流感疫苗PPT课件

第7週：生物科技於醫學上的應用：疫苗開發與製程
佐劑 死毒疫苗 減毒疫苗 蛋白質疫苗 DNA疫苗
應用: 流感疫苗、子宮頸癌疫苗、多合一疫苗 疫苗施打 疫苗成效評估
一、歷史及發展
十一世紀中國（約北宋時期）及阿拉伯的醫生就知道將患 有天花之病患身上的痂取下磨成粉末，吹到健康人鼻腔以 預防天花。英國醫生Edward Jenner在1796年更證明了接種 牛痘可預防天花。

然而近年來由於生物科技的興起，使得疫苗的研發無 論在方法上及觀念上都起了重大的改變，疫苗的研發 也由傳統的抗原萃取而發展成為抗原的創新與設計， 許多以往無法製造的疫苗，如今也都逐漸開發成功並 獲得良好的效果。
牛痘與天花


1798年，英國醫生愛德華·詹納在自己的病人當中，偶然 的機會下發現擠牛奶的女工似乎沒有感染天花的病例，於 是經過研究之後，他發現是這些牛隻感染牛痘病毒後，擠 牛奶的女工透過擠壓受感染牛隻的乳房而感染牛痘，而這 些女工們在痊癒後便終生對牛痘免疫，不會再患同樣的疾 病，同時對天花也能終身免疫。所以他認為牛痘病毒與天 花病毒有一定關係，得過牛痘的女工們也剛好能對天花病 毒終生免疫。透過把含有牛痘的溶液塗在健康人的傷口上 ，他們便會對天花產生免疫力。於是愛德華·詹納便致力 研發牛痘疫苗接種。 在疫苗研發成功後，他接種在自己的兒子身上，在接種後 一直相安無事，也沒有感染天花。因為這是免疫接種的首 度成功案例，因此種痘也被引申為「疫苗接種」的意思。
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十、疫苗研發的趨勢－疫苗馴化
疫苗的馴化及減毒過程是活毒疫苗研發的關鍵，傳統以 人工方法重複繼代而馴化的疫苗是根據基因自然突變而 篩選出來的，這樣的疫苗除了毒性減弱以外，可能還有 其他特性的改變（如免疫力降低），此外因自然突變而 馴化的疫苗常是由於基因的些微改變，因此也會發生毒 力恢復的現象，如沙賓小兒痲痹疫苗，造成使用上的危 險。利用基因工程的方法，不但可找出致病基因，使我 們對於許多疾病的致病原理有更深入的了解，且進一步 可將與毒性有關的基因（例如皰疹病毒的胸腺激脢基因 ；thymidine kinase; 簡稱TK）缺損，如此得到的基因缺 損減毒疫苗不但具有較穩定的遺傳特性，同時也可充分 保留病原的免疫力。
四、死毒疫苗的優缺點
由於其在製造過程中須經過不活化處理將病原殺 死，因此沒有毒力恢復及散播到其他動物之疑慮， 安全性較高，然而必須增加接種的劑量及次數， 因此成本也比較貴。
五、活毒疫苗的優點
1. 由於其仍具有感染力，因此活毒疫苗往往能引發全 面性的免疫力，包括體液性免疫力(humoral immunity)、 細胞免疫力(cell-mediated immunity)及黏膜免疫力 (mucosal immunity)，因此免疫效果較佳，且保護期較 長。 2. 由於其仍具有繁殖能力，可以在人或動物體內繼續 增殖，因此接種劑量不需要太大，可以減低成本。 3. 接種方便，尤其在畜用疫苗的使用上，有利於適用 在農場上大規模的防疫計畫。
九、疫苗研發的趨勢－抗原蛋白之製備
在疫苗製造的過程中，抗原蛋白的製備是不可缺乏的。 以往抗原蛋白的製備方法是將病原大量培養後，（例如： 流行性感冒病毒在雞胚胎內培養，狂犬病病毒在鴨胚胎， 日本腦炎病毒在小白鼠腦內繁殖，小兒痲痹病毒在培養 之猴子腎臟細胞繁殖。）經過不活化處理，再將其抗原 蛋白萃取純化，這種方法既費時且昂貴，有時又有安全 上的顧慮，尤其是當病原無法以人工方式大量培養時 （如C型肝炎病毒），抗原蛋白的製備往往成為疫苗研 發的瓶頸。如今藉由基因工程的方法將抗原蛋白的基因 選殖出，再以基因表現的方式，利用微生物或其他的生 物細胞大量生產抗原蛋白，如利用酵母菌生產B型肝炎 表面抗原蛋白。
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七、抗原劑量對免疫反應的影響
大劑量的抗原常使專一性免疫細胞類的T cells及 某些B cells產生忍受性(tolerance)，而大劑量的多 醣類抗原常使非T細胞依賴性的B細胞(non-T cell dependent B cells)產生忍受性。 -唯有適量的劑量才能達到最有效的免疫效果。 -過度的抗原有可能引發過度的免疫過敏反應。

