「上課了！」免疫系統與疫苗（上） - 衛普ㄒㄧㄢ知

想要瞭解疫苗與病毒的攻防戰，就必須先瞭解免疫系統是如何運作的。

人體的免疫系統有如身體內駐守的軍隊，可分為先天免疫和後天免疫（也稱為適應性 ... Home科學新知「上課了！」免疫系統與疫苗（上） 「上課了！」免疫系統與疫苗（上） 2021-06-29 2021-07-17科學新知 人體的免疫系統有如身體內駐守的軍隊        圖像來源／iStock.com/EzumeImages 時間回到今年5月中旬，台灣的新型冠狀病毒（COVID-19）疫情有了急遽的變化，本土病例持續出現，中央流行疫情指揮中心於5月19日宣布全國進入第三級疫情警戒，目前已延長至7月12日。

根據全世界與台灣的目前趨勢，新冠病毒隨著不斷演化，現已變種為Delta，將來應會演變成像流行感冒般的常態性傳染病；因此，除了發展精準的檢測方法、治療用的抗體和藥物外，疫苗是疫情緩解的重要關鍵。

換句話說，最有效的防治還是要接種疫苗！我們就來聊聊與疫苗接種相關的科學知識，疫苗如何為免疫細胞「上課」！ 歷史上第一支疫苗現身於1796年，由英國醫師詹納（EdwardJenner）發明。

不過這故事得從1768年開始說起，詹納醫師的前輩朋友約翰•富斯特醫師（Dr.JohnFewster）注意到患有輕度牛痘的人，很少會染上致命的疾病「天花」，因而首度發現了牛痘與「天花」的關係。

詹納醫師之後為了驗證，他從工人身上取得膿液（牛痘病毒），並施打在一位8歲男孩的手臂上。

男孩感染牛痘康復後過了六週，詹納醫師再替他接種天花病毒，結果男孩沒有出現症狀，他對天花免疫了。

之後詹納醫師在許多孩童身上反覆驗證了實驗結果，包括他自己未滿一歲的兒子，創出牛痘接種，並於1798年公之於世，於是「疫苗」這個詞第一次出現，英文為vaccine，字根就源自於拉丁文的「牛」（vacca）。

由此開始，疫苗學與免疫學誕生，不過現代製造疫苗的標準技術，是等到1879年由一位法國科學家巴斯德（LouisPasteur）發現了減毒疫苗的原理後才建立的。

之後，隨著科學家們經歷多年多次試驗後，卡介苗（BacillusCalmette-Guérin,BCG）在1921年由二位法國學者卡爾梅特（AlbertCalmette）和介蘭（CamilleGuérin）研發成功，是由減毒的牛結核分枝桿菌（Mycobacteriumbovis）製備而成的活性疫苗。

人體的免疫系統 人類與病毒細菌的戰爭，自古以來就不曾間斷過。

從已絕跡的天花病毒、流感病毒、腸病毒、結核桿菌，以及到正在肆虐的新型冠狀病毒。

想要瞭解疫苗與病毒的攻防戰，就必須先瞭解免疫系統是如何運作的。

人體的免疫系統有如身體內駐守的軍隊，可分為先天免疫和後天免疫（也稱為適應性免疫），是一個複雜且受到精緻調控的防衛系統；所有的免疫細胞更是各司其職，為的就是消滅敵人。

最常談論到的免疫細胞有：樹突細胞、自然殺手細胞、T細胞與B細胞等，而T細胞再根據其細胞膜上的特殊受體與功能，又分有不同的作用。

當有病原體或異物入侵，免疫系統會先派出第一線偵查士兵盤查，先反應，然後引發體內一連串的訊息傳遞，猶如狼煙四起，進入對抗入侵者的備戰狀態，這就是先天免疫非專一性反應，有巨噬細胞、樹突細胞、自然殺手細胞等參與其中。

而後天免疫則是當第一線偵查士兵傳回訊號後，通常會有二種反應，一是啟動第二波專一性的攻擊，二是記住首次對應交戰的抗原（如敵人身上的特殊標記），產生免疫記憶，當下次相同抗原再次入侵時，免疫系統即能快速啟動、產生更多的專一性抗體，消滅外敵，這些通常分別由T細胞和B細胞負責執行，利用人體免疫的特異性和記憶性，對外來抗原產生專一性的防禦。

在引發T細胞反應上，樹突細胞扮演非常關鍵的角色。

它是一種專業的「抗原呈獻細胞」，當樹突細胞捕獲入侵抗原、吞噬並分解成小片段後，會呈獻給殺手T細胞與輔助T細胞，啟動T細胞反應。

B細胞反應上，「抗體」又稱免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig），由B細胞受抗原刺激而分泌產生，長得像一個Y字型的飛彈。

