2020 年起，全球科学家为了和时间赛跑，纷纷开始研发安全有效的新冠病毒疫苗。截至目前全球 COVID-19 疫苗已有 71 种在临床测试阶段，20 种处于最终测试阶段，也有至少 78 种正积极进行动物试验阶段（《纽约时报》新冠病毒疫苗追踪更新报导：〈Coronavirus Vaccine Tracker〉）。但在这么多疫苗里，每支疫苗的开发进程、效用机制、核可地区各有不同，究竟要如何看懂来头？
疫苗原理
认识疫苗前，需要了解疫苗如何帮助我们抵抗外来病原体，但在这之前，我们得先认识免疫系统如何运作。当细菌、病毒等病原体入侵时，会攻击身体系统并开始繁殖复制。病原体入侵体内的过程称为感染 （infection），也是造成疾病的原因。病原体感染人体同时，免疫系统也会运用各种机制对抗感染。在血液中，有负责运送氧气及养分至组织器官的红血球，以及对抗外来感染的各类型白血球 （也称为免疫细胞）。
（Source：shutterstock）
白血球主要包含巨噬细胞（macrophages）、B 淋巴球（B-lymphocytes）及 T 淋巴球（T-lymphocytes）。巨噬细胞能吞噬消化病原体及受感染的细胞，并留下入侵病原体部分结构，让 B 淋巴球与其他免疫细胞辨识此次入侵的病原体。接着 B 淋巴球就可借此产生抗体对抗病原体。T 淋巴球是能攻击受感染细胞的免疫细胞。当身体初次遭遇某种病原体感染时，通常免疫系统需花几天才能完全消灭清除病原体。但感染后的免疫记忆就可让免疫系统再次遭受同样病原体感染时快速应对，让 B 淋巴球产生抗体对抗感染源，进而保护人体健康。
因免疫系统拥有记忆机制，疫苗就可透过模仿病原体感染的方式，制造一次“演习”，让免疫系统建立对抗该病原体的记忆。这种“演习”式感染几乎不太会造成症状，但又能让免疫系统在人体真正受感染时产生有效对抗病原的 T 淋巴球及抗体。不过疫苗有时仍可能因个体差异，导致发烧等程度不同的轻微症状。因此，产生轻微症状是施打疫苗后的正常现象，也是身体建立免疫记忆的过程。施打疫苗后通常需几周才能产生有“记忆”的 T 淋巴球及有抗体的 B 淋巴球，因此如果施打疫苗完短期内受感染，仍可能因免疫系统尚未提供保护而生病。
疫苗种类
科学家面对不同病原体研发疫苗可利用的机制有许多种，需要对病原体本身及感染过程有足够研究资讯才能应用。除此之外，就算面对同一种病原体，不同地区的病毒变种、气温、接触环境条件、疫苗运送技术等都需纳入考量，也会使各地适用疫苗不同。
以下简单介绍目前几种较常见的传统疫苗类型：
各类型的 COVID-19 疫苗
目前全世界最关心的各种新冠病毒疫苗，主要除了上述传统技术研发的不活化疫苗、次单位疫苗等，还有讨论度非常高的 mRNA 疫苗及病毒载体疫苗。
- mRNA 疫苗：
是新型态的核酸疫苗 （nucleic acid vaccine，也称作基因疫苗 genetic vaccine）。传统疫苗常运用减毒或不活化的病原体制成疫苗，但 mRNA 疫苗的原理是直接将病毒一小部分 mRNA 打到体内，直接利用这段 mRNA 序列让人体细胞制造小部分甚至不完整病毒蛋白质，在体内引发免疫反应后就能让免疫系统获得记忆，保护我们对抗真正的病毒感染。
COVID-19 mRNA 疫苗即是将病毒表面的棘蛋白（spike protein）mRNA 片段打进人体，制造对人体无害的病毒棘蛋白部分结构，建立免疫保护。疫苗的病毒 mRNA 并不会进入细胞核，也不会改变 DNA 或与之发生作用。此外，mRNA 在细胞内快速降解的特性也能让 mRNA 产生蛋白质后快速代谢。
mRNA 疫苗乍听之下似乎是很新的技术，但事实已有数十年历史，过去也曾用于流感病毒、兹卡病毒、狂犬病毒及巨细胞病毒（cytomegalovirus，CMV），未来也有潜力为许多疫苗开发的重要技术。美国辉瑞和德国生物新技术公司合作研发的 Pfizer-BioNTech 疫苗及美国莫德纳（Moderna）研发的 COVID-19 疫苗皆为 mRNA 疫苗。
（Source：shutterstock）
- 病毒载体（Viral vector） 疫苗：
属核酸疫苗的一种，利用没有毒性的病毒为载体，将目标病原体的基因送入细胞，使细胞产生病原体的蛋白质片段，进而诱发对目标病原体的免疫反应。由于病毒载体本身就会促进免疫反应，因此会比单纯送入目标病原体的核酸序列产生更强烈的反应。
目前讨论度很高的牛津─阿斯利康（Oxford-AstraZeneca）COVID-19 疫苗（AZ 疫苗） 即属此类，以黑猩猩普通感冒病毒载体 ChAdOx1，让细胞制造新冠病毒棘蛋白片段。此外，俄罗斯加马列亚流行病与微生物学国家研究中心（Gamaleya Research Institute of Epidemiology and Microbiology）、中国康希诺生物股份公司（CanSino Biologics Inc.）及美国娇生（Johnson & Johnson）研发的 COVID-19 疫苗也属此类，但以腺病毒为载体（Adenovirus vector）。
（Source：AstraZeneca）
漫长的疫苗研发测试阶段
疫苗从基础研究到开发成功大量生产上市，从实验室走到临床应用，需要经过非常多步骤，经过各种阶段的测试，才能确保疫苗安全并有效。
疫苗研发测试阶段可分为以下几期：
全球疫情蔓延至今已一年多，疫情防治需要全球官方及非官方合作才能发挥成效。疫苗虽然重要却只是防疫其中一环，但一支疫苗面世通常需要各界合作及大量人力物力参与，才能走到临床应用阶段，为全球疫情缓和做出贡献。
- Understanding How Vaccines Work
- Understanding mRNA COVID-19 Vaccines
- COVID-19: How do viral vector vaccines work?
- What are protein subunit vaccines and how could they be used against COVID-19?
（首图来源：pxiabay）
延伸阅读：
- “COVID-19 不会消失了”是什么意思？看看科学家怎么说