1979年在前蘇聯Sverdlovsk地區的一個軍事微生物單 位，曾發生炭疽孢子噴劑外洩的意外，導致至少79個 病例和68人死亡。 1993年美國國會的科技評估辦公室(Congressional Office of Technology Assessment) 的一項報告指 出，在首府華盛頓地區的上風處釋放100公斤的炭疽 孢子噴劑，估計可造成13-300萬人死亡。這個殺傷力 是相當於或超過一顆氫彈！ 1995年日本奧姆真理教(Aum Shinrikyo)在東京地鐵 的沙林(sarin)事件中，就曾噴灑炭疽和肉毒桿菌 (botulism) 噴劑至少8次。幸好由於未知的原因，這 些攻擊都沒導致疾病。
三、活毒疫苗及死毒疫苗
疫苗根據其是否仍具有感染及繁殖的能力可區分 為活毒 疫苗(live vaccine)及死毒疫苗(killed or inactivated vaccine)。各類型疫苗均有其不同的特性 、優點及適用的情況。 A. 死毒疫苗:根據其疫苗是否包含整個病原或部分 病原抗原（如病原之某一個抗原蛋白），又可區分 為全毒疫苗或次單元疫苗(subunit vaccine)。 B.活毒疫苗:分為減毒疫苗及不活化疫苗
炭疽桿菌
炭疽桿菌
炭疽桿菌與恐怖攻擊
由於耐抗和休眠的特性，炭疽孢子被研究用來當做生 物武器的歷史已超過80年。現在全世界至少有17個國 家被認為擁有攻擊性生物武器的計劃。至於多少國家 在做炭疽生物武器，則不清楚。目前只有伊拉克和前 蘇聯承認有炭疽生物武器。恐怖組織也可能擁有炭疽 生物武器。 1970年世界健康組織(WHO)估計，飛機在一個500萬人 口的市郊上空噴灑50公斤的炭疽孢子噴劑，會導致25 萬人傷亡，其中10萬人沒有治療會死亡。
-疫苗技術的建立始於1881年，Pasteur用培養基培養弱毒 性炭疽病桿菌，成功的防治羊的炭疽病。 -1933年Goodpasture利用雞胚培養病毒取代動物臟器製造 疫苗的技術。
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1949年利用動物細胞培養病毒的技術被開發出來後， 由於病毒可在無菌培養皿中培養，使得疫苗的製造更 簡單，快速、安全且成本便宜。

其主要成份是以比率1比1混合的兩種化學物質，其 中一種為2,4,5-三氯苯氧乙酸（2,4,5-T）、另一種為 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）。而於生產過程中，一 些化學反應的污染物，形成更加致癌的雜質戴奧 辛 ~四氯雙苯環戴奧辛（2,3,7,8Tetrachlorodibenzodioxin, TCDD）。四氯雙苯環 戴奧辛屬於第一類致癌物質。一些化學反應的污染物 。 橙劑主要製造商包括陶氏化工、孟山都、鑽石三葉草 等。

東京地鐵沙林毒氣事件
東京地鐵沙林毒氣事件（日語：地下鉄サリン事件）是 日本自第二次世界大戰結束後最嚴重的恐怖襲擊事件 ，由奧姆真理教發動。 事件發生於日本時間1995年（平成7年）3月20日早上 ，奧姆真理教多名教徒分別在東京的營團地下鐵（現 東京地下鐵）三條路線共五班列車上散布沙林毒氣， 造成13人死亡及約6,300人受傷。
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十一、疫苗研發的趨勢－ 疫苗載體(VACCINE VECTOR)技術的建立
活毒疫苗研究的另一個趨勢是疫苗載體(vaccine vector)與多價疫 苗技術的發展。是將病原的基因，利用基因工程的方法殖入一 個安全而且無致病能力的病毒或細菌載體，所得到的細菌載體 感染人或動物體後能夠大量生產病原基因所轉譯的蛋白，由於 所產生的病原蛋白具有較正確的三級結構，因此往往能夠引起 很好的免疫效果。目前已有多種病毒及細菌被開發為疫苗載體 ，並已獲得不錯的成果（如：減毒活病毒，—Poxvirus:Vaccinia, Fowlpox virus, Canarypox virus; Adenovirus; Herpesvirus, Pseudorabis virus; Poliovirus.減毒細菌—Salmonella)。 -疫苗載體技術的更一步應用是將不同的抗原蛋白的基因殖入疫 苗載體，同時產生兩種或多種抗原蛋白而形成兩價或多價型疫 苗。由於抗原蛋白彼此之間的相容性及重覆使用同一種疫苗載 體而造成免疫失效的可能性及移行抗體中和病毒的問題。

