文字／柯皓翔、陳潔 設計／Ethan Kong

COVID-19（又稱武漢肺炎、新冠肺炎）肆虐一年，全球超過8,000萬人感染，被認為將是「流感化」的疾病。由美國輝瑞藥廠（Pifzer）與德國生技公司BioNTech合作、及莫德納生技公司（Moderna）開發的疫苗，都屬mRNA（messenger RNA，信使核糖核酸）新冠疫苗，以有史以來最快的速度上巿，英美已開始接種。疫苗被視為扼阻疫情的最佳武器。但是，回望流感疫苗已上巿70年，流感仍年年流行。

究竟，疫苗成功的關鍵在哪裡？無法克服的盲點又是什麼？疫苗為何能產製得愈來愈快？愈高價數的疫苗，就愈有效嗎？COVID-19疫苗才上巿，就傳出變異的病毒株開始擴散，疫苗能有保護力嗎？面對疫苗，打或不打，該考量什麼？

《報導者》採訪台大兒童醫院院長黃立民、國衛院名譽研究員蘇益仁、中研院基因體中心研究員馬徹、台大感染科主治醫師謝思民、長庚大學新興病毒感染研究中心主任施信如、食品藥物管理署藥品組副組長吳明美，整理出目前傳染速度最快、流行範圍最大、對人類影響最嚴重兩大病毒──流感和COVID-19──疫苗的全解析。

Q1：疫苗為什麼能保護我們？

【關鍵重點】疫苗可以讓人體獲得人造抗體，對病原體產生保護力

疫苗是一種製劑，可模仿病毒感染誘發免疫反應，讓人在未患病時，就打入細菌、病毒的整體或片段，以誘發「人造抗體」，下一次病原再入侵，體內細胞就有經驗辨識壞病毒，可用抗體中和掉；另外，疫苗還有機會誘發有效的殺手T細胞，殺死已受感染的細胞，避免病毒持續複製擴散。

現代疫苗發展的基礎可追溯到1885年，被譽為「微生物學之父」的法國科學家路易・巴斯德（Louis Pasteur）發明了「狂犬病減毒疫苗」，之後的一個世紀是疫苗發展的黃金時期：1930年代，白喉、破傷風、結核病等疫苗已有所發展；1950年代，實驗室培養病毒的技術，催生小兒痲痹、麻疹、腮腺炎等疫苗問世；如今，隨著基因工程技術成熟，科學家不僅可以基於病毒的序列精準合成抗原，更發展出RNA疫苗(又稱mRNA疫苗；RNA指核糖核酸，mRNA（messenger RNA）指「信使核糖核酸」，會攜帶遺傳訊息，可轉譯出蛋白質。RNA疫苗原理即是將mRNA導入人體細胞後，由人體自行生成病毒的抗原蛋白質，以預先產生抗體)、DNA(把DNA質體（染色體外可自行複製的環狀分子）打到動物體內，在細胞內自行轉錄、轉譯出抗原蛋白質，純化容易、製備相對快速，不過風險則在於DNA有和人體基因結合的風險)疫苗等新技術。

流感病毒是一種RNA病毒，具有容易變異、容易傳播的特性，是當今威脅最大的呼吸道傳染病之一。1918年的西班牙流感(疫情並非只發生在西班牙，也無確切證據指出病毒起源於西班牙。由於疫情爆發時正值第一次世界大戰，許多國家新聞報導受限制，當時採取中立的西班牙王國較能自由報導，也產生該國疫情較嚴重的印象)，全球有約三分之一人口、約5億人感染，隨後兩年間有約5千萬人死亡；1957年的「亞洲流感」、1968年的「香港流感」，也分別造成約200萬、100萬人死亡。如今，流感每年在全球約造成300萬至500萬例重症個案、29萬至65萬人死亡，疫苗被認為可有效預防減害、減少流感併發重症機率，保護小孩、老人等高風險族群；此外，1999年起，亦有抗流感藥物(吉利德科學公司（Gilead Sciences）1996年首度合成化合物「奧斯他韋」（Oseltamivir），可作為神經胺酸酶抑制劑來對抗流感病毒，該專利隨後授權給羅氏藥廠（Roche），開發藥物產品「克流感」（Tamiflu），其於1999年獲美國FDA許可。1999年另一隻針對流感抗病毒藥物「瑞樂沙」（Relenza）也獲美國FDA許可，其成分是神經氨酸酶抑制劑「扎那米韋」（Zanamivir），由澳洲Biota Holdings發明後，授權給葛蘭素史克（GSK）製造)上市，多一個對抗武器。

