NHRI Communications
健康知識
以細胞培養為基礎的流感疫苗製造
Cell-based influenza vaccine production
流感疫苗的推出已有將近60年的歷史，之前，製造流感疫苗幾乎完全仰賴傳統製造方法--以雞蛋胚胎周圍的液體培養流感病毒作為製備的程序。2007年開始，流感疫苗之製造生產已運用新的技術，並有快速的進展。流感疫苗與世界衛生組織密切相關
一般來說，流感疫苗為三價的 (trivalent)組成，包含不同的滅活病毒株(inactivated virus strains)，無論是整個病毒或病毒其中一部分或病毒亞單位(subunits)。由於流感病毒不斷地改變抗原屬性（無論是在輕微的改變或重大變化），流感疫苗的組成必須經常適應這些變化，世界衛生組織全球流感監測網絡負責監測這些流感病毒變化。每年年初世界衛生組織針對疫苗應納入哪些流感菌株提出建議，以因應未來流感季節的到來。
傳統流感疫苗製造--以雞蛋培養流感病毒為基礎
傳統上，流感疫苗的製造運用受精雞蛋進行生產。雞蛋受精11天後注入每項流感病毒株(strain)，病毒株聚集在雞蛋胚胎周圍的液體之中，再將一種高產量供應株(high-yielding donor strain)同時注入，雞蛋胚胎就會感染該病毒，病毒並快速繁殖複製。經過幾天的孵化，以機器打開雞蛋和收集病毒。然後，進行病毒純化，化學去除病毒活性(inactivated)，接著生產該病毒之疫苗。平均而言，生產一劑量的疫苗需要1到2個雞蛋。整個生產過程至少持續6個月。
新式流感疫苗製造生產方式掘起--以細胞培養流感病毒為基礎
另一種製造流感疫苗的方法，則運用細胞或組織培養方式產出。這種製造方法首次於90年代中期被提出，主要疫苗產業已著手開始發展，哺乳動物腎臟細胞是這種流感疫苗細胞培養所常選擇使用的對象，包括非洲綠猴腎（African Green monkey kidney, Vero細胞），馬丁達比犬腎（Madin-Darby canine kidney, MDCK細胞）和其他細胞株等。
這些細胞注入流感病毒，病毒在細胞中繁殖複製，然後去除細胞壁取出病毒，並加以純化和去除活性。此過程類似生物技術之發酵過程，製造生產過程從小型器皿(small liter jars) 移入到大型發酵器皿。過去也有以細胞培養方式生產疫苗，例如，小兒痲痺(脊髓灰質炎)疫苗就是用這種方式生產。這項疫苗製造新技術發展，從效率、標準化、和驗證的角度來看，需要投入更多的努力，急起直追。
比較
以雞蛋培養流感病毒之疫苗製造生產已基礎穩固、符合成本效益、且行之有年。不過，以雞蛋為基礎之疫苗製造有其限制，最主要是在面臨即將發生大流行的時候，其製造生產恐較缺乏彈性，疫苗供應無法迅速大幅提昇。而如何大幅增加疫苗製造能力，尤其在幾個亞洲國家流行H5N1禽流感感染給人類的時候，特別受到關注。
以雞蛋為基礎的流感疫苗製造亟需長期的規劃（採購上百萬顆雞蛋，耗費較長時間），倘若需求暴增時，其靈活彈性受到相當的限制。除了這種流感疫苗生產時間過長之外，可能會因為雞蛋供給不及而無法迅速控制流感疫情。反之，在緊急情況下，以細胞培養方式生產疫苗可迅速擴大規模(expanded and scaled up) 。這也突顯以組織培養生產疫苗的潛在缺點：準備工作所需植物組織培養材料的預先支付成本龐大，遠遠高於運用雞蛋的製造成本，而等待發酵的時間也可能會讓產量略為緩慢。
以哺乳動物細胞為基礎的流感疫苗製造生產可能有更多好處。以雞蛋為基礎之疫苗製造其他潛在的問題還包括: 雞蛋中的雜質（抗生素、其他病毒）可能會導致病毒無法繁殖複製，另一風險是卵清蛋白可能引起過敏反應。相對的，運用細胞為基礎的流感疫苗製造不存在此類風險。最重要的好處在於，病毒株生長在細胞培養中相當於其原始臨床分離株，而在雞蛋中增長的流感病毒將導致具有雞蛋抗原的變種，有別於原來的病毒。掘起的地方性流行病毒有時在雞蛋中完全不繁殖複製。相形之下，在哺乳動物細胞培養成長的病毒比較足以代表循環流通的野生種病毒(circulating wild type virus)。
除產量可望提昇之外，這項以細胞為基礎的疫苗製造的新技術，運用較新的合成媒體(synthetic media)促使細胞生長，不會含有動物血清，因而可免除監管機構(regulators)所擔心的潛在傳染疾病，如傳染性海綿狀腦病等。
以細胞培養流感病毒為基礎是否優於以雞蛋為基礎的產品，尚待更多佐證與市場的選擇，但可預見的未來，以細胞培養為基礎的流感疫苗預計將逐步增加市場佔有率。
後記
- 2007年11月，歐盟批准諾華公司以細胞培養為基礎的流感疫苗Optaflu。諾華公司表示，Optaflu是第一個運用哺乳動物細胞培養產生的流感疫苗，而不是以雞蛋產生抗原的流感疫苗。
- 2009年1月美國政府與諾華公司簽署4.87億美元的合約，生產以細胞培養為基礎的流感疫苗。諾華公司成為美國第一個以細胞培養為基礎製造疫苗之疫苗廠，預期將可更快、更大量地製造流感疫苗。
- Audsley JM, Tannock GA, Cell-based influenza vaccines: progress to date. Drugs. 2008;68(11):1483-91; last visited on August 16, 2010.
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- Flu vaccine manufacturing, Wikimedia, lasted visited on August 16, 2010.
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