疫苗接種,是將疫苗製劑接种到人或動物体内的技術,使接受方获得抵抗某一特定或与疫苗相似病原的免疫力,藉由免疫系統對外來物的辨認,進行抗體的篩選和製造,以產生對抗該病原或相似病原的抗體,進而使受注射者對該疾病具有較強的抵抗能力。今日醫學上常见的接種方式为注射,而“接種”一词乃是由種痘技術而來,其本意與今日用法有所区别,在現代免疫學研究的運用範疇也有些微差距。
歷史
疫苗接種的主要目的是使身體能夠製造自然的生物物質,用以提升生物體的對病原的辨認和防禦功能,有時類似的病原體可以引起針對同一類病原的免疫反應,因此一個疫苗主要是針對一個疾病,或相似度極高的病原體,例如以牛痘預防天花即為佳例。但20世紀末開始,免疫學家發現疫苗也有治療的可能性,並發展出相關的研究理論和實際用途。
目的
疫苗接種多數時候是一種可以激起個體自然防禦機制的醫療行為,以預防未來可能得到的疾病,這種疫苗接種特稱為預防接種(prophylactic immunization)。白喉、破傷風、百日咳、小兒麻痺、B型流感嗜血桿菌、B型肝炎、結核(預防結核病的卡介苗效果仍未獲得學界一致認同,因此美國、比利時和荷蘭都未採用此疫苗。)、痲疹、德國麻疹、腮腺炎,都是目前最常見的疫苗種類。由於需要以疫苗防範的疾病非常多,因此為簡化繁複的接種程序,有些實驗室致力發展多效疫苗,而目前已經使用的至少有「白喉、破傷風、百日咳混合疫苗」(简称“百白破”,Di-Te-Per)以及「麻疹、腮腺炎、德國麻疹混合疫苗」(MMR)。由於並非所有疫苗都可同時施打,因此新生兒需接受的疫苗種類仍相當繁瑣。
疫苗不僅可以使接種者罹患該疾病的发病率下降,當一種疫苗所對付之疾病僅感染單一物種時,要消滅病原便有其可行性,例如天花在自然界僅感染人類,當幾乎所有人都接種疫苗後,天花無法繼續傳播,亦無法於其他動物之間蔓延,因此於1980年聯合國宣布天花的滅絕,以及1999年第二型的小兒麻痺亦不復存在。因此逐漸有許多國家取消相關疫苗的接種,也使得未接種疫苗的個體可能在未來受到生物戰爭的威脅。
預防
疫苗也可以用來做積極的免疫治療,這種技術刺激免疫系統大量製作抗體,或是以外來的相應抗體,共同來對付已經感染之患者體內存有的病原,狂犬病疫苗即是運用此原理,同時這種疫苗也可能用作預防性疫苗。而近年對癌症以及愛滋病的研究發現,病變的細胞和一般細胞表面有不同的標記,可能適合作為抗體攻擊的目標,用以治療患者。
治療主条目:疫苗
疫苗的製作可以經由化學合成,由特定的蛋白質為引,製作出微妙的變化型態,使其能夠與淋巴球進行生化反應,影響抗體的製造;但它也可以是直接透過生物體製造的產物,以活體的病原為起始,藉由實驗控制的特殊環境下使其複製,或是使用死去的病原作為誘引,可以在不傷害其他細胞的情況下只刺激淋巴球。儘管一般認為活體疫苗的效果較好,但相對也較不易保存。因為涉及基因工程,引發研究倫理的問題,目前化學合成的疫苗則較為少用。
疫苗種類
透過熱或化學藥劑將致病微生物結構破壞或將其殺死,但因部分結構仍完整,可誘起免疫反應達到疫苗接種之目的,如流感、霍亂、腺鼠疫、A型肝炎,但由於毒性較低、時效短、無法引起完整的反應,有時必須追加施打。
利用培養技術製造出的活體微生物,在製程中利用添加化學藥劑、改變遺傳物質、或是施以物理變化,以得到減低或去除毒性的品種。由於免疫反應主要偵測的是病菌本身外部的構造,因此減去毒性物質或微生物代謝產物仍可有效產生施打疫苗者的免疫力。例如:黃熱病、痲疹、腮腺炎疫苗。活體結核疫苗是以不具傳染性的結核菌株(strain)所製,但卡介苗在美國卻鮮少使用。
某些微生物本身無害,但其產生、釋放之毒素是疾病的根源,部分科學家將此類毒素改造或破壞以達到免疫反應所需的基本誘發功能,卻不傷害接種者,例如破傷風和白喉疫苗。
有些毒素或微生物只需利用部分結構即可引發免疫反應,例如B型肝炎疫苗僅含有該種病毒的表面蛋白質。
利用細菌表面多醣結構,有時這些結構對免疫系統的辨識上效果不佳,藉由將這層結構連結上許多特殊物質,例如特殊結構的蛋白質、毒素或醣類,可以增進免疫系統的判斷力,這種方式已成功用在B型流感嗜血桿菌疫苗。
以微生物的生理運作為基礎,配合其他物種微生物的DNA,這種方式研發出的疫苗,可能對感染過程複雜的疾病有所幫助。例如將細菌的DNA切成片段,組合至酵母菌的染色體中,利用酵母菌製作該片段之細菌蛋白質作為疫苗,可免除致病細菌對人體的實質傷害,達到免疫效果。
