載體疫苗
有效性95%95%62%~90%
保存溫度-79℃-20℃-2~8℃
保存期限5天30天(1個月)180天(6個月)
每劑價錢
(均須施打2劑)
20美元32~37美元3~4美元
2020年底可提供劑量數5000萬2000萬2億