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「與台灣同行」—蛋白質疫苗的優缺點，和關鍵技術

高端疫苗是台灣首支與美國衛生研究院（NIH）合作開發的疫苗，與另一款美國生物科技公司諾瓦瓦克斯（Novavax）所研發的Covid-19疫苗同樣採取「蛋白質次單位技術」(即「基因重組蛋白技術」)。
　
■美國諾瓦瓦克斯（Novavax）同樣採用蛋白質次單位技術來研發疫苗
美國生物科技公司諾瓦瓦克斯（Novavax）表示，其研發的兩劑式Covid-19疫苗，在美國和墨西哥的第三期大型臨床試驗結果顯示，對有症狀感染具有逾9成的保護力，對中度至嚴重感染的保護力更達百分之百，且對全球主要變種病毒株的保護力也達9成。
　
根據美國全國公共電台（NPR）報導，美國藥廠諾瓦瓦克斯採用「蛋白質次單位技術」，這種疫苗與已在美國獲得緊急授權使用疫苗，其不同之處在於此種疫苗包含棘狀蛋白本身，人體無需再製造，再搭配一種輔劑，以強化免疫系統反應，可讓疫苗更具保護力。
　
《自然醫學》（Nature Medicine）期刊最新研究也指出，藉由以Covid-19復原患者血清的中和抗體濃度做比較，結果顯示七款Covid-19疫苗中，保護力最佳的是莫德納、諾瓦瓦克斯及輝瑞，其次分別為俄國衛星五號疫苗、AZ與嬌生，最後則是中國科興疫苗。
　
蛋白質重組技術過去曾用在B型肝炎與百日咳疫苗。台大醫院小兒感染科醫師李秉穎曾表示，蛋白疫苗不會像mRNA或腺病毒到處跑，該疫苗透過肌肉注射讓局部產生免疫反應，不會有過敏性休克或血栓等副作用；此外，蛋白質的物性比mRNA穩定許多，因此無須特殊冷鏈要求[1]、[2]。
　
■蛋白質疫苗的優缺點，和關鍵技術
蛋白質疫苗的目的，是讓「白血球看到『關鍵的』蛋白質」。在三十多年前，用純粹的病毒蛋白質做為抗原的首款疫苗－B 型肝炎疫苗上市。
　
相較於常聽到的 mRNA（如：莫德納）、腺病毒載體（如：牛津 AZ）、去活性（如：科興）疫苗等，使用純粹的蛋白質做為疫苗，有以下優點：
►使用歷史悠久
▪蛋白質疫苗開發至今，已累積了三十多年以上的接種經驗。
▪如我們熟悉的「B 肝疫苗」、「子宮頸癌疫苗」等。相較於 mRNA、腺病毒載體疫苗，蛋白質疫苗在臨床熟悉或民眾信任度上，更讓人放心。
　
►友善保存環境
▪蛋白質疫苗僅需 4℃ 保存。
▪相較於需要低溫冷鏈的 mRNA 疫苗，保存與運輸條件更便利。
　
►沒有血栓副作用風險
▪已知腺病毒載體疫苗（如牛津 AZ）有一罕見但致命的副作用：「血栓併血小板低下症候群（Thrombosis with Thrombocytopenia Syndrome, TTS）」。目前推測可能是由疫苗外洩之負電的核酸所引起，而蛋白質疫苗不含類似物質（帶負電之高分子），較無此疑慮。
　
►沒有整顆病毒的風險
▪歷史上曾發生幾件慘烈的疫苗事故，都與直接使用病毒的去活性有關。1955 年的美國，藥廠用整顆病毒製作小兒麻痺疫苗時，因為未能完全殺死病毒，也就是疫苗內仍有活病毒，結果導致 4 萬人染病、近兩百人癱瘓、10 名孩童死亡。蛋白質疫苗不使用整顆病毒，無此疑慮。
　
蛋白質疫苗也有天生的缺點：因為「不夠像病毒感染細胞」的過程，而產生的免疫力不足。所以此類疫苗中，有兩個關鍵成分：「抗原」及「佐劑（adjuvant）」。
►「抗原」讓白血球認識敵人
▪Novavax 疫苗抗原的特色，在於使用「修飾後穩定態的棘蛋白（spike protein）」。
▪從 2002 年的 SARS 後，科學家針對冠狀病毒累積了各類研究。他們發現，想對該病毒家族開發疫苗，「表面棘蛋白」是最好的抗原。
▪科學家可透過基因工程，讓細胞生產大量的目標蛋白質；大量的棘蛋白被生產，並黏著在奈米顆粒上，形成表面佈滿抗原的奈米粒子（30~40 nm）。而這種大小、仿似真實病毒的奈米粒子（virus-like nanoparticles, VLPs）設計，能誘使淋巴系統捕捉、進一步提升抗原被白血球吞噬、辨認的效果。
