前言
自嚴重特殊傳染性肺炎(COVID-19)疫情爆發以來,全球生醫界以史無前例的速度推進疫苗研發與臨床試驗。為因應緊急公共衛生危機,各國藥品主管機關紛紛啟動緊急使用授權(EUA)機制,引進多種不同技術平台的疫苗以構築群體免疫防線。在眾多疫苗技術中,信使核糖核酸(mRNA)疫苗以其高度靈活性與優異的臨床保護力成為全球矚目的焦點。
在台灣,衛生福利部食品藥物管理署(TFDA)陸續評估並覈准了多款涵蓋腺病毒載體、蛋白質次單元以及 mRNA 技術的新冠疫苗。面對種類繁多的疫苗廠牌與醫學名詞,釐清各款疫苗的技術本質與生物學原理,對於客觀理解防疫物資的規格具備重要意義。在台灣政府覈准的新冠疫苗名單中,採用 mRNA 技術的疫苗共有兩款,分別為美國莫德納(Moderna)疫苗與美德合作研發的輝瑞-BioNTech(BNT)疫苗。
台灣政府覈准之 mRNA 疫苗核心名單
在衛生福利部覈准供應民眾接種的新冠疫苗清單中,屬於 mRNA 技術平台的疫苗為以下兩款:
莫德納疫苗(Moderna / Spikevax)
莫德納疫苗由美國莫德納生技公司(ModernaTX, Inc.)研發,疫苗代號為 mRNA-1273,商品名為 Spikevax。台灣衛生福利部食品藥物管理署於 2021 年覈准其緊急使用授權,後續亦逐步覈准適用於 18 歲以上成人、12 至 17 歲青少年、6 至 11 歲兒童,以及 6 個月至 5 歲幼童的各年齡層劑型。
隨著新冠病毒株持續變異,台灣政府後續亦覈准並採購莫德納次世代雙價疫苗、XBB.1.5 單價疫苗,以及針對後續衍生變異株(如 JN.1、KP 系列及 XFG 等變異株)之更新劑型,使該廠牌成為台灣公費疫苗接種計畫中長期供應的重要品項。
輝瑞-BioNTech 疫苗(Pfizer-BioNTech / BNT / Comirnaty)
輝瑞-BioNTech 疫苗是由德國 BioNTech 生技公司主導研發、並與美國輝瑞製藥(Pfizer)共同出資及進行全球臨床試驗的 mRNA 疫苗,疫苗代號為 BNT162b2,國際非專利藥品名稱(INN)為 Tozinameran,商品名為 Comirnaty(大中華地區代理商復星醫藥曾將其暫譯為復必泰)。
在台灣,該疫苗於 2021 年 7 月至 8 月間完成法規審查,由民間企業與慈善團體(鴻海精密永齡基金會、台積電、慈濟基金會)專案採購捐贈 1500 萬劑並取得衛福部緊急使用授權;其後台灣政府於 2022 年再度簽署採購合約,引進成人劑型、5 至 11 歲兒童劑型與 6 個月至 4 歲幼兒劑型,廣泛應用於校園集中接種與醫療院所常態門診。
台灣覈准之非 mRNA 技術疫苗區別
為避免技術類型的混淆,台灣政府覈准的其他新冠疫苗並不屬於 mRNA 技術範疇:
- 阿斯利康疫苗(AstraZeneca / AZ): 採用重組病毒載體技術(Viral Vector),利用無自我複製能力的黑猩猩腺病毒(ChAdOx1)攜帶棘蛋白基因片段。
- 高端疫苗(Medigen / MVC-COV1901): 採用重組蛋白質次單元技術(Protein Subunit),在體外生物反應器中表現修飾後的穩定態棘蛋白(S-2P),並添加鋁鹽與 CpG 佐劑。
- 諾瓦瓦克斯疫苗(Novavax / Nuvaxovid): 採用重組蛋白質次單元技術,將體外合成的奈米顆粒棘蛋白與專利 Matrix-M 皁苷佐劑混合製成。
mRNA 疫苗的技術原理與生物運作機轉
mRNA(信使核糖核酸)疫苗代表了現代預防醫學的重要突破。傳統疫苗多半需要直接注射減毒病毒、死病毒或預先合成的病毒蛋白質,而 mRNA 疫苗則是將製造抗原的指令送入人體,由人體細胞自行合成抗原並激發免疫反應。
遺傳指令的攜帶與轉譯
冠狀病毒主要透過表面的棘蛋白(Spike Protein)與人體細胞表面的血管張力素轉化酶 2(ACE2)受體結合,進而侵入細胞。科學家定序出新冠病毒基因體後,篩選出負責製造棘蛋白的特定 RNA 序列,並針對該序列進行修飾(例如置換特定核苷酸以維持棘蛋白在融合前的穩定結構 S-2P)。
當疫苗注入人體肌肉組織後,疫苗顆粒進入人體細胞的細胞質中。細胞質內的核糖體(Ribosome)會將這段 mRNA 攜帶的遺傳訊息解碼,直接轉譯出無害的新冠病毒棘蛋白。
脂質奈米顆粒(LNP)的包覆保護
裸露的 mRNA 結構極為脆弱,一旦進入體內極易被細胞外的核糖核酸酶(RNases)迅速分解,且因 mRNA 本身帶負電荷,難以穿透同樣帶負電的細胞膜。為解決此瓶頸,莫德納與輝瑞-BioNTech 皆採用脂質奈米顆粒(Lipid Nanoparticles, LNP)包覆技術。
LNP 形成微小的脂質保護球體,不僅能防止 mRNA 在抵達目標細胞前降解,還能協助疫苗顆粒透過內吞作用順利穿過細胞膜進入細胞質釋放 mRNA。
