ScienceDaily (Sep. 12, 2008) — 除了 AIDS 之外,有哪一種疾病每年會讓全球 2 百萬人死亡以及 9 百萬新增病例呢?答案就是肺結核(tuberculosis)!而且更糟糕的是,肺結核桿菌經過這麼長時間與人類的對抗下來,它早已產生許多抗藥性菌株而使得治療越來越棘手,因此製造一種能加以抵抗的新疫苗就變得更加迫切需要。
圖1. The most important tuberculosis pathogen, the bacterium Mycobakterium tuberculosis, divides itself every 16 to 20 hours. In comparison to other bacteria, which divide themselves in the space of minutes, this is extremely slow.
圖2. A macrophage engulfing Tuberculosis pathogen.(圖片來源:http://www.mpg.de/english/illustrationsDocumentation/documentation/pressReleases/2004/pressRelease20041008/index.html)
圖3. Macrophages and tuberculosis bacteria. Macrophages are among the most important defense protection of the body. Tuberculosis bacteria however "hide" in the macrophages and are thus able to survive.
這是八十年來第一次,第一個具有相當希望的活體肺結核疫苗能夠在德國進入到臨床研究階段的例子。就在這個禮拜的禮拜一,一個代號為「VPM1002」的新型疫苗就即將在德國的諾伊斯(Neuss, Germany)進入第一階段臨床實驗,在這裡將會針對自願者進行一系列有關安全性的測試。VPM1002 是根據 1921 年的疫苗,以基因工程的方法所開發出來的,它比它的上一代疫苗展現出更高的效率。
圖4. Macrophage engulfing improved BCG-vaccine organisms. Engulfment causes apoptosis in macrophages. The vaccine antigens are made more easily accessible to the immune system and thus stimulate stronger protection against tuberculosis.
這項工作主要是由 Stefan H.E. Kaufmann 博士所率領的研究小組來進行,他是 Max Planck Institute 的感染生物學(Infection Biology)主任。「BCG 肺結核疫苗(卡介苗)是由法國的研究學者開發出來,這個疫苗也是目前世界上最被廣泛使用的疫苗。」Kaufmann 這樣說到。可是 BCG(這個字是 Bacillus Calmette-Guérin 菌種的縮寫)疫苗卻變得越來越沒有效用了。免疫學者接著說到:「以武器的角度來說,BCG 就像一把已經鈍了的刀子。因此我們希望藉由基因工程使這把刀子再度變得銳利,而不是從人體的免疫系統中躲起來。」
圖5. Stefan H.E. Kaufmann 博士
圖6. 卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin)
為了做到這點,研究人員將一段基因插入疫苗細菌(vaccine bacteria)當中。來自 Stefan H.E. Kaufmann 研究團隊成員之一的 Leander Grode(他目前是 Vakzine Projekt Management GmbH (VPM) 計畫的領導者)描述了這樣的程序:「人體免疫系統中的清除細胞會對這個 “疫苗細菌” 產生興趣,接著會利用消化室(digestion chamber)把它清除掉。然而利用基因工程把它加以修飾,它就可以從這個消化室裡面逃脫出來,然後使免疫系統武裝起來對抗肺結核病原菌。」
圖7. VPM 的 Leander Grode 博士(圖片來源:http://www.vakzine-manager.de/Entwicklungsteam.173.0.html)
圖8. Vakzine Projekt Management GmbH
這項科學研究是起始於 Max Planck Institute 的感染生物學。在 2004 年時,這個疫苗授權給 Hanover-based VPN,使其加快臨床上的研究速度。如今新的疫苗被證明具有相當高的效率而且在動物實驗中也具有相當高的安全性。「我們現在必須證明它對於人體來說也是具有相同的效果,因此它必須取得授權資格。」 VPM 的執行長 Bernd Eisele 博士這樣解釋到。Kaufmann 則敦促耐心著表示:「即使新的疫苗證明了良好的耐受性,它仍然需要持續的進行更多的測試來建立它的效力。而這也許要花上至少十年的時間。」不過,這個新的研究則讓人懷抱希望。
圖9. VPM 執行長 Bernd Eisele 博士
Max Planck Institute 的感染生物學機構成立於 1993 年,它是新成立 German states 其中之一(German states 早先是東德)。這個研究院座落的位置在具有歷史的 Charité Mitte campus 上,這裡可是 100 年前 Robert Koch(羅伯特.科赫)及 Emil von Behring(貝林)對於這個傳染病進行重大發現的地方。會選擇這個地方最主要的理由也是希望能與這裡的大學以及醫院進行和感染疾病相關的臨床計畫。
圖10. 免疫學大師 Robert Koch
圖11. 免疫學大師 Emil von Behring
Stefan H.E. Kaufmann 說到:「這個研究橫跨了分子與細胞的領域,讓我們能夠對傳染病開發出新的系統化治療與測量的方法。對於感染程序的基本研究則能不僅能夠解釋一些在生物醫學領域中的基本疑惑,同時也能夠在未來對於解決一些健康照護上的問題解答提供重要地貢獻。」VPM 是由德國聯邦教育與研究部(Federal Ministry for Education and Research)及 Helmholtz Center for Infection Research 以政府公共部門與私人合作模式(private-public partnership,簡稱 PPP)所共同成立。VPM 的執行長 Bernd Eisele 博士說到:「我們保證從基本研究中獲得優越的成果,並對於全人類以及實際應用的方法上帶來好處。」
Adapted from materials provided by Max-Planck-Gesellschaft.
原始報導:
ScienceDaily:Clinical Trial For New Tuberculosis Vaccine
相關連結:
1. VPM BE at ibc Vaccines 2005.ppt (PDF file)
2. Max Planck Institute NEWS:New Vaccine Protects more Effectively Against Tuberculosis
3. ScienceDaily:Germany Starts Clinical Development Of A New Tuberculosis Vaccine (這是 2004 年該團隊開始這個計畫的新聞,轉眼已經 2008 年,辛苦終於有了成果!)