B型肝炎疫苗的誕生,和臺灣的B肝「清零」計畫——臺灣大學醫學院倪衍玄院長專訪
▍各國慢性B型肝炎的盛行率
1965年,美國科學家巴魯克·布隆伯格(Baruch Samuel Blumberg, 1925-2011)發現B肝患者體內,有一種健康人缺乏的蛋白質圓形顆粒,大小約22 nm,後來被證實為B型肝炎表面抗原(HBsAg)。重要的是,B型肝炎表面抗原,不僅在分佈在病毒表面,更是病毒結合細胞的關鍵蛋白 。換句話說,若以B型肝炎表面抗原作為疫苗,讓體內產生對應的抗體,就能中和、阻止病毒侵入細胞;因此從發現之初,B型肝炎表面抗原,就被科學界做為B肝疫苗的突破口。
科學家從帶原者的血清中萃取B肝表面抗原,經純化、消毒後,製成了試驗用的疫苗。歷經長年的研究,法國巴斯德、美國默克藥廠分別在 1975 和 1978年,開始對成人進行臨床試驗 。當時仍是病毒肆虐的台灣,也慢慢地和藥廠合作,希望能在台灣進行B肝疫苗的計畫。
試驗隔年,兩藥廠的疫苗都證實有高效的保護力(皆超過 80%)。喜出望外的台灣科學家,試圖推動本土的試驗;但沒想到,卻遭到了意料之外的阻礙。
1984年(B肝疫苗接種政策)之前、之後的6~9歲兒童,每十萬人的肝癌發生率。
▍為什麼B肝疫苗不像流感疫苗,需要每年打?
B肝病毒是DNA病毒,相對於RNA病毒(如:流感病毒、冠狀病毒等),突變的速度較慢,其各地的B型肝炎病毒,表面抗原不易出現頻繁的突變,因此不像流感疫苗,需要每年調整抗原。而且雖然台灣和其他國家流行的B型肝炎病毒,有著各自的亞型,但科學家發現,B肝疫苗誘導的中和抗體,都可以有效辨認、中和各種亞型的B肝病毒,因此不用特別針對各亞型重新設計疫苗。
而根據研究,新生兒接種B肝疫苗所帶來的血清抗體濃度,可以保持相當久的時間,半衰期長達10年;而根據1,200名台灣青少年的追蹤研究,認為在15歲以前,可能不需要考慮補打加強針。換言之,新生兒甫出生時施打的疫苗所誘導的抗體,到了她們長大成人,仍有相當比例的人,其體內抗體濃度仍保持一定水平,可抵禦病毒感染。
而除了優秀的體液免疫(humoral immunity),我們也發現,B肝疫苗也誘發、訓練出優秀的細胞免疫(cellular immunity)。從台大的入學體檢裡,偶爾會發現體內沒有B肝表面抗原抗體(anti-HBs)的學生。我們邀請那些體內已經沒有抗體的大學生,再補打1劑加強針。結果發現,她們體內抗體都能夠快速的回升,證明了記憶型B細胞(memory B cells)還記得B肝抗原。
而那些成年人血液裡的B細胞,在實驗室裡用B肝表面抗原刺激後,也可以觀察到細胞活化、產生cytokine(細胞激素)的反應。實驗室裡的細胞研究,也可推論新生兒時期接種的疫苗,成功地訓練出一批長期存活的記憶型B細胞,提供人體多年的保護。
而在2004年針對台灣青少年的論文發現,研究團隊替63名體內已無抗體的青少年(15歲)施打加強針後,有61人(96.8%)成功誘發抗體 ,更顯示了新生兒時代的B肝疫苗,已訓練出高效的細胞免疫。綜上所述,即使少部分成人體內沒有抗體,但其中絕大多數的人,體內B細胞在幼時接種的疫苗訓練之下,已演化成長期的記憶型B細胞,在遇到病毒或加強針後,可以快速分泌抗體、擊退來敵。
雖然學理上,蛋白質疫苗偏向誘發體液免疫,但從上述觀察可以發現,台灣施打的B肝疫苗雖然也是蛋白質疫苗,但也能夠成功地誘發出細胞免疫。因此不可直接認為「蛋白質類型疫苗對於誘發細胞免疫比較弱」,而是每種疫苗的特性都不一樣,需要個別地長年研究,才能更了解該疫苗的長期效果。
▍B肝疫苗現今的新發展?
1986年,酵母菌的B肝蛋白質重組疫苗上市,而台灣於1992年全面改打由酵母菌生產的疫苗。換言之,酵母菌B肝重組蛋白疫苗擁有近40年的安全數據,相當可靠,而且保護力約95%,是款相當安全、高效的疫苗。近年來,以色列藥廠開發的新重組蛋白疫苗,除了內含B肝表面抗原,還加入了pre S1和pre S2蛋白,使疫苗抗原更接近真實的病毒,希望能達到更全面的保護力 。
而在佐劑方面,目前B肝疫苗的佐劑多為鋁鹽。美國藥廠新開發的B肝疫苗 ,其佐劑使用CpG。此佐劑是經設計合成的核酸,能模仿細菌DNA的訊號,讓人體拉起病原體入侵的假警報,以招喚更多免疫細胞接觸疫苗抗原,產生更強的免疫力 。在刺激免疫反應上,CpG可能比鋁鹽的效果更好。美國藥廠新開發的B肝疫苗優點是只需兩劑,間隔1個月(台灣現有新生兒B肝疫苗,接種三劑,時程是第0, 1, 6個月)。但此疫苗有個很大的弱勢,它缺乏小孩的臨床試驗,因此只開放給成人接種;而若想根除B型肝炎,在新生兒接種才能取得最好的效益,因此台灣未進口此疫苗。
▍台灣的B型肝炎「清零」計畫?
如本文最初所述,B型肝炎病毒極為頑強,能潛藏在細胞、藥物難以殺滅。為了達到治癒的目的,部分團隊開發治療用的DNA疫苗,希望能誘導出更強的免疫細胞,找出、消除藏有病毒的細胞。可惜目前仍在實驗室階段,未進入臨床試驗。
目前台灣使用的疫苗保護力非常好,並且也能貫徹一出生就施打的公衛政策,所以在年輕世代(35歲以下)裡,B肝帶原率已低至0.5%。我們發現,那些極少數體內有病毒的年輕人,其母親多數也是B肝帶原者。因此若想達到台灣的「B肝清零」計畫,可以採用兩種策略:
1. 若B肝帶原的女性懷孕,在接近生產(懷孕的最後一期)的時候,服用抗病毒藥,盡可能地將體內的病毒量壓低,將垂直感染的可能性降到最低。
2. 若母親不願意或不方便吃藥,那麼新生兒從一出生就開始接種疫苗,並且緊密地追蹤、治療,在感染風險的最早期,就給予醫療介入,讓新生兒有著最好的控制,盡可能讓B肝病毒的循環,停在上一代。
大家一起努力,讓B肝病毒循環停下。圖/pixabay
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