　
►「佐劑」模仿微生物入侵的信號，激發更強烈的抗體反應
▪Novavax 的佐劑（Matrix-M™）則使用了樹皮裡的東西。
▪皂樹（Quillaja saponaria）的樹皮萃取物：皂苷（Saponin），它能讓局部組織發炎、受損，模仿病原體入侵人體的反應，呼喚更多的免疫細胞到達現場、吞噬更多抗原[3]。
　
■次單位疫苗 ─「重組蛋白疫苗」
次單位疫苗是最近幾十年發展出來的技術，「次單位」意為只取病原體一部分結構製成疫苗。
作法有兩種：
▪一種天然的次單位疫苗，直接培養病毒再取出病原體一部分毒素，純化減毒後做疫苗。
▪另外一種是重組的次單位疫苗，又稱重組蛋白疫苗，這次國內3家疫苗廠，國光生技、高端疫苗及聯亞生技，研發的新冠疫苗即是「重組蛋白疫苗」。
　
「國家衛生研究院感染症與疫苗研究研究員暨生物製劑廠」劉士任 執行長解釋，所有的生物體包括病毒及細菌都有基因，也就是DNA，DNA製造RNA、RNA製造蛋白質，病毒或細菌外殼有很多不同表面蛋白，重組蛋白疫苗就是在病毒外殼的蛋白中，篩選出所需的病原蛋白質，以基因工程的技術，將蛋白質的DNA序列植入細胞培養，使細胞長出病毒蛋白質加以純化，再製成疫苗打入人體，讓免疫系統經由偵測到病毒蛋白產生免疫反應。
　
現在的B型肝炎疫苗跟HPV（人類乳突病毒）疫苗，都是用重組蛋白的技術來製成疫苗。但蛋白質純化需要時間，而且不同蛋白質純化技術不一樣，開發蛋白質疫苗需較長時間[4]。
　
■因應未來新興傳染病，長期備戰才是正解
冠狀病毒與流感病毒同屬RNA病毒，流感病毒由8條、冠狀病毒由1條RNA組成，它們的複製過程由於缺乏校對機制，容易累積突變。中研院基因體研究中心研究員馬徹分析，這就是RNA病毒如此善變難搞的原因，連研究了百年的流感，到現在都還找不到萬用疫苗預防或萬靈丹治療，更遑論是人類還很陌生的冠狀病毒，不過相關領域的科學家仍持續在努力。
　
新冠肺炎全球大流行，甚至有流感化趨勢，馬徹語重心長地說，這是全世界要一起面對的問題，大家不必過度恐慌！新冠肺炎不會是人類最後一個面對的新興傳染病，說不定10年後又有新疫情爆發，任何國家都要長期投資備戰，對於新興傳染病的相關研究是「養兵千日，用在一時」[5]。
　
　
【Reference】。
1.來源
➤➤資料
∎[1] (自由時報)「高端二期解盲成功》技術同門Novavax」：https://ec.ltn.com.tw/article/paper/1454103
∎[2] (自由時報)「諾瓦瓦克斯疫苗 保護力逾9成」：https://news.ltn.com.tw/news/world/paper/1454747
∎[3] (PanSci 科學新聞網)「Novavax 疫苗的優缺點？蛋白質疫苗的關鍵技術！」：https://pansci.asia/archives/323206
∎[4] (康健雜誌)「台灣新冠疫苗最快3月到貨，5張圖看懂疫苗怎麼做」：https://www.commonhealth.com.tw/article/83548
∎[5] (科技大觀園)「檢測、治療、疫苗——科學家抗疫總動員」：https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=8800cc8c-085a-40b3-a127-98437cb071ad
　
➤➤照片
∎(康健)「台灣新冠疫苗最快3月到貨，5張圖看懂疫苗怎麼做」：https://www.commonhealth.com.tw/article/83548
∎「Vaccinating health and care staff」：
https://content.govdelivery.com/accounts/UKDEVONCC/bulletins/2b3f58d
　
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Nature Medicine

