COVID-19/病毒突變是否讓疫苗失效?2關鍵原因拉長有效期

近期多種新冠病毒突變體在世界各地出現,有些研究顯示,基因變異可能導致康復者血清或新冠疫苗接種者血清的中和能力下降。這些突變病毒株會讓新冠疫苗失效嗎?病原體對治療藥物產生耐藥性的速度,顯著高於疫苗。

歷史上多次出現病原體對治療藥物產生抗藥性

全球最知名的耐藥性突變,是可以多種抗生素的「超級細菌」,這已經成為全球的重大公共衛生挑戰。

2018年在PNAS上發表的一篇文章指出,不管是抗生素還是抗瘧疾藥物,在問世之後較短時間內,就能夠發現讓療法完全失效的突變體。在抗HIV藥物的研發歷程上也出現過同樣的問題,這也是抗HIV雞尾酒療法出現的原因,因為單一抗病毒藥物,會很快引發耐藥性病毒株的產生。

疫苗較不會出現「抗藥性」,關鍵原因有2點

然而,大部分疫苗的有效性能夠持續很長時間。以天花病毒疫苗為例,在20世紀初期問世之後,直到70年代天花滅絕,都沒有發現讓天花疫苗失效的突變體。雖然疫苗與藥物都會抑制病原體的生長,但是疫苗有效時間更為持久,主要有兩大原因。

疫苗與藥物產生作用的時間點不同

首先,疫苗與藥物產生作用的時間點不同。藥物通常被用於治療已經患病並且產生症狀的患者。這時候,病原體的數目在患者體內已經達到了一個較高的數量,因此藥物雖然可以殺死對它們敏感的病原體,但是仍然可能有足夠數量的病原體產生突變並且能夠繼續進行傳播。

而疫苗的使用方式,是預防疾病的發生,這意味著它在病原體感染過程的早期就開始發揮作用。這時候患者體內的病原體數目還不多,疫苗激發的免疫反應,能夠讓產生突變的病原體,在能夠繼續傳播的之前就被消滅掉,從而降低了耐藥性突變繼續傳播的可能性。

病原體難透過基因突變逃避免疫反應

另一點原因,是藥物通常只會靶向病原體中的一個靶點,因此病原體產生的突變只需要能夠改變這一個靶點就能夠產生耐藥性。

而疫苗產生的免疫反應不但包括針對病原體抗原上多個表位的中和抗體,還包括針對病原體的T細胞免疫反應。病原體更難於透過基因突變逃避具有多重作用機制的免疫反應。

而且,疫苗作用機制的另一個多樣性在於即使接種同樣的疫苗,不同人產生的中和抗體組成也不一樣。這意味著即使病原體在一個接種疫苗的人體內透過基因突變產生了對中和抗體的耐藥性,它在感染另一個接種疫苗的人時仍然有可能被消滅。這在對新冠病毒突變體的研究中,已經有所體現。

雖然有的基因突變讓從某些患者體內獲得的康復者血清中和效力降低,但是另外一些患者的康復者血清卻保持著同樣的中和效力。不同人對同一疫苗的不同免疫反應,也讓耐藥性突變的傳播更為困難。

歷史上讓疫苗失效的變異帶來什麼影響?

雖然疫苗由於作用機制的不同,讓病原體更難於產生耐藥性變異,但是回顧疫苗開發歷史,耐藥性變異仍有出現。

歷史數據顯示,雖然耐藥性突變在個體上能夠讓疫苗失效,但是在群體上並沒有對疫苗提供的保護能力產生顯著的影響。疫苗預防的疾病的發生頻率,在發現耐藥性突變體後仍然持續下降。

舉例來說,B型肝炎疫苗以及肺炎鏈球菌疫苗都有出現過個體對於疫苗無效的狀況,然而目前這兩支疫苗對於群體免疫來說,仍有效果。且疫苗在不斷的革新中,也降低了病原體抗疫苗的機會。

對歷史數據的分析顯示,疫苗由於作用方式與藥物不同,導致耐藥性突變體產生的機會較少,而且即使這類突變體產生,對疾病發生率的影響也有限。不過科學家們也指出,歷史證據並不意味著我們應該對疫苗的抗性掉以輕心。

文/林以璿 圖/林以璿

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