抗體Fc區可以與樹突細胞表面上的Fcγ受體結合，可啟動樹突細胞的免疫反應。

  疫苗原理與「佐劑」輔助教具 疫苗就是運用人體的免疫機制，把對人體無害的病原體或片段打入人體，使身體在低風險的情況下，有類似自然感染的效果，誘發有力且適合消滅病原體的專一性免疫反應，產生抗體，幫助免疫系統辨識與記憶。

日後真的病原體入侵時，體內的免疫系統就能回憶起類似的狀況，加快反應發揮保護力、有效消滅病原。

簡單來說，疫苗的作用是訓練身體面對病毒時的作戰能力，我們身體對抗病毒作戰的士兵與終極武器，叫做「抗體」。

疫苗由病原體成分、加上佐劑（包括遞送系統）所組成。

而「佐劑」是可協助刺激、延長或增強免疫反應的成分，但不屬於疫苗的活性病原體成分。

一般來說，傳統減毒疫苗中已具有佐劑作用的成分，不需額外添加佐劑。

然而，有些類型的疫苗活性成分因不含佐劑作用，則可能需要添加佐劑以獲得較理想的免疫效果。

現今疫苗的開發已走向分子重組、次單位疫苗或核酸疫苗，添加佐劑以達到理想的免疫反應，似乎已是關鍵技術開發必經之路。

從公共衛生與流行病學角度來看，除了注重衛生及個人防護外，疫苗是預防各種傳染疾病最有效的方法之一，也是緩解疫情的重要關鍵。

目前，疫苗研發與應用越趨多樣化，包含了多種不同應用的疫苗技術平台與遞送系統。

除了傳統傳染病的預防，也用來積極治療、甚至預防疾病，例如：透過活化人體中的免疫細胞對抗癌症的癌症疫苗。

有關不同技術的疫苗平台與遞送系統，待下回分解！ 資料來源： 1.《衛普ㄒㄧㄢ知》藉「睡美人跳躍子」建立肝癌免疫療法研究利器小鼠 2.《衛普ㄒㄧㄢ知》危機就是轉機！細菌逃脫機制啟發了增強癌症免疫治療的設計 3.《衛普ㄒㄧㄢ知》未來疫苗接種不怕痛鼻腔噴霧劑一噴就好 4.《衛普ㄒㄧㄢ知》尚未絕跡的肺結核—我們需要新一代卡介苗！ 5.《衛普ㄒㄧㄢ知》降低重症死亡的腸病毒疫苗 6.《衛普ㄒㄧㄢ知》是入侵者？還是治療者？—脂質體治療性疫苗的應用！ 7.《衛普ㄒㄧㄢ知》淺談疫苗保護力 8.《衛普ㄒㄧㄢ知》FB專頁：https://www.facebook.com/science.NHRI/ ※精華版文章同步刊登於6月29日國語日報科學版※ 撰文者／劉盈秀、李岳倫 以細胞內「粒線體」窺探「腫瘤微環境」！ 鄒倫博士與張明姿博士：新穎藥物&合成生物學X留學生活 Commentsareclosed. Searchfor: Search 近期文章 聽科學(29)—認識無所不在的塑膠微粒（上） 2022-09-08 張俊彥醫師：癌症新藥研發權威X第一屆癌症內科專科種子醫師X國衛院生技與藥物研究所所長 2022-09-01 聽科學(28)—頸動脈的正常與否和失智風險有關？（下） 2022-08-25 聽科學(27)—頸動脈的正常與否和失智風險有關？（上） 2022-08-11 孫以瀚博士：分子發育生物學X一頭鑽進果蠅研究的男人X國衛院分子與基因醫學研究所所長 2022-08-05 聽科學(26)—認識腸病毒及其疫苗發展（下） 2022-07-28 聽科學(25)—認識腸病毒及其疫苗發展（上） 2022-07-14 COVID-19疫苗大小事(19)—別輕忽新冠後遺症—長新冠 2022-07-08 彙整 2022年9月 2022年8月 2022年7月 2022年6月 2022年5月 2022年4月 2022年3月 2022年2月 2022年1月 2021年12月 2021年11月 2021年10月 2021年9月 2021年8月 2021年7月 2021年6月 2021年5月 2021年4月 2021年3月 2021年2月 2021年1月 2020年12月 2020年11月 2020年10月 2020年9月 2020年8月 2020年7月 2020年6月 2020年5月 2020年4月 2020年3月 2020年2月