因為疫情，如今大家對於檢測病毒的 PCR 技術大約不陌生，這是一種很簡便的、在體外模擬細胞內 DNA 的複製過程。

這項利潤豐厚的技術得以出現，始自 1993 年諾獎得主繆里斯的一場森林漫步。正當他名利雙收之際，不料迎來一場挾帶惡意的官司，1959 年的諾獎得主科恩伯格，走上法庭宣稱：這我早就發現了，只是沒有需要。繆里斯肯定是閒著沒事幹，才去做我和我的學生絕不會去做的事。

【mRNA疫苗臨床試驗95％有效! mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎？】：發表在新英格蘭醫學期刊（NEJM）上的兩篇論文提到【註1】，兩個mRNA疫苗臨床研究分別收案3萬多人與4萬多人，在打完疫苗之後的兩個月追蹤當中，施打疫苗讓COVID-19感染率減少了95%！【註3】
　　
在本文開始前，在此先簡述說明一下「分子生物學的中心法則」，建立對DNA、RNA、mRNA的基礎認識。
　　
■分子生物學的中心法則 (central dogma)(圖1)
用最簡單最直接的方式來描述的話，生物體的遺傳訊息是儲存在細胞核的DNA中，每次細胞分裂時，DNA可以複製自己 (replication)，因而確保每一代的細胞都帶有同樣數量的DNA。
　　
而當細胞需要表現某個基因時，會將DNA的訊息轉錄 (transcribe) 到RNA上頭，再由RNA轉譯 (translate) 到蛋白質，而由蛋白質執行身體所需要的功能。這也就是所謂的分子生物學的中心法則 (central dogma)。
　　
對於最終會製造成蛋白質的基因來說，RNA是扮演了中繼的角色，也就是說遺傳訊息本來儲存在 DNA 上頭，然後經過信使 RNA (messenger RNA, mRNA) 的接棒，最後在把這個訊息傳下去，製造出蛋白質。【註4】
　　
■冠狀病毒的基因組由RNA構成
RNA不如DNA穩定，複製過程容易出錯，因此一般RNA病毒的基因組都不大。但冠狀病毒鶴立雞群，基因組幾乎是其他RNA病毒的三倍長，是所有RNA病毒中最大、最複雜的種類。
　　
冠狀病毒還能以重組RNA的方式，相當頻繁地產生變異，但是基因組中位在最前端的RNA序列相對穩定，因為其中有掌控病毒蛋白酶與RNA聚合酶的基因，一旦發生變異，冠狀病毒很可能無法繼續繁衍。
　　
目前抗病毒藥物的研發策略之一，正是設法抑制病毒RNA複製酶（RdRp）。而最前端的RNA序列也是現階段以反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR）檢驗新冠病毒時鎖定的目標。中央研究院院士賴明詔表示，不同病毒的核酸序列當中還是有各自的獨特變異，正好用來區分是哪一種冠狀病毒。【註5】
　　
■SARS-CoV-2是具有3萬個鹼基的RNA病毒
中國科學院的《國家科學評論》（National Science Review）期刊【註2】，2020年3月發表《關於SARS-CoV-2的起源和持續進化》論文指出，現已發生149個突變點，並演化出L、S亞型。
　　
病毒會變異的原因可略分成兩種：
▶一是「自然演變」
冠狀病毒是RNA病毒，複製精準度不如DNA病毒精準度高，只要出現複製誤差，就是變異。
▶二是「演化壓力」
當病毒遇到抗體攻擊，就會想辦法朝有抗藥性的方向演變，找出生存之道。【註6】
　　
■mRNA 疫苗是一種新型預防傳染病的疫苗
近期，美國莫德納生物技術公司（Moderna）與輝瑞公司（Pfizer），皆相繼宣布其COVID-19 mRNA疫苗的研究成果。
　　
莫德納公司在2020年11月30日宣布他們的mRNA-1273疫苗在三期臨床試驗達到94.1％（p<0.0001）的超高保護力，受試者中約四成為高風險族群（患糖尿病或心臟病等），7000人為高齡族群（65歲以上），另也包含拉丁裔與非裔族群（報告中未提到亞洲裔）。
　　
傳統大藥廠輝瑞公司，亦在美國時間11月18日發佈令人振奮的新聞稿：他們的RNA疫苗（BNT162b2）三期臨床試驗已達設定終點，保護力高達95％（p<0.0001）。該試驗包含了4萬名受試者，其中約有四成受試者為中高齡族群（56～85歲），而亞洲裔受試者約占5％。
　　
■mRNA疫苗為什麼可以對抗病毒？
為什麼mRNA疫苗會有用？就讓我們先從疫苗的原理「讓白血球以為有外來入侵者談起」。
　　
在過往，疫苗策略大致上可分為兩種：
● 將病毒的屍體直接送入人體，如最早的天花疫苗（牛痘，cowpox）、小兒麻痺疫苗（沙克疫苗，polio vaccines）、肺結核疫苗（卡介苗，Bacillus Calmette-Guérin, BCG）以及流感疫苗等。
　
✎補正
卡介苗 BCG(Bacillus Calmette-Guerin vaccine) ：卡介苗是一種牛的分枝桿菌所製成的活性疫苗，經減毒後注入人體，可產生對結核病的抵抗力，一般對初期症候的預防效果約85％，主要可避免造成結核性腦膜炎等嚴重併發症。
　
