在新冠肺炎的陰影之下，疫苗接種已是民眾每天都在談論的話題。不過你知道除了打針接種疫苗，也有所謂的「自我傳播疫苗」嗎？這類疫苗可以在接種給少數個體後，藉由這些個體將疫苗傳播給其他未接種的個體上（Nuismer & Bull, 2020）。接下來讓我們一起了解這種特殊的疫苗形式吧。
野生動物也要打疫苗？
現在的公衛體系如此發達，要給人接種疫苗並不困難，那為何需要這種能「自我傳播」的疫苗呢？其實這種疫苗的施打對象並不是人類，而是野生動物。那為何要給野生動物施打疫苗呢，這就與「人畜共通傳染病」有關了。
許多重大傳染疾病的來源，是人畜共通傳染病，也就是可以經由動物傳染給人的傳染病。這些疾病的病原體原本只能感染動物，但隨著病原體在動物群體內不斷感染的同時，病原體也不斷在演化，最終病原體就演化出能感染人的能力。而當人與這些被感染的動物接觸後，往往就是疫情爆發的開端。從禽流感、AIDS、SARS、伊波拉到現在肆虐全球的新冠肺炎 （雖然新冠肺炎是否源於野生動物仍有爭議），這些人畜共通傳染病都對人類的健康造成巨大的威脅。根據美國國際開發署（U.S.Agency for International Development）在 2009-2019 年間的研究顯示，有 1,000 多種可能導致人畜共通傳染病的新病毒在野生動物身上被發現。可以肯定的是，新冠肺炎絕不會是最後一個人畜共通傳染病，人類未來必定還會再遇到。
面對潛伏在野外的人畜共通傳染病的威脅，難道我們只能被動地應對嗎？其實針對這個隱憂，科學家就提出不少應對方案，而其中一個方法，就是給動物施打疫苗。只要能給動物施打疫苗，阻止病原體在動物間的傳播，就能大大降低病毒的演化與對人類的威脅了。不過講得容易，做的難〜
養殖動物我們還能逐一為其施打疫苗，但要給野生動物施打疫苗，就是非常艱鉅的任務了。過去曾有用誘捕給野生動物施打疫苗的方式，雖然這有一定的效果，但只適用能被誘捕的動物，而且這種方式很難在野生動物中達到群體免疫的效果。另外不少野生動物生活在偏遠地區，我們難以誘捕，況且就算真到了牠們的棲地，牠們可不會乖乖地捲起袖子排隊等著你施打疫苗。
為了突破這些施打疫苗的限制，科學家就提出一個想法：製造一種能在野生動物之間自然擴散的自我傳播疫苗 （Self-disseminating vaccines）。而發表在 Nature Ecology & Evolution 的文章，就對自我傳播疫苗進行回顧（Nuismer & Bull, 2020）。
自我傳播疫苗的兩個類型
自我傳播疫苗主要分為兩類：可轉移疫苗 （transferable vaccines）和傳播性疫苗（transmissible vaccines），兩類疫苗都是希望藉由給少數個體施打疫苗後，讓疫苗能在野生動物群體間自然散播，以達到群體免疫的效果。不過這兩類疫苗的傳播方式並不相同，下面就分別介紹這兩類自我傳播疫苗。
可轉移疫苗
在一隻蝙蝠的毛皮塗上一些疫苗物質，當牠回到自己的棲息地，其他蝙蝠會因梳理該蝙蝠的毛皮而接觸到疫苗，藉此達到散播疫苗的目的。
這個方法乍看之下傳播疫苗的效率並不高，不過根據計算，只要少數的個體攜帶可轉移疫苗，這種方式能讓足夠多的個體獲得免疫能力，從而根除病原體的。
但光有理論不夠，作者另外找到格拉斯哥大學於 2017 年，在秘魯針對吸血蝙蝠群體進行的可轉移疫苗對的研究。該研究找了三個蝙蝠群體，每個群體至少都有 200 隻蝙蝠。他們在每個群體中 20 到 60 隻蝙蝠的背部塗上含螢光的生物物質，一旦其他蝙蝠沾到這些物質，牠們的毛髮也會發出螢光。一段時間後，研究團隊分析群體中發螢光的個體數量，結果顯示至少 84% 的蝙蝠都會發螢光。這個研究的結果若應用到真正的狂犬病可轉移疫苗上，有很大的機率能讓夠多的蝙蝠產生對狂犬病的免疫能力，從而可以減少狂犬病爆發的頻率、規模和持續時間（Bakker et al., 2019）。
傳播性疫苗
此類疫苗由活的病原體經修飾弱化後製成。將疫苗施打在少數個體上，就能利用病原體本身的感染能力，在群體間造成大規模的傳播。同時病原體因經過修飾弱化，其感染後的症狀已大幅降低，不會對群體造成太多傷害。
這個方法面對數量龐大的野生動物群體是理想的做法，但風險並不小。雖然是使用修飾後的弱化病原體，但一旦設計上稍有不慎，很可能會讓這個病原體在動物群體中演化成新型疾病。因此比起直接使用修飾的病原體，重組疫苗 （recombinant vaccine） 是更安全的選擇。