動物細胞培養病毒的技術
免疫力,疫苗的原理
雞胚培養病毒取代動物臟器製造疫苗
雞胚培養病毒應用
/lifesciences/35-304008-1.html
二、理想的疫苗應具備下列幾種特性： 1、安全性: 使用於人、畜必須十分安全，無副作用 ，並且能產生良好及持久的保護性免疫力。 2、成本及價格低廉。 3、便於保存。 4、使用方便，易於接種，且不須接種太多次即可 獲得良好免疫保護效果。 5、對於具有引發潛伏性感染的病原(pathogen)，能 抑制發病，還要能預防感染。
生物技術
教師:林維莉
第01週：緒論 第02週：生物技術範疇與發展 第03週：生物科產業常用微生物種介紹 第04週：分子生物技術原理與基本應用(一) 第05週：分子生物技術原理與基本應用(二) 第06週：生物科用：疫苗開發與製程 第08週：期中考 第09週：生物科技於醫學上的應用：病原微生物快速檢驗試劑開發與應用 第10週：生物科技於醫學上的應用：生物製劑與基因重組藥品開發與應用 第11週：生物科技於醫學上的應用：癌症及藥物治療發展 第12週：生物科技於生殖醫學上的應用：不孕症治療、臍帶血與幹細胞 第13週：生物科技於醫學美容上的應用 第14週：基因轉殖動物發展與應用 第15週：基因改造食品發展與應用 第16週：小組討論 第17週：小組討論 第18週：期末考

事件策劃者奧姆真理教教主麻原彰晃，以及執行任務 的5名教徒先後被判死刑，惟至今仍未行刑；另3名輔 助施襲者則被判無期徒刑。期間曾有3名涉案教徒潛 逃，最終2000年代陸續被捕或投案自首。
沙林毒氣
橙劑（AGENT ORANGE)
或稱橘劑、落葉劑、枯葉劑、落葉橘），為美軍在越 南戰爭時期通過除草作戰方案 (Herbicidal warfare) 與牧場手行動 (Operation Ranch Hand)，執行落葉 計劃以對抗在叢林中的越共，而使用的落葉劑，落葉 劑可使雙子葉植物樹葉掉落。於1962年至1971年的 行動中用軍機大量噴灑在越南土地上。 橙劑為了方便運送，將其封裝在中間帶有橙色條紋的 55加侖 (208公升)墨綠色圓鐵桶中，也因此而得名。
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六、活毒疫苗的馴化
活毒疫苗的研發必須經過馴化或減毒(attenuation) 的過程。由於每一種病原的致病機制不同，因此 馴化減毒的方法及難易程度亦不相同。 -傳統的減毒過程通常是將病原不斷的在動物體 內或組織培養的細胞內繼代繁殖，直到病原對其 宿主的致病力減低至最小的程度。 -近年來的分子免疫學，研究解開病原的致病因 子(virulence factor) ，因此也可以利用生物技術 的方法，將病原致病因子的基因完全切除而達到 減毒馴化的目的。
炭疽桿菌與炭疽病

炭疽(anthrax)是由炭疽桿菌(Bacillus anthracis) 感染的一種急性傳染病。炭疽桿菌學名的「 anthracis」是源於希臘字的「anthrakis」——也就 是「炭 (coal)」的意思。這是因為炭疽病會導致黑 色像炭的皮膚焦痂病灶。便是符合這個條件，而被認 為最可能用來當做生物武器。此外，炭疽孢子是一個 不會分裂，沒有測量得到的新陳代謝，對乾燥、熱、 紫外線、伽馬幅射、和許多殺菌劑有抵抗作用的土壤 生物。在某些土壤，炭疽孢子可以休眠存活數十年。 炭疽也是人畜共通的傳染病。人感染炭疽的途徑有三 個：呼吸、皮膚、和胃腸。
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八、免疫途徑
抗原進入的途徑可影響免疫反應的發生。 -死毒疫苗經由皮下注射或肌肉注射主要產生體液性免疫反應 -活毒疫苗則同時產生體液性免疫反應及細胞性免疫反應。大部 分的致病原均經過身體的黏膜系(mucosal system)而進入體內致 病。 -目前市售的疫苗大部分採皮下注射或肌肉注射進行免疫，此類 疫苗雖可引發系統性免疫，卻不能有效的引發黏膜性免疫反應 (mucosal immunity)而迅速有效的清除致病原。 -除了可引發黏膜性免疫反應外也可引起全身性免疫反應，是目 前認為較以腸胃外免疫如皮下注射或肌肉注射為佳的一種免疫 方法。 -黏膜免疫以活毒疫苗用口服或噴灑到鼻腔內為較佳的選擇型式， 如沙賓(sabin)口服疫苗。