新興傳染病COVID-19，短短一年造成超過8,000萬人感染，死亡數超過176萬人，致死率約2.2%，是當今人類最大威脅。由於COVID-19尚無有效的抗病毒藥物，要扼阻疫情災害，疫苗研發更被寄予厚望。

Q2：疫苗怎麼製造？

【關鍵重點】雞蛋是製作流感疫苗的重要材料；對抗COVID-19，世界第一支mRNA疫苗誕生

1933年，西班牙流感發生的15年後，英國科學家威爾遜．史密斯（Wilson Smith）等人從患者身上首度分離出會感染人類的A型流感病毒（H1N1）；1935年，澳洲病毒學家麥克．伯內特（Frank Macfarlane Burnet）進一步發現，流感病毒可在雞胚胎蛋中大量繁殖，帶來製造疫苗的曙光。

1940年時，美國科學家小托馬斯．法蘭西斯（Thomas Francis Jr.）和約納斯．沙克（Jonas Salk）和軍方合研發出第一支單價(包含多少種血清型的病毒株。單價即代表包含一種血清型病毒株，二價即代表兩種病毒株)、針對A型流感的去活化疫苗，即採用雞胚胎蛋作為宿主，大量複製病毒，將病毒去活化、純化出抗原而成。以雞胚胎蛋產製疫苗，至今日仍廣泛使用。

不過流感病毒型別很多、又是容易變異的RNA病毒，每年流行的病毒都略有差異，進而影響疫苗保護力；此外，疫苗涵蓋的病毒型別也有限，若感染的病毒不在疫苗涵蓋的範圍內，打了疫苗也沒有保護效果。WHO每年會透過全球流感監測網絡資料(即WHO Global Influenza Surveillance Network, GISN，於1952年建立。2011年更名為「全球流感監測和反應系統」（Global Influenza Surveillance and Response System, GISRS）。該平台共享全球流感病毒資訊，藉此監測、防範、應對流感病毒或其他呼吸道病原體的流行。截至2020年11月23日，該平台合作網絡跨越全球超越100個國家、共147個流感中心、6個WHO合作中心、4個核心常規實驗室)，預測當年度流行的株別，作為疫苗配置的成分建議。以北半球為例，WHO在每年2月會完成選株，接著全球廠商便會依據該建議產製，讓各國約在10月左右開始施打，因應冬天流感季的到來。

隨著分子生物學及基因工程、材料工程發展，COVID-19疫苗製造和生產，甚至不需要如流感大量培養病毒，只要取得病毒DNA或蛋白質片段，即可以做出疫苗，如次單位／合成胜肽疫苗、重組病毒／類病毒，以及已率先上巿由輝瑞藥廠（Pfizer）與德國生技公司BioNTech合作的疫苗，及美國國家衛生研究院（NIH）與麻州生技廠合作的莫德納（Moderna）疫苗，則為一種全新的mRNA疫苗。

mRNA疫苗是核酸疫苗，是將mRNA(mRNA（messenger RNA）指「信使核糖核酸」，會攜帶遺傳訊息，可轉譯出蛋白質)打進人體細胞膜，直接在人體中轉譯出蛋白質，因此只要知道基因序列就能製作，製備速度較其他疫苗快。

但要打多少mRNA才能產生足夠蛋白、進而出現免疫反應，這方面需要純熟技術；另一考驗是，mRNA疫苗過去從未使用在人體上，因此沒有相關的驗證與研究，疫苗施打後人體的免疫力、抗體多少都有待觀察。此外，RNA容易被酵素破壞，保存不易，輝瑞與莫德納分別需要在零下70度、零下20度的環境下保存，未來若要全球施打，也考驗各國的冷鏈設備，是否可以存放疫苗。