▶以流感疫苗為例，科學家通常先讓病毒在雞胚胎大量繁殖後，再將其殺死，也有部分藥廠會再去除病毒屍體上的外套膜（envelope），進一步降低疫苗對人體可能產生的副作用後，再製成疫苗。
　　
● 將病毒的蛋白質面具，裝在另一隻無害的病毒上再送入人體，如伊波拉病毒（Ebola virus disease, EVD）疫苗等。
▶以伊波拉病毒疫苗為例，科學家會剪下伊波拉病毒特定的醣蛋白（glycoproteins）基因，置換入砲彈病毒（Rhabdoviridae）的基因組中，使砲彈病毒長出伊波拉病毒的醣蛋白面具。
　　
上述例子都是將致命病毒的部分殘肢送入人體，當病毒被樹突細胞（dendritic cells）或巨噬細胞（macrophages）等抗原呈現細胞（antigen-presenting cell, APC）吃掉後，再由細胞將病毒殘肢吐出給其他白血球，進而活化整個免疫系統，然而，mRNA疫苗採取了更奇詭的路數 - 「讓人體細胞自己生產病毒殘肢！」
　　
■mRNA 疫苗設計原理(圖2)
將人工設計好可轉譯出病毒蛋白質片段的mRNA，包裹於奈米脂質顆粒中，送入淋巴結組織內，奈米脂質顆粒會在細胞中釋出RNA，使人體細胞能自行產出病毒蛋白質片段，呈現給其他白血球，活化整個免疫系統。
　　
■mRNA疫苗設計流程(圖3)
1「科學家獲得病毒的全基因序列」
因社群媒體的發達、公衛專家、病毒研究者以及期刊編輯的努力，這次的COVID-19病毒序列很快的被發表；中國北京疾病管制局的研究團隊，挑選了九位患者，其中有八位，都有前往華南海鮮市場的病史，並從這些患者採取了呼吸道分泌物的檢體，運用次世代定序 (NGS，Next Generation Sequencing) 的方式，拼湊出新型冠狀病毒全部與部分的基因序列。並陸續將這些序列資料，提供給全世界的病毒研究者交互確認，修正序列的錯誤。
　　
2「解析病毒基因群裡所有的功能，選定目標蛋白質(Covid-19病毒棘蛋白質)」
以冠狀病毒為例，通常會選病毒表面的棘狀蛋白（spike protein）。因為棘蛋白分布於病毒表面，可作為白血球的辨識目標，同時病毒需透過棘蛋白和人體細胞受體（receptor）結合，進而撬開人體細胞，因此以病毒繁殖的策略而言，此處的蛋白質結構較穩定。
　　
3「製造要送入人體的mRNA，挑選出會製造棘蛋白的mRNA進行修飾」
挑選會轉譯（translation）出目標蛋白質的mRNA，並進行各項修飾，以提高該人工mRNA在細胞裡被轉譯成蛋白質的效率。如：輝瑞的mRNA疫苗（BNT162b1）選用甲基化（methylation）後的偽尿嘧啶（1-methyl-pseudouridine）取代mRNA裡的原始尿嘧啶（uracil, U），有助於提升mRNA的穩定性，並提高mRNA被轉譯成病毒棘蛋白的效率。
　　
4「將人工mRNA裹入特殊載體，將mRNA包裹入特殊載體顆粒中」
因為mRNA相當脆弱且容易被分解，因此需要對載體進行包裹和保護。然而，有了載體後，接踵而來的問題是「該怎麼送到正確的位置（淋巴結）？」。而輝瑞和莫德納不約而同地都選用了奈米脂質顆粒（lipid nanoparticles）包裹mRNA載體，奈米脂質顆粒通常由帶電荷的脂質（lipid）、膽固醇（cholesterol）或聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）修飾過的脂質等組成，可以保護RNA，並將mRNA送到抗原呈現細胞豐富的淋巴結組織。
　　
5「包覆mRNA的奈米脂質顆粒，注射在肌肉組織」
使其能循環到淋巴結，被淋巴結中的細胞吃掉。奈米脂質顆粒釋放出mRNA，使細胞產出病毒蛋白質片段，進而呈現給其他白血球並活化整個免疫系統。【註7】
　　
mRNA可將特定蛋白質的製造指示送至細胞核糖體（ribosomes）進行生產。mRNA 疫苗會將能製造新冠病毒棘狀蛋白的 mRNA 送至人體內，並不斷製造棘狀蛋白，藉此驅動免疫系統攻擊與記憶此類病毒蛋白，增加人體對新冠病毒的免疫力，最終 mRNA 將被細胞捨棄。
　　
值得注意的是，由於 mRNA 疫苗並無攜帶所有能製造新冠病毒的核酸（nucleic acid），且不會進入人體細胞核，所以施打疫苗無法使人感染新冠病毒。
　　
Pfizer、BioNTech 研發的 BNT162b2 是美國第 1 個取得 EUA 的 mRNA 疫苗，施打對象除成年人，還包含 16 歲以上非成年人。且相比 Moderna 製造的 mRNA-1273 疫苗，患者施打第 2 劑 BNT162b2 的副作用較輕微。
　　
Moderna 也不遑多讓，mRNA-1273 於 2020 年 12 月中取得 EUA，且具備在 -20°C 儲存超過 30 天的優勢。在臨床試驗中，使用 mRNA-1273 的 196 位受試者皆無演變成重度 COVID-19，相較安慰劑組中卻有 30 人最終被標為重度 COVID-19 患者。【註8】
　　
為了觸發免疫反應，許多疫苗會將一種減弱或滅活的細菌注入我們體內。mRNA疫苗並非如此。相反，該疫苗教會我們的細胞如何製造出一種蛋白質，甚至一種蛋白質片段，從而觸發我們體內的免疫反應。如果真正的病毒進入我們的身體，這種產生抗體的免疫反應可以保護我們免受感染。【註9】
