疫苗如何發揮作用：從實驗室開發到免疫保護

無論何種技術，每種疫苗都依賴於同一個基本原理：在人類首次接觸真正的病原體之前，它可以教會免疫系統識別特定的病原體。根據世界衛生組織，疫苗含有生物體的被削弱或被滅活的部分——一種抗原——它可以激活身體的防禦機制，而不會引起疾病本身。

接種疫苗後身體內部發生了什麼

一旦注射，抗原（或製造抗原的遺傳指令）會被免疫細胞拾起。美國疾病控制和預防中心（CDC）解釋說，此過程激活B淋巴細胞，它們產生抗體並與病原體結合使其失活，以及T淋巴細胞，它們幫助協調反應並摧毀被感染的細胞。

美國疾病控制和預防中心的《Pink Book》是衛生專業人員的參考手冊，它將此描述為激發體液免疫——由B細胞產生的抗體——和細胞介導免疫，由T細胞驅動。在初始反應後，一些B細胞變成長壽命記憶細胞，存存於血液和骨髓中，如果真實病原體稍後出現，它們會準備迅速增殖。

這就是為什麼由疫苗或感染產生的主動免疫可以持續多年甚至終生，根據美國疾病控制和預防中心，與被動免疫相比——例如從母親傳遞給新生兒的抗體——它在幾週到幾個月內消退，因為身體沒有自己製造抗體。

世界衛生組織指出，完全保護不是立即的：免疫系統需要時間產生抗體和記憶細胞，某些疫苗需要多次給藥，間隔數週或數月，以建立持久的防禦。美國疾病控制和預防中心補充說，特別是對於COVID-19疫苗，通常在接種後需要幾週時間，身體才能產生相關的T淋巴細胞和B淋巴細胞。

疫苗背後的不同技術

並非每種疫苗都以相同的方式傳遞抗原。美國疾病控制和預防中心的《Pink Book》和世界衛生組織描述了仍在使用的多個已確立的類別。

mRNA疫苗的工作方式不同於舊型疫苗，因為它們不包含病毒本身的任何部分。美國疾病控制和預防中心解釋說，實驗室製造的mRNA指令身體自身的細胞產生目標蛋白質的無害片段——對於COVID-19疫苗，是尖峰蛋白的片段。免疫系統對該蛋白質做出外來反應，產生抗體並激活T細胞，之後細胞分解mRNA並將其清除為廢物。

蛋白質亞單位疫苗（如Novavax的COVID-19疫苗）直接注射實際的尖峰蛋白片段，配合佐劑——根據美國疾病控制和預防中心，一種專門添加以加強免疫反應的成分。

疫苗如何從實驗室進入診所

在任何疫苗進入臨床試驗之前，它要經過探索性和臨床前階段，研究人員在實驗室和動物研究中測試它，以判斷它是否可能安全以及是否能激發有用的免疫反應，根據美國食品藥品監督管理局（FDA）。開發者隨後向FDA提交研究性新藥申請，然後才能開始人體測試。

人體測試按照美國食品藥品監督管理局描述的三個主要臨床階段進行：

1. 第1階段——小規模試驗，通常20至100名健康志願者，主要關注安全性和免疫反應的早期跡象。
2. 第2階段——擴展到數百名參與者，具有不同的健康狀況，比較不同的劑量並監測常見的副作用。
3. 第3階段——測試數千名參與者，通常與安慰劑組進行對比，以測量真實世界的有效性並捕捉更罕見的副作用。

如果數據支持，製造商向美國食品藥品監督管理局提交生物製劑許可申請，以供其審查，然後才能批准。即使在疫苗獲得許可後，美國食品藥品監督管理局也會通過疫苗不良事件報告系統（VAERS）等事後監測系統繼續監測其安全性。美國食品藥品監督管理局指出，整個過程沒有固定的時間表，因為它取決於疫苗的複雜性和在每個階段產生的數據。

世界衛生組織指出，從歷史上看，只有大約五分之一進入臨床試驗的疫苗候選物最終獲得批准。