科學的魔法子彈?(淺談疫苗之四) @ 千羽宗次郎的科學小窩

說了三篇自吹自擂的文章，有些讀者應該會忍不住懷疑，難道疫苗是如此的神奇，如此的無所不能？任何疾病只要作出疫苗，傳染病都可以迎刃而解？報紙上那些『專家』說的無效的疫苗呢？疫苗的副作用又是怎麼一回事？之前台灣沸沸揚揚的流感疫苗爭議呢？疫苗裡面到底含有甚麼成分？在下相信讀者的問題一定很多，且讓我們回到科學的原點，來談談為何疫苗會有效（Why？），疫苗如何產生它的作用（How？）。

有看前面塑化劑概論之二的讀者應該會慘叫。一點也沒錯，接下來就是枯燥無味，艱深瑣碎的疫苗作用機轉了，而且這個機轉比塑化劑麻煩多了。科學醫學到現在為止，也還沒有辦法掌握這個學問的全貌。我們只是在這片名為「免疫學」的海洋旁邊，撿起一小片亮麗的貝殼（疫苗）而已。我會用適當的比喻，請大家開心的享用吧！（苦笑）

我想大家在國中的時候應該唸過這樣的觀念：疫苗打進人體之後，會刺激免疫細胞產生抗體，這時候如果有真正的病原體侵入人體，被疫苗活化的免疫細胞就會分泌抗體抵抗病原體，這就是所謂的主動免疫。看起來很完美對吧！讀者有沒有想過，為什麼疫苗可以刺激免疫細胞產生抗體？如果沒有免疫細胞疫苗還能產生抗體嗎？如果真的像上面的機轉，為何有些疫苗要接種好幾次？

免疫系統是生物體內一個能辨識出「非自體物質」（通常是外來的病菌）、從而將之消滅或排除的整體工程之統稱。而人類的免疫系統分成三層，第一層來自整個人體體表對外界的致病源的物理隔離（物理屏障如皮膚、化學屏障及生物性屏障。）。第二層免疫系統會作出立即、但不具特異性的反應（如白血球、巨噬細胞、發炎、補體系統）。還有脊椎動物會出現第三層保護，即後天免疫系統（這是我們的主角：T細胞、B細胞）。讀者要有一種觀念，雖然我們把免疫系統分成三層，但是免疫系統彼此是有交互作用的，並不是完全獨立作業的。接下來，我們來介紹比較接近真實的疫苗發生的免疫反應。

為了方便起見，我拿沙克小兒麻痺疫苗來作例子。需要注意的是：這不能代表所有疫苗，例外的疫苗我在後面會解釋。當沙克疫苗注射的時候，疫苗它用人工跨過第一道防線。疫苗裡面含的死病毒注射到肌肉裡，而第二道防線（白血球、巨噬細胞、發炎反應、補體系統）立刻啟動；這時候由於發炎反應的關係，注射區可能會紅腫熱痛（發炎反應釋放細胞激素會誘導更多白血球聚集）。巨噬細胞吞噬了死病毒之後，會將病毒分解成碎片（絕大部分是蛋白質碎片，這就是抗原）。然後把這些抗原呈現在細胞表面（這就是所謂的抗原呈現細胞APCs：Antigen-presenting cell）。這些APCs移動到淋巴結或是脾臟之後，會和第三道防線免疫細胞產生互動。（第三道防線這裡比較複雜，請捨棄掉國中健康教育的觀念。）

APCs主要找上的免疫細胞是T細胞（正確的來說是Th4 cells），T細胞上面有兩個重要的受體（又要把鎖孔對鑰匙的比喻拿出來了）。A鎖孔是識別本體的（TCR），B鎖孔則是每一個T細胞都不一樣的。APCs細胞表面也有兩個重要的鑰匙，一個是證明本體身份的鑰匙（MHC II），另一個就是抗原呈現部位（Antigen 也就是死病毒的碎片）。當兩柄鑰匙同時契合的時候（有沒有看過核彈要發射前的場景，差不多就是那個樣子），T細胞就會被活化。T細胞會再去尋找屬於自己的B細胞，B細胞被T細胞活化之後，會分化成漿細胞（Plasma cell），大量的生產抗體對抗疫苗。直到體內疫苗死病毒被消滅殆盡之後，APCs沒有再給予T細胞刺激，T細胞自然就不會一直活化，B細胞也接著不活化，體內的小兒麻痺抗體量自然就會下降到一定的水準。直到下一次的沙克疫苗施打，整個過程會再啟動。這次體內已經有上次留下的抗體，巨噬細胞分解的速度變快，APCs呈現到T細胞的時間也更早，T細胞會被誘發更強的反應，整個流程會更快速的完成。T細胞經過這些刺激之後，會轉變著記憶型的T細胞（這就是免疫記憶）。