　　
【Reference】
▶DNA的英文全名是Deoxyribonucleic acid，中文翻譯為【去氧核糖核酸】
▶RNA 的英文全名是 Ribonucleic acid，中文翻譯為【核糖核酸】。
　　
1.來源
➤➤資料
∎【註1】
Baden LR, El Sahly HM, Essink B, et al. Efficacy and Safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 30:NEJMoa2035389. doi: 10.1056/NEJMoa2035389. Epub ahead of print. PMID: 33378609; PMCID: PMC7787219.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2035389
　　
Polack FP, Thomas SJ, Kitchin N, et al. Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 31;383(27):2603-2615. doi: 10.1056/NEJMoa2034577. Epub 2020 Dec 10. PMID: 33301246; PMCID: PMC7745181.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2034577
　　
∎【註2】
Xiaoman Wei, Xiang Li, Jie Cui, Evolutionary perspectives on novel coronaviruses identified in pneumonia cases in China, National Science Review, Volume 7, Issue 2, February 2020, Pages 239–242, https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa009
　　
∎【註3】
▶蘇一峰 醫師：https://www.facebook.com/bsbipoke
▶中時新聞網 「mRNA疫苗臨床試驗95％有效 醫：哪國搶到就能結束比賽」：
https://www.chinatimes.com/realtimenews/20210104004141-260405?chdtv
　　
∎【註4】
( 台大醫院 National Taiwan University Hospital-基因分子診斷實驗室)「DNA、RNA 以及蛋白質」：https://www.ntuh.gov.tw/gene-lab-mollab/Fpage.action?muid=4034&fid=3852
　　
∎【註5】
《科學人》粉絲團 - 「新冠病毒知多少？」：https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?id=4665
　　
∎【註6】
(報導者 The Reporter)【肺炎疫情關鍵問答】科學解惑 - 10個「為什麼」，看懂COVID-19病毒特性與防疫策略：https://www.twreporter.org/a/covid-19-ten-facts-ver-2
　　
∎【註7】
科學月刊 Science Monthly - 「讓免疫系統再次偉大！mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎？」：https://www.scimonth.com.tw/tw/article/show.aspx?num=4823&page=1
　　
∎【註8】
GeneOnline 基因線上 「4 大 COVID-19 疫苗大解密！」 ：https://geneonline.news/index.php/2021/01/04/4-covid-vaccine/
　　
∎【註9】
(CDC)了解mRNA COVID-19疫苗
https://chinese.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
　　
➤➤照片
∎【註4】：
圖1、分子生物學中心法則
　　
∎【註7】：
圖2：mRNA 疫苗設計原理
圖3：mRNA 疫苗設計流程圖
　　
　　
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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面對嚴峻疫情，世界各地政府對疫苗寄予厚望，冀透過群體免疫阻止武漢肺炎病毒蔓延，但市民對疫苗的信心亦是抗疫一大挑戰，《健康蘋台》帶大家看看疫苗能否為2021帶來曙光。

