第 378 期
會議報導 疫苗研討會專題演講紀要:兩個疫苗的故事 –「當時代一直在改變」(Part 2) A Tale of Two Vaccines -- "The Times They Are a-Changin '" (Part 2) 講員:Ian Gust, Professorial Fellow, Department of Microbiology and Immunology, University of Melbourne, Australia
講題:兩個疫苗的故事 --「當時代一直在改變」
A Tale of Two Vaccines -- "The Times They Are a-Changin' "
日期:2010年10月7日
地點:國家衛生研究院國際會議中心
精彩演講內容接續如下:
隨著生物科技的興起,知識日新月異,醫藥已有長足的進步,然而,許多傳染病仍危害著人類的健康。過去25年,我致力於感染症研究與控制,例如HIV 愛滋病毒,和其他所謂「被忽視」的疾病的感染控制。以下為另一項疫苗的開發歷程。
人類乳突病毒疫苗(Human papillomavirus vaccine, 簡稱HPV疫苗)
40年之後,相對於麻疹疫苗的開發經驗,HPV疫苗的開發就顯得相當複雜。HPV是一種常見且具有高度傳染性的病毒,主要透過性行為感染,已知是造成子宮頸癌、子宮頸病變及生殖器疣(菜花)的主要病因,男女都可能感染。然而,HPV是一種DNA病毒,以一般微生物檢驗方法無法培養及分離出來。
隨著生物科技不斷進步,繼1949年顯微技術的精進,分子生物醫學邁入新的里程。1980年代已有學者開始探討針對HPV病毒感染引發的子宮頸癌,可否透過開發疫苗加以預防,但時程上這個疫苗卻要延後許多年,直到1990年分子生物學家運用新的生物科技加以開發,HPV疫苗才得以實現。
HPV病毒感染常見症狀位於男性陰莖軸,女性則位於陰道、外陰、子宮頸和肛門周圍,HPV病毒的影響範圍與嚴重性,由下列數據可略窺一二。
HPV感染的影響 HPV感染是美國最常見的性病
每年有600萬新感染者
造成生殖器疣和子宮頸癌
超過40多種重要的臨床類型
高危險性HPV16型和HPV18導致>70%的子宮頸癌
低危險性HPV6和HPV8導 >70%生殖器疣
美國每年4000婦女死於子宮頸癌
每年造成社會負擔費用為35億美元(2005年統計數字)
就如麻疹疫苗的開發,先進的科技帶動HPV疫苗的研發進展,多位澳洲學者在布里斯本的亞歷山德拉公主醫院進行HPV病毒研究。昆士蘭大學伊恩弗雷澤(Ian Frazer)、與周金(Jian Zhou),成功從活組織中培養出HPV病毒,並發現該病毒的不同表現(expression)有不同的產物(production),雷澤的研究室就在1990年利用分子生物學技術進行體外(in vitro)合成微粒模仿HPV病毒,接著成功地結合兩個蛋白質形成類似HPV病毒的微粒(virus-like particle, VLP,類似的HPV病毒的外殼),已不具感染力,進而具備發展HPV疫苗的潛力。1991年雷澤和周金申請臨時專利(provisional patent),疫苗命名為加德西(Gardasil)。
當時我也參與雷澤研究室的HPV疫苗研發,為了資助臨床試驗,此科技成果不久之後授權給澳洲的CSL醫療公司,之後也授權給默克藥廠,共同發展大劑量的疫苗製造(large scale production of vaccine),1998年完成加德西疫苗的第一次臨床試驗。(CSL公司的獨家授權銷售地為紐西蘭和澳大利亞,默克藥廠則為其他地區。)
值得一提的是,默克藥廠的研發團隊關鍵人物巴爾(Eliav Barr)、巴克蘭(Barry Buckland)、揚森(Kathrin Jansen)等三位博士,將此疫苗技術加以精進,包括瞭解基因表現、病毒株純化過程等等,使疫苗開發與臨床試驗得以更上一層樓,符合國際疫苗生產標準。
漫長之路—HPV疫苗的研發歷程
繼麻疹疫苗成功研發上市40年之後,這個HPV疫苗的研發歷程可摘要如下:
擴展開發過程
公部門研究機構產生與擁有智慧財產權
早期技術移轉給產業界
高度複雜的生產過程
臨床試驗研究對象為大學生
大量的研究
只有2家廠家生產
與麻疹疫苗採用細胞培養方式有所不同,HPV疫苗所需技術不但相當複雜,整個生產製造過程也是特別精心設計,所需開發疫苗資金之鉅,更是不成比例。
由於一開始就牽涉巨額的投資、大藥廠參與、及大規模生產製造,所面臨的法規管制層面可以說是極盡嚴苛。如果沒有完整的動物實驗模型結果,無法獲准進入人體試驗,而進入人體試驗後,還必須符合種種安全要求,因此,一系列的研究接續展開,包括以下各項:
概念驗證的研究(proof of concept study)
使用單價HPV16病毒疫苗於未罹患HPV 16(naive)之女大學生
三劑40mcg的疫苗
降低感染HPV16的風險及
降低生成子宮頸上皮內瘤病變(cervical intraepithelial neoplasia, CIN)的風險。
在生產製造層面上,相對於製造麻疹疫苗的簡單生產模式,HPV疫苗生產製造已增加許多的規定:
所有原材料必須標示特性(characterized)
所使用的輔料必須適合人類使用
材料的準備過程與製程中均不得使用防腐劑或抗生素
不得使用人類或動物的細胞株(cell lines)
所使用病毒必須進行不定劑的力竭篩選測試(exhaustive tests for adventitious agents)
生產疫苗的每一項設施與儀器從設計、操作、到控制,均須通過驗證與檢察合格後才能使用 。
HPV疫苗所進行大規模的臨床試驗,總共於全球5大洲,34個國家,150個臨床中心進行完成,前後共執行25項臨床試驗,超過 30,000人參與受試,最終於2006年獲得美國FDA批准通過,正式上市。
相對於麻疹疫苗於9年之內得以開發完成,HPV疫苗總共耗費15年之久才開發完畢,真可謂漫漫長路。而因為HPV疫苗牽涉智慧財產權,HPV疫苗相對的比麻疹疫苗昂貴許多。麻疹疫苗開發政策上相當一致,科學家較能夠專注於研究發展。總言之,不同的時代,疫苗研發人員所面臨的不僅只是科學的挑戰,接踵而來的,還有法律與管制、政治與商業的挑戰。
參考資料:
Ian Frazer, Wikimedia , last visited November 3, 2010.
姜廣策,『這支疫苗可以防癌』,《醫藥經理人》雜誌, 2009-7-7 ,lasted visited November 3, 2010.
《文:Ian Gust演講;編輯中心陳麗秋翻譯整理;攝影:疫苗中心蕭光男》
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