免疫反應的激發與成分自然降解
當宿主細胞將棘蛋白合成並呈現於細胞表面時,人體的免疫系統會將其辨識為外來抗原,進而啟動兩道防線:
- 體液免疫(抗體反應): B 細胞受到刺激後分化為漿細胞,產生針對棘蛋白的高濃度專一性中和抗體,阻斷未來真實病毒與細胞結合。
- 細胞免疫(T 細胞反應): 活化輔助型 T 細胞(CD4+)與胞毒型 T 細胞(CD8+),負責協調整體免疫防線並清除受感染細胞。
在完成蛋白質轉譯後,外來的 mRNA 片段會於數小時至數天內被人體正常的細胞酵素自然降解代謝,不會在體內長期蓄積。
台灣覈准新冠疫苗主要規格與特性對比
不同廠牌與技術平台的疫苗在適應年齡、儲存冷鏈與給藥程序上存在顯著差異。以下整理台灣覈准之主要新冠疫苗規格對比:
| 疫苗名稱 | 技術平台 | 研發廠商原產地 | 基礎劑施打劑次與間隔 | 冷鏈儲存條件 | 台灣覈准最低接種年齡 |
|---|---|---|---|---|---|
| 輝瑞-BioNTech (BNT) | mRNA | 德國 BioNTech / 美國輝瑞 | 2 劑(間隔至少 21 至 28 天) | -80 至 -60(長期 6 個月) 2 至 8(31 天) |
滿 6 個月以上 |
| 莫德納 (Moderna) | mRNA | 美國莫德納 | 2 劑(間隔至少 28 天) | -20(長期 6 個月) 2 至 8(30 天) |
滿 6 個月以上 |
| 阿斯利康 (AZ) | 腺病毒載體 | 英國阿斯特捷利康 / 牛津大學 | 2 劑(間隔 8 至 12 週) | 2 至 8(一般冷藏) | 滿 18 歲以上 |
| 高端 (MVC-COV1901) | 蛋白質次單元 | 台灣高端疫苗 / 美國國衛院技術 | 2 劑(間隔 28 天) | 2 至 8(一般冷藏) | 滿 20 歲以上 |
| 諾瓦瓦克斯 (Novavax) | 蛋白質次單元 | 美國諾瓦瓦克斯 | 2 劑(間隔 21 至 28 天) | 2 至 8(一般冷藏) | 滿 12 歲以上 |
兩款 mRNA 疫苗在操作與配置上的差異
雖然輝瑞-BioNTech 與莫德納皆屬於 mRNA 疫苗,但在臨床調配實務上存在具體差異:
- 稀釋程序: 輝瑞-BioNTech 原始成人與部分學童劑型在施打前,必須嚴格按照規範注入 1.8 毫升之 0.9% 無菌生理食鹽水進行稀釋,並透過輕柔顛倒藥瓶使其混合均勻,且稀釋後須在特定時限內使用完畢;莫德納疫苗則屬於即開即抽的原液劑型,無須現場加入生理食鹽水稀釋。
- 深低溫物流要求: 輝瑞-BioNTech 疫苗對於極低溫要求較高,出廠初期需維持於 -80 至 -60 的超低溫冷鏈容器中運送;莫德納疫苗則可在一般的商業冷凍設備(約 -20)保存長達 6 個月,在冷鏈配送門檻上相對較具彈性。
臨床保護效力與安全性特徵
臨床試驗與大規模真實世界數據顯示,mRNA 疫苗具備引發高濃度中和抗體的能力,但在安全性監測上也呈現特定的不良反應分佈。
保護效益與臨床試驗表現
在涵蓋數萬名受試者的第三期臨床試驗中:
- 輝瑞-BioNTech 疫苗: 試驗收案逾 43,000 名參與者,在完成第 2 劑接種 7 天後,預防有症狀感染的保護力達到 95.0%,且在各年齡層、性別及種族間表現相當一致。以色列後續超過 100 萬人的真實世界大規模施打研究亦證實其預防感染與防止重症住院效益均在 90% 以上。
- 莫德納疫苗: 第三期臨床試驗收納逾 30,000 名受試者,分析顯示在完成第 2 劑接種 14 天後,預防有症狀感染的保護力為 94.1%,對重症的保護效力接近 100%。
常見不良反應與罕見風險監測
根據各國藥物不良反應通報系統與醫學統計,接種 mRNA 疫苗後的生理反應主要包含以下範疇:
- 常見局部與全身反應: 包含注射部位疼痛、紅腫、疲倦、頭痛、肌肉痠痛、關節痛、畏寒與發燒。此類症狀多屬輕微至中度,通常於接種後 1 至 2 天內出現,並在數天內自行消退。臨床統計顯示,第二劑所引起的全身性反應通常比第一劑更為顯著。
- 罕見心肌炎與心包膜炎(Myocarditis / Pericarditis): 各國公衛監測發現,少數接種者在接種 mRNA 疫苗後 14 天內(多見於接種第 2 劑後)可能發生心肌炎或心包膜炎。此罕見不良事件主要集中於 16 至 30 歲的年輕男性族群。多數患者經適當醫療處置與休息後,症狀均能迅速緩解且預後良好。
- 嚴重全身性過敏反應(Anaphylaxis): 發生率極低,約為每 100 萬劑 2.5 至 4.7 例。臨床研究推測此反應可能與疫苗包覆材料中的賦形劑聚乙二醇(PEG)具相關性。
常見問題
接種 mRNA 疫苗是否會改變人體的 DNA?