疫苗的面世速度太快？
武漢肺炎大流行之前，一般疫苗由研發至上市平均需要10年時間，武漢肺炎疫苗一年多便做到，是否太過兒戲？根據歐洲藥品管理局資料，以往疫苗生產的程序依序為：臨床前研究、第一至第三階段臨床研究、監管審核、批准上市至大量生產的程序，各個環節分開進行，單是審批就可用上一年時間，過程冗長。

鑒於今次疫情嚴峻，監管機構很早就為研製武漢肺炎疫苗的藥廠提供科學咨詢，包括如何設計試驗及取得有效數據。研發過程有部分階段重叠，監管機構也採取滾動式審核（rolling review），即藥廠在試驗中途一有數據就開始評審，不必等到完成所有程序，節省時間。另外，藥廠也冒着可能失敗的風險，在第三期臨床研究階段便提前大量生產和簽約銷售，務求疫苗一經通過，可以馬上配送到醫務所，展開大規模接種。


疫苗預防率要打六折？
港府預購的三款疫苗，分別是上海復星醫藥代理、美國輝瑞及德國BioNTech合作的「BNT162b2」，由北京科興控股生物技術公司生產的「CoronaVac」，及英國牛津大學及阿斯利康共同研發的「AZD1222」。根據第三期臨床研究初步數據，三款疫苗的有效率：

「BNT162b2」95%（兩劑疫苗）

「AZD1222」70.4%（兩劑疫苗，不論劑量）；90%（先低劑量；後高劑量）；62.1%（兩劑全劑）

「CoronaVac」未有數據，相信超過50%

感染及傳染病專科醫生林緯遜解釋，疫苗研究的有效率是指預防病發（有病徵的武漢肺炎感染），而不是預防病毒接觸上呼吸道黏膜、在無病徵下複製及釋放病毒。「單純估計打疫苗後是否有機會感染，甚至在沒有病徵下傳播給別人的機會，確實要給有效率打個折扣。」政府專家顧問梁卓偉曾說，將疫苗效用換算做保護身體不受感染的能力要「打個六折」。林醫生指按世衞要求疫苗有效率達50%的標準，「複星疫苗及牛津疫苗就算打個折，保護力相當不錯。」

疫苗的基本原理
武漢肺炎病毒表面有一層包膜，與人類細胞融合便可感染人類。過程中，包膜上伸出的棘突蛋白（spike protein）首先會穿透細胞，猶如一把進入人體細胞的鑰匙，與人類細胞表面的「ACE2受體」結合。三款疫苗的主要功能，都是讓身體辨識病毒樣子，產生針對棘突蛋白的中和抗體（neutralizing antibody），使棘突蛋白失去功能。注射疫苗的常見副作用包括針口痛、肌肉痛、疲倦、腹瀉、頭痛、噁心。


科興滅活疫苗技術最成熟
三款疫苗當中，以科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術平台往績最好，在季節性流感、小兒麻痹、甲型肝炎疫苗都用過，技術成熟，安全性高。惟林醫生指，滅活疫苗是將整個病毒透過加熱或化學處理殺死後注入體內，激發的免疫反應比較弱，相較其他技術平台，「抗體速度下降得比較快，保護時間較短，因此須添加其他佐劑成份，和施打加強劑補救，不過打幾多針、是否每個季度打，仍是未知之數。」

有人憂慮指滅活疫苗可能誘使免疫系統產生針對病毒其他蛋白的非中和抗體（non neutralizing antibody），導致免疫反應過量，出現抗體依賴增強反應（antibody-dependent enhancement），即從未染病人士接種疫苗後自然感染病毒，體內的非針對性抗體反而有利致病，使病徵更嚴重。林醫生解釋，登革熱疫苗曾出現此情況，故只建議曾染病人士接種登革熱疫苗，不過科興疫苗的臨床前研究有提及沒有此現象，待第三期研究數據可再判斷。事實上，此現象也可能於二次感染或遇上疫苗耐藥性病毒時出現。