對目標細胞,藉由改造過的病毒或細菌感染,以插入基因或調節基因表現(gene expression)的手法,引起免疫系統的活化,若這些細胞因此在表面呈現異於接種者本身的物質,將會被免疫系統辨識後受到攻擊,儘管此項技術仍在試驗中,卻有可能成為未來治療癌症、遺傳疾病的重要療法。
免疫反應
由於免疫系統可分辨敵我,將不同於己的外來物視為病原,產生相應的各種反應,包括一般性發炎反應的紅、腫、熱、痛,以及製造具有專一性的免疫球蛋白,用以中和病原、活化相關攻擊活動等方式建立專一的防禦機制,用以摧毀異物,並短期或長期地記憶這種外來物。疫苗接種正是利用免疫系統的運作原理,使注入接受者體內之物質類似或等同於異物,引發相似的生理功能,以便於日後較具毒力的相似物質侵入體內時,能夠回憶起類似的狀況,加快對付病原的反應。因此,以激發個體自行產生抗體的免疫過程,稱為主動免疫(active immunization)。
主動免疫
疫苗除了可提供主動免疫的防範措施,亦可以於狀況緊急時,直接協助患者施打血清型疫苗,亦即一種由具備該疾病抵抗力的個體中,抽取血液並且純化出該種抗體,或是經由生化合成,直接注入患者體內壓制病原的活動力。台灣於2003年SARS流行期間,曾一度未經過政府核准或世界衛生組織相關有效的報告的確認時,因病患狀況危急使用此方式快速抑制病情的惡化,雖成功地爭取時間、搶救病危的數名患者,但由於抗體不可重複使用,會受到體內自行代謝分解,個體仍須自行產生抗體,以自發的免疫反應辨識外來物,才能予以記憶並持續製作抗體抵禦病況,才能真正地痊癒,這種疫苗接種引發的免疫反應則稱為被動免疫(passive immunization)。
被動免疫主条目:接種時間表
免疫學研究指出,由於不同的引發模式可以刺激不同的抗體生成,為達最佳預防效果,使受接種者能產生最有效的抗體種類,因此一般醫療人員會在較佳的時程建議幼兒接受疫苗接種,有時為了增強單種疫苗效力、減少疫苗之間的排斥性,還必須追加施打,因此各國紛紛擬定一套包含各種疫苗的施打時程,讓幼童出生後依照約定的建議日期施打疫苗,協助人民自幼建立較健全的防禦機制,同時全球藥物實驗室並加強混合疫苗的研發,例如肺炎球菌聯合疫苗(Prevnar)採用結合氏疫苗,針對肺炎雙球菌施以七種病原性物質,ProQuad vaccine則融合既有的MMR混合疫苗和水痘疫苗,都使受施打者免除多次注射的困擾,又達到一針多效的目的。
接種時間表
2002年世界衛生組織發表認為有超過200萬的幼童可能因疫苗而獲救,而最有機會因此防範的兩大疾病則是麻疹和B型肝炎。在法國,由於疫苗的使用,自1950年起某些傳染病的死亡率已經降为三十分之一,如下表所列。
疫苗和公共衛生
世界衛生組織曾於1986年定義區域整體健康的概念後。
強制接種疫苗
疫苗接種的使用成功地消滅了天花這種具有高度傳染力且極易致死的人類疾病,今日有越來越多的新興疾病,由於大多數人免疫系統未有遭遇的經驗,一旦傳入人群中,極易發生大流行,此時若有疫苗的使用,將可有效阻止疫情的爆發,這種情況便稱為族群免疫力(herd immunity),尤其當一種傳染病僅在特定或極少數物種間流傳時,甚至可如同天花滅絕一般執行消滅計畫,將流行病控制為地方病,進一步予以消除,例如小兒麻痺僅在人類中傳染,目前已受侷限為極少數國家之地方病,但因部分感染區不易完全實施該項計畫,直至2006年底消滅小兒麻痺的預定日已兩度延期。
消滅疾病
疫苗接種也有風險,有時可導致接種者不適甚至死亡,但多數副作用(side effect)僅會造成的微小的影響,嚴重的狀況較少發生,但仍應多加留心。
副作用和風險
下列各主要疫苗可能帶來的併發症及傷害(依照疫苗名稱筆劃排序):
B型肝炎疫苗可引起關節炎、腎絲球腎炎(Glomerulonephritis)、血小板減少(thrombocytopenia)、紅斑(Erythema)、血管炎(vascularitis)、急性心包炎。
小兒麻痺疫苗(polio vaccine)於1950年代首次大規模注射,由於不慎採用之疫苗為未經減毒處理的活病毒,引爆22萬人受到感染,其中7萬人發病、164人嚴重癱瘓,10人死亡。
傷寒熱疫苗可引起腎病變(nephropathy),發作時間從注射後幾小時到數週不等。
嗜血桿菌疫苗可能引起基蘭-巴瑞德症候群或是水腫(edema)、發紺、紫斑的現象。
自然風險
有時儘管接受疫苗接種者,接種前生理狀況正常,疫苗品質亦受到多重管制和驗證,將疫苗所帶來的負面影響減少。
人為疏失
疫苗
種痘
免疫學
免疫系統
參考文獻
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