不會。這在分子生物學上是不可能的。人體的遺傳物質去氧核糖核酸(DNA)儲存在細胞核內部,並受到核膜的嚴密保護。mRNA 疫苗進入人體後,僅在細胞核外的細胞質中進行蛋白質轉譯,完全不具備進入細胞核的機制。
此外,人體細胞不含逆轉錄酶(Reverse Transcriptase),外來的 mRNA 無法被反轉錄為 DNA,更不可能整合到宿主基因體之中。mRNA 在完成蛋白質合成指令後,會在短時間內被體內的酵素水解分解。
輝瑞-BioNTech 與莫德納疫苗可以互相混打嗎?
在台灣公衛指引與世界衛生組織(WHO)建議中,mRNA 疫苗原則上建議以同廠牌完成基礎劑接種;然而,若因供應短缺、不可抗力因素或第一劑發生嚴重不良反應,醫學實證顯示兩款 mRNA 疫苗之間具有高度免疫相容性,相互混打同樣能誘發良好的抗體保護力,且安全性輪廓相似。
國產高端疫苗屬於 mRNA 疫苗嗎?
不屬於。高端疫苗(MVC-COV1901)屬於蛋白質次單元疫苗。其製程是在體外的生物反應槽中利用細胞培養出新冠病毒棘蛋白片段,經過純化後加入鋁鹽等免疫佐劑調配而成,體內不涉及核酸轉譯蛋白質的過程,其技術途徑與莫德納、輝瑞-BioNTech 完全不同。
對雞蛋或常見抗生素過敏者,可以接種 mRNA 疫苗嗎?
可以。mRNA 疫苗是在無細胞的體外環境中透過化學合成與轉錄製成,生產過程中不使用雞胚培養或動物細胞培養,因此完全不含雞蛋蛋白或抗生素成分。對雞蛋、海鮮、塵蟎或一般抗生素過敏者,並非 mRNA 疫苗的禁忌症。
臨床上的主要禁忌症為對疫苗中特定成分(尤其是聚乙二醇 PEG,或與其結構相近的聚山梨酯 Polysorbate)曾有嚴重過敏性休克病史者。
為什麼 mRNA 疫苗需要持續更新病毒株劑型?
新冠病毒屬於 RNA 病毒,複製時容易發生基因突變。隨著病毒棘蛋白的胺基酸序列產生位移,既有抗體辨識病毒中和位點的能力會隨之下降,加上接種疫苗後體內中和抗體效價會隨時間自然衰退。
mRNA 技術的最大優勢在於其製程為平台化設計,只需針對新變異株的基因序列調整模板,即可在數週至數月內合成針對新病毒株的 mRNA 疫苗,促使免疫系統針對當前流行株產生更精確的中和抗體。
總結
綜觀台灣政府目前核準並納入防疫體系的新冠疫苗,真正運用 mRNA(信使核糖核酸)技術 的疫苗僅有兩款:由美國莫德納公司研發的莫德納疫苗(Moderna / Spikevax),以及由德國 BioNTech 與美國輝瑞藥廠合作開發的輝瑞-BioNTech 疫苗(Pfizer-BioNTech / BNT / Comirnaty)。
兩者皆採用脂質奈米顆粒(LNP)包覆 mRNA 的核心技術,促使人體細胞在細胞質內自行轉譯出無害的新冠病毒棘蛋白,進而誘導專一性的體液免疫與細胞免疫反應。其餘覈准之廠牌如 AZ 疫苗則屬於腺病毒載體技術,高端疫苗與 Novavax 疫苗則屬於蛋白質次單元技術。
mRNA 疫苗在臨床試驗與各國大規模施打中展現了 90% 以上的高效保護力,特別在降低中重症住院與死亡風險方面具備顯著效益。透過明確辨析不同疫苗的技術機轉、適應族群與儲運規格,有助於公眾基於客觀醫學事實建立對現代疫苗科學的全面正確認識。