復星疫苗產生抗體較精準
復星「BNT162b2」已經在英美展開大規模接種計劃。其mRNA技術是將經基因改造的病毒棘突蛋白核酸段（mRNA）注入身體，指導身體製造無害的棘突蛋白，引起免疫反應產生抗體，日後遇上病毒就能抵抗。林醫生解釋，mRNA技術的優點在於產生的抗體比較精準，因此免疫反應也較強。

不過，這項新技術以往未曾有大規模接種計劃使用過。「這是第一隻商業註冊mRNA疫苗，中長期影響未明，始終臨床研究只有數萬人，當提高接種率至幾千萬人，個別體質不同，罕見問題可能在接種兩個月後才出現。」過去一個月，英美報告數宗過敏反應個案，表徵包括呼吸困難及紅疹，懷疑與疫苗穩定劑成分聚乙二醇有關，當局建議有過敏史人士接種後留院半個鐘觀察。

牛津疫苗採用實驗階段技術
牛津「AZD1222」採用不可複製的黑猩猩腺病毒載體，插入病毒棘突蛋白基因，進入體內主導人體細胞製造對付棘突蛋白的抗體，理論上產生的抗體也較精準。此技術曾用於研發伊波拉疫苗，但停留在實驗階段於非洲控制疫情。不過，牛津在11月的第三階段研究，意外發現研究參加者接種比原劑量低的疫苗後更有效，雖然後來重做實驗證實兩劑疫苗注射全劑最有效，但仍未公佈最新的有效率數據。英國政府已批准當地時間1月4日讓國民接種牛津疫苗，標準劑量為兩劑全劑，建議相隔時間為4至12星期。英媒引述未刊登數據，指第一劑及第二劑相隔時間越長越好，可提升整體抗體水平。另有兩名參加者出現橫貫性脊髓炎，一人證實患多發性硬化症，另一宗原因不明。

疫苗可對付變種病毒？
病毒自爆發以來變種上千次，疫苗如何應付？林醫生解釋，病毒不斷複製自身DNA，過程出錯而發生變異屬無可避免。變異不一定對病毒更有利，純粹時間越長，累積越多變異，有機會出現更厲害的病毒株。早前在英國就發現一種新病毒株傳播能力更強，懷疑其棘突蛋白結構更容易結合人類細胞。林醫生指，針對小量且未必在關鍵位置發生的基因變異，疫苗仍然能夠發揮功效。香港對英國封關至1月10日，「疫苗起碼對大部份病毒株有保護能力，即使不幸感染，相信亦能減低病徵嚴重性。」而新變種病毒株雖然傳播力更強，但暫時未有證據顯示會更加致命。

德國BioNTech藥廠稱如有需要，六星期內可調整疫苗成份，對付變種病毒株。林醫生解釋，mRNA利用人工製造的基因片段，要改變基因組成較容易。相比之下，科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術，須利用新病毒株去製造另一批疫苗，理論上過程比較繁複。

打完疫苗等於疫情結束？
群體免疫是防疫重要一環，政府預購的疫苗預計2021年足夠供應全港人口，是否六至八成人有抗體就等於疫情結束？林醫生解釋，理論上最理想為八成人同一時段接種疫苗，社區內的群體免疫力才是最高。目前來說，三款疫苗保護時限、加強劑的劑量及相隔時間有待考證，市民在不同時段接受保護，似乎難以估算群體免疫人口。臨床研究亦未覆蓋16歲以下小童，及沒有足夠研究孕婦注射疫苗反應。「還要視乎外國的疫情控制，或多或少會有輸入個案，相信2021年要戴口罩的機會仍然非常大。」

影片:
【我是南丫島人】23歲仔獲cafe免費借位擺一人咖啡檔 $6,000租住350呎村屋：愛這裏互助關係 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/XSugNPyaXFQ)
【香港蠔 足本版】流浮山白蠔收成要等三年半 天然生曬肥美金蠔日產僅50斤 即撈即食中環名人坊蜜餞金蠔 西貢六福酥炸生蠔 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/Fw653R1aQ6s)
【這夜給惡人基一封信】大佬茅躉華日夜思念 回憶從8歲開始：兄弟有今生沒來世 (壹週刊 Next) (https://youtu.be/t06qjQbRIpY)
【太子餃子店】新移民唔怕蝕底自薦包餃子 粗重功夫一腳踢 老闆刮目相看邀開店：呢個女人唔係女人(飲食男女 Apple Daily) https://youtu.be/7CUTg7LXQ4M)
【娛樂人物】情願市民留家唔好出街聚餐 鄧一君兩麵舖執笠蝕200萬 (蘋果日報 Apple Daily) (https://youtu.be/e3agbTOdfoY)

