茲卡新疫苗！改良後的 mRNA 疫苗將可減少併發症發生

1947 年 4 月 19 號 [1]，在烏干達東南部的茲卡森林當中，一隻恆河猴被發現染上了一種新型病毒，這種病毒因此被稱為「茲卡」(Zika)。茲卡病毒是屬於黃病毒 (Flaviviruses) ，主要透過斑蚊 (Aedes) 來傳播，我們熟知的登革病毒、西尼羅病毒、以及日本腦炎病毒都是屬於這一類病毒的常見成員。他們就像一顆顆裹著蛋白質的糖衣炸彈，裡頭藏有會感染宿主的一段 RNA，會藉由在細胞內大量複製達成侵略宿主細胞的目的。

茲卡病毒感染之初的症狀並不讓大家覺得可怕。多數的病症看起來沒什麼殺傷力，像是令人困擾的頭痛、輕度發燒、關節痛、結膜炎、或是全身性的紅疹，很少有人因此住院甚至死亡。因此，往往會被認為是很輕微的登革熱，病人也幾乎能在一週過後康復。但茲卡病毒的威力，難道就只有如此嗎？

直到 2015 年，這個一直默默無聞的病毒正式展現他的爆發力，2015 年 3 月至 2016 年 2 月間，巴西出現超過 4000 名患有小頭畸形症 (Microcephaly) 的新生兒，WHO 緊急宣布此為國際性公共衛生緊急事件，國際間也擔心有新一波疫情的爆發，而試圖投入大量資金來進行研究、對抗此傳染性疾病，目前已知茲卡病毒主要是透過斑蚊叮咬、或是不安全的性行為來進行傳播。對於懷孕中的婦女，感染此病毒會造成胎盤功能不全、以及幼兒先天性畸形的現象，對於部分感染的成人，可能會發生急性多發性神經炎 (Guillain-Barre syndrome) ，身體的免疫系統開始攻擊自身的神經系統，而造成嚴重的神經損傷。

目前已經有許多研究投入茲卡病毒的疫苗研發，以往的方法常常會透過注入降低活性的病毒、或是帶有病毒 DNA 片段的質體 (plasmids) 到生物體中，訓練生物體產生相應的抗體與病毒對抗，目前也已有六隻疫苗利用這樣的方式，準備進入人體評估。但是這樣的方式可能潛藏著一些風險，由於茲卡與登革熱病毒第四型的高度相似性，可能會讓生物體產生同時能與登革熱病毒作用的抗體，而造成抗體依賴性免疫加強反應 (antibody-dependent enhancement, ADE) [2]。意指這樣的疫苗所產生的抗體，雖然能有限度的與登革熱病毒作用，但並不能有效的消滅侵入的登革熱病毒，反而會與病毒形成抗體－抗原複合體，與白血球上的受體作用進一步讓更多的病毒進入到細胞內，而增加感染登革熱的風險。因為茲卡與登革熱主要都是透過斑蚊傳播，茲卡病毒的高風險地區往往也遭受著登革熱病毒的威脅，民眾不能因為施打了茲卡病毒疫苗，反而提高感染登革熱的風險，不過是否會造成這樣的風險其實還在理論評估階段，目前尚未有足夠的流行病學證據能證明此現象。

為了解決過去疫苗可能使抗體也與登革熱病毒作用的問題，科學家在 mRNA 疫苗上找到了新解法，透過在奈米脂質結構 (lipid nanoparticles, LNPs) 置入設計過的 mRNA 序列，科學家能夠成功的在老鼠身上對抗茲卡病毒，而此疫苗後續在猴子身上的測試也非常成功。mRNA 疫苗優點在於其疫苗設計的彈性，透過修改 mRNA 的序列就能決定其轉譯的蛋白質，研究者透過設計轉譯茲卡病毒的其中兩種蛋白質，達成身體最低限度的免疫反應記憶，這樣的設計能夠減少產生的抗體與其他病毒作用的機會，而使新一代的疫苗可能會有更好的效果（圖一）[3]。

茲卡病毒的發現讓科學家開始注意到這個原本看似無害的感染性疾病，其實潛藏著巨大的危險。雖然對抗疾病的方法也逐漸發展，但隨著疾病的不斷變化，人類與疾病的賽跑，也將繼續持續下去。

參考資料：

1. Boni, M. F. (2017). Zika: The Emerging Epidemic. Emerging Infectious Diseases, 23(10), 1762. doi.org/10.3201/eid2310.171139
2. Priyamvada, L., Hudson, W., Ahmed, R., & Wrammert, J. (2017). Humoral cross-reactivity between Zika and dengue viruses: implications for protection and pathology. Emerging Microbes & Infections, 6, e33. doi:10.1038/emi.2017.42
3. Richner, J. M., Himansu, S., Dowd, K. A., Butler, S. L., Salazar, V., Fox, J. M., . . . Diamond, M. S. (2017). Modified mRNA Vaccines Protect against Zika Virus Infection. Cell, 168(6), 1114-1125.e1110. doi:10.1016/j.cell.2017.02.017

撰文│蔡京庭
審稿│葉意茹