重組疫苗簡單說就是將病原體的基因放到對宿主無害的病毒中，這樣就能借助病毒將疫苗散播到群體中。如果病毒在散播過程中遺失了病原體的基因也沒關係，因為剩下的病毒載體也對宿主無害。
在 1990 年代，馬德里動物健康研究中心的研究團隊，就曾測試過傳播性疫苗的效力。當時在西班牙一些小島上的野生兔子，正處在受致命出血性病毒感染的危機之中。研究團隊設計出重組疫苗，並將其散播在一個島上。一段時間後，研究團隊抽取當地兔子的血清進行分析，他們發現約一半的兔子其血清內都有能對抗出血性病毒的有效抗體，而且兔子並沒有出現其他副作用。顯示應用重組疫苗的傳播性疫苗，確實可行且有效（Torres et al., 2001）！
另外隨著分子生物技術的快速發展，現在我們已能精準設計出重組疫苗的使用期限，如此在給野生動物散播疫苗的同時，也能大幅降低病原體基因在疫苗中演化出有害突變的可能。
使用自我散播疫苗的注意事項
雖然自我散播疫苗看起來是預防人畜共通傳染病的實用方法，但若真施行起來，仍有不少問題要克服。
首先是病原體預測的問題。前面提到美國國際開發署的研究顯示，在野外會造成人畜共通傳染病的可能病原體數量非常之多。我們要如何準確預測下一個可能引起人類大規模感染的病原體，並不容易。如果不能準確預測病原體，就無法知道該病原體的宿主——也就是野生動物群體，我們就難以設計出相對應的自我散播疫苗。
不同野生動物的生活模式，會影響自我散播疫苗的使用。例如前面提到的可轉移疫苗，用在會為彼此理毛的蝙蝠或許適用，但其他動物若沒有這種親密的肢體接觸，這種方法就不適合了。因此必須先知道野生動物的生活模式，才能決定使用的疫苗種類與方式。
另外在將任何生物性物質釋放到自然前，安全與生態的考量是非常重要的。我們都不希望放出的自我散播疫苗，最終變成危害自然甚至是人類的殺手。
縱使仍有許多困難要克服，但使用自我散播疫苗的吸引力日益增加中。這次肆虐全球的新冠肺炎疫情，不僅威脅人類的健康，更對社會與經濟造成難以估計的損失。如果能在事前就阻斷病毒在野生動物間的傳染，這個成本明顯比疫情大爆發對人類社會的影響更低，因此越來越多的國家和研究單位，投入大量的資金到自我散播疫苗的相關研究上。
俗話說：「危機就是轉機」。這次的新冠肺炎疫情讓人們意識到，面對潛伏於野外的人畜共通傳染病，我們不能再被動應對了。是時候主動出擊，將下一波可能造成大流行的病原體，用自我散播疫苗等方法將其隔絕！
參考資料
- Nuismer, S.L., Bull, J.J. Self-disseminating vaccines to suppress zoonoses. Nat Ecol Evol 4, 1168–1173 (2020).
- 人畜共通傳染病
- Bakker KM, Rocke TE, Osorio JE, Abbott RC, Tello C, Carrera JE, Valderrama W, Shiva C, Falcon N, Streicker DG. Fluorescent biomarkers demonstrate prospects for spreadable vaccines to control disease transmission in wild bats. Nat Ecol Evol. 2019 Dec;3(12):1697-1704.
- Torres JM, Sánchez C, Ramírez MA, Morales M, Bárcena J, Ferrer J, Espuña E, Pagès-Manté A, Sánchez-Vizcaíno JM. First field trial of a transmissible recombinant vaccine against myxomatosis and rabbit hemorrhagic disease. Vaccine. 2001 Aug 14;19(31):4536-43.
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August 05, 2021 at 03:00PM
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