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本集主題：「基因：人類最親密的歷史」新書介紹
　　
專訪企劃：林進韋
　　　
內容簡介：
破解基因，是人類最偉大的冒險，還是最危險的浩劫？
當人類取代上帝，打造完美基因、根除致命因子，
《X戰警》、《惡靈古堡》的時代已經來臨！
　　
電影《羅根》取材自他的研究，「金鋼狼」休‧傑克曼盛讚：「本書超吸引人！」
　　
人類從何而來？該往何處而去？
普立茲獎得主、紐約時報暢銷書《萬病之王》作者辛達塔．穆克吉
以一本書貫穿基因千年來對人類的影響

普立茲獎得主、英國衛報新人獎得主、暢銷書《萬病之王》作者最新力作
　　
　　一八五六年，在滿是荊棘、搖搖欲墜的聖奧斯定修道院裡，開啟了一切探索人類從何而來、走向何方的旅程。當達爾文、拉馬克等生物學家還在為突變是天擇論還是父母遺留變異而爭論時，年輕的見習神父孟德爾擊破停滯了兩千年的遺傳理論，發現親子間的相同與相異都自有一套規則可循，繼而激勵後人積極尋找遺傳的關鍵鑰匙。
　　
　　受到孟德爾的研究啟發，科學家發現這個讓代代之間彼此「相像」的祕密，實際存在於每個細胞的染色體上。這項遺傳研究成果與達爾文的演化論結合，被運用於優生學上，二戰時造成無數猶太人與雙胞胎遭受人體實驗、監禁及謀殺。一九五三年，基因研究走入新的境界，科學家破解DNA化學結構，發現我們的技術足以提取各類癌症、罕見疾病等致病基因，甚至能在胚胎期「定製」完美生命，這些重大發現彷彿昭示著變種人、複製人以及實驗室生化危機將不再是虛幻故事，人類對完美的追求、對道德倫理的堅持，究竟孰輕孰重？異於常人的生命，該被滅絕嗎？
　　
　　作者穆克吉醫師以一場感傷的家族探病之旅為始，細細描述破譯遺傳基因之謎的百年過程，數以千計的科學家如何透過不斷實驗及互相合作、彼此競爭，解開一道道謎題，又衍生一項項謎語。或許，人類從未如今日這般接近生命的真相，我們將從根本改寫「人類」的意義，眼前正在來臨的是我們將打造的後人類時代。
　　　　
作者簡介：辛達塔．穆克吉（Siddhartha Mukherjee）
　　 哥倫比亞大學醫學中心癌症醫師、哥倫比亞大學醫學院副教授。著有《重新認識醫學法則》，以及榮獲二〇一一年普立茲獎非小說類大獎的《萬病之王》。畢業於史丹福大學、牛津大學和哈佛醫學院，也是羅德獎學金得主。他的文章散見於《自然》、《新英格蘭醫學期刊》、《紐約時報雜誌》和《新共和》等刊物。目前偕妻女定居於紐約。二○一六年，本書原文版甫出版，迅速高居亞馬遜榜單，登上《紐約時報》暢銷書，《華盛頓郵報》、《西雅圖時報》年度好書。

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この映像授業では「【生物基礎】　遺伝子6　セントラルドグマ：転写」が約１４分で学べます。この授業のポイントは「すべての生物において遺伝情報は、DNA→RNA→タンパク質となる⇒セントラルドグマ　転写⇒DNAの配列がRNAの配列として写し取られる過程」です。映像授業は、【スタート】⇒【今回のポイント】⇒【ココも大事！】⇒【練習】⇒【まとめ】の順に見てください。


この授業以外でもわからない単元があれば、下記のURLをクリックしてください。
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■「生物基礎」でわからないことがある人はこちら！

・生物基礎　細胞の構造
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・生物基礎　細胞とエネルギー
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・生物基礎　遺伝現象と遺伝子
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・生物基礎　タンパク質の構造と働き
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・生物基礎　体液の循環と肝臓
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・生物基礎　体液濃度調節のしくみ
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・生物基礎　神経とホルモン
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・生物基礎　植生の成り立ちと繊維
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・生物基礎　バイオームとその分布
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・生物基礎　生態系と物質循環、エネルギー循環
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・生物基礎　生態系のバランスと保全
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