焦點評論:疫苗不受變種病毒影響的3策略(李敏西)

出版時間 2020/12/26
■台灣應利用此次新冠病毒危機,建立新興傳染病風險評估網絡,才能應付新興傳染病層出不窮的威脅。示意圖。路透
■台灣應利用此次新冠病毒危機,建立新興傳染病風險評估網絡,才能應付新興傳染病層出不窮的威脅。示意圖。路透

李敏西/國家衛生研究院研究員

核糖核酸(RNA)病毒會隨著流行時間不斷發生基因突變,以流感病毒最明顯,2002年的SARS病毒在廣東從動物傳給人,發生29個氨基酸的突變,到了2003 年4月傳到台灣時,已發生多次明顯突變。這些突變如果發生在關鍵部位會影響病毒的毒性、生長、免疫反應等,而影響病毒的傳播力、臨床症狀及死亡率。

去年的新冠病毒也有此現象,今年3月新冠病毒曾出現「D614G」變種,最後證實此變種病毒只會增加傳染效率,但不會影響疾病嚴重度及疫苗效益;11月時丹麥出現造成雪貂大流行的變種「Cluster 5」,並發生人畜共通傳染,透過撲殺雪貂,此變種病毒未繼續傳播。

最新英國基因體演化研究顯示,新冠病毒基因突變速度逐漸加快,且出現變種病毒「B.1.1.7」,與其他基因群病毒相比,此變種病毒已累積17個胺基酸位點突變,其中8個位在與傳染效率及疫苗效益息息相關的棘蛋白,目前初步資料顯示此變種病毒可明顯增加傳染效率但不會增加疾病嚴重度。

整合不同防疫中心資訊

至於是否影響疫苗效益,目前仍不清楚,也是各國公衛機構及疫苗廠亟欲釐清的問題,台灣正積極開發新冠疫苗,對於疫苗效益是否受到影響不應置身事外,以下是筆者建議政府可積極採取的短中長期策略。

短期策略:因為人類從未大量使用過新冠病毒疫苗,缺乏廣泛的科學知識,目前只能根據同為RNA病毒且透過呼吸道傳染的流感病毒,來進行推論及判斷,根據流感疫苗多年經驗,只要幾個胺基酸突變即可明顯減低疫苗效益,因此偵測新冠病毒分子演化,刻不容緩。

最近英國透過8個國內機構的合作,截至12月15日共完成1623株「B.1.1.7」變種病毒的基因體定序,初步分析發現此變種病毒最早是9月下旬出現在英格蘭東南部,然後逐漸擴散到英國其他地區及國外,此變種病毒有3個基因突變發生在病毒棘蛋白,可能會有以下重大生物學意義:(1)「N501Y」突變位在接受器結合區可增加細胞親合力;(2)氨基酸位點69-70剔除與逃避免疫反應有關;(3)「P681H」突變與棘蛋白的切割有關,可能增加細胞感染效率。

我國科技部在今年夏天成立數個防疫中心,應盡速整合這些防疫中心,針對境外移入及本土病例進行大規模病毒基因體定序,並整合分析,明瞭這些野生病毒與疫苗的基因差異及流行病學特徵,並及時提供給產官學界參考。

中期策略:為了評估疫苗是否能對野生病毒具有保護力,需進行以下試驗:(1)利用適合的動物模式收集接種疫苗後的血清,然後測試這些血清對抗各種基因群病毒的交叉中和抗體效價;(2)利用適合的動物模式進行疫苗接種及野生病毒攻毒試驗;(3)收集接種疫苗後的人血清,然後測試這些血清對抗各種基因群病毒的交叉中和抗體效價。

因新冠病毒目前須在第三級生物安全實驗室操作,國內這方面資源有限,需整合相關實驗室分工合作,並將不同實驗室的檢驗方法協同化,減少不同實驗室間的差異,才能達到事半功倍。

長期策略:根據過去11個月來的資訊,新冠病毒似乎逐漸「流感化」,例如:(1)冬天的傳染力高於夏天;(2)基因突變逐漸增加,未來可能造成疫苗失效;(3)可感染多種動物,並進而發生人畜共通傳染。

建傳染病風險評估網絡

因此,有必要超前部署,整合流感及新冠病毒規劃長期的防治策略,首要之務應建立風險評估網絡,整合以下技術平台:病毒偵測、病毒基因體定序、病毒反向基因工程平台、動物模式、臨床研究等。台灣應利用此次新冠病毒危機,建立新興傳染病風險評估網絡,才能應付新興傳染病層出不窮的威脅。