世界第一頭基改豬上市：低敏豬（GalSafe pigs）

 

圖片來源：維基百科

美國的食品藥物管理局於2020年12月14日批准了全世界第一頭基改豬「低敏豬」（GalSafe pigs）的上市許可。這種豬的表面抗原缺乏alpha-gal（Galactose-alpha-1,3-galactose），讓對它過敏的人（稱為alpha-gal 過敏）可以安心食用。

alpha-gal 過敏是什麼呢？不知道大家有沒有聽說過，有些人在被蜱（tick）咬了以後，就不能吃豬肉、牛肉、羊肉等哺乳動物的肉類了。這種過敏症狀就是alpha-gal 過敏，好發於美國、澳洲以及歐洲一些蜱出沒較盛的區域。

原來，alpha-gal這個表面抗原，廣泛出現在哺乳動物中，但是人、猿與舊世界猴沒有。

alpha-gal. 圖片來源：維基百科

因為人的細胞表面沒有alpha-gal，所以只要人接觸了它，就會辨認這個表面抗原，把它當作入侵的外來者。平常吃肉，因為只有腸道會接觸到alpha-gal，所以不會引發過敏反應；但一旦被蜱（如美國的long star tick、澳洲的paralysis tick等）叮咬，蜱的口水中含有的alpha-gal（來自叮咬其他哺乳動物所得）便注入人的皮膚，於是人的免疫系統便啟動，開始製造免疫球蛋白IgE，引發延遲性過敏反應：在吃肉後3-8小時出現發癢、蕁麻疹、充血性水腫、腸胃不適、呼吸窘迫等症狀。

這些病人是否從此就必須成為素食者呢？其實也不必。雖然他們對哺乳動物的肉會過敏，但由於海鮮、家禽的肉類並沒有alpha-gal，所以他們還是可以吃海鮮跟家禽（雞、鴨、鵝等）的。

有意思的是，由於用來治療大腸癌與頭頸的鱗狀細胞癌的重組單株抗體藥Cetuximab也含有alpha-gal這個抗原，所以有alpha-gal過敏的人是不能使用這個藥物來進行治療的。

而低敏豬這種基改豬，除了不含有alpha-gal表面抗原，讓有alpha-gal過敏的人可以安心食用外，還會生產肝素（heparin）；但是否能真的有商業量產的價值，那又是另一回事了。

參考文獻：

Britt E. Erickson. 2020. Biotech pigs approved for food and potential medical uses.

駱宛琳. 2017. 一朝被蟲咬，十年怕牛排——讓人出乎意料的抗癌藥副作用. CASE PRESS.

廣效性流感疫苗（influenza vaccine）可望出現

 

流感病毒構造圖。圖片來源：維基百科。

每年秋冬，就會看到新聞又開始提醒大家不要忘了接種流感疫苗。尤其對於嬰幼兒與高齡族群，為了預防流感重症，政府還會提供免費的流感疫苗施打。是否曾好奇過為何流感疫苗每年都要打呢？為什麼不能像麻疹等疫苗，一生止需要打一兩次就好？

這是因為流感病毒多變的特性。不像麻疹等病毒表面的抗原幾乎不會變化，流感病毒表面的抗原（所謂的血凝素，HA，hemagglutinin）經常發生變異，造成今年感染了流感，只要明年的流感病毒表面的血凝素抗原不同，今年所產生的抗體就對明年的流感病毒無效；所以只好重新再打過。

當然，每年可能會流行什麼病毒株，都是經過精密的分析來預測的，但有時候預測也會失準。這時候就會出現流感大流行。

難道流感病毒都不能找到不那麼多變的區域來製作疫苗嗎？如果可以找到不同流感病毒間都一樣（或極為相似）的區域，那麼是否就能夠製作廣效性的流感疫苗了？

這種事情說來容易但做來難。但最近終於取得了成功！過去疫苗都是針對血凝素的頭端（上圖的藍色區域）製作，而這個區域相當多變；最近有研究團隊以血凝素的「莖」（stalk）端（上圖的紅色區域）製作疫苗。這部分的血凝素在不同的流感病毒株間變異性很低。

研究團隊將這樣的疫苗接種於18-39歲的成人，目前進行小規模測試的結果顯示這種疫苗是有效的。未來還需要大規模的測試，才能確定疫苗的效果。

參考文獻：

Nachbagauer, R., Feser, J., Naficy, A. et al. A chimeric hemagglutinin-based universal influenza virus vaccine approach induces broad and long-lasting immunity in a randomized, placebo-controlled phase I trial. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-1118-7

尋找鯊烯（squalene）的新來源

 

鯊烯的構造。圖片來源：維基百科。

鯊烯（squalene）的分子式為C₃₀H₅₀，是固醇類化合物合成的重要中間產物。動植物都能合成鯊烯，由鯊烯接著便會環化形成固醇類的化合物。

大家可能會好奇，既然動植物都會合成它，為何它會被命名為鯊烯呢？原來它在鯊魚的肝臟裡面的濃度最高。鯊魚體內儲存大量的鯊烯主要是因為鯊烯的比重小於水（0.855），由於鯊魚這類的軟骨魚沒有鰾，為了要能浮起，體內需要儲存大量的脂肪與油，而鯊烯就是很理想的成分之一。鯊魚中的深水鯊體內的鯊烯濃度尤其高。

但鯊烯的作用不止於此。鯊烯還是疫苗很重要的佐劑。鯊烯可以幫忙引發免疫反應，讓疫苗的效用更好。到底鯊烯是如何幫忙引發免疫反應，目前還不清楚。雖然疫苗使用的鯊烯只佔小部分（大部分的鯊烯用在化妝品的產製上），但隨著2019冠狀病毒病的疫苗問世，鯊烯的使用只會增加不會減少。

雖然輝瑞（Pfizer）與Moderna的RNA疫苗不使用鯊烯做為佐劑，但目前正在開發的疫苗中，至少有五隻會使用鯊烯，包括了GSK的疫苗。更不用提鯊烯本來就是流感疫苗的佐劑。

目前大部分的鯊烯還是來自於捕獲的鯊魚。至於非鯊魚來源的鯊烯目前市面上有兩個來源，其中之一是Amyris公司，使用糖發酵來合成鯊烯；另外一個來源則是來自於榨油後的橄欖油粕。由於所有的動植物都會合成鯊烯，基於保育的理由，許多動物保育團體都呼籲應該多開發非鯊魚來源的鯊烯。

目前鯊烯在疫苗上多半用於兒童與老年人的疫苗，因為兒童與老年人的免疫系統較不健全，如以一般疫苗注射，引發的免疫反應可能較不理想，造成疫苗的效果不好。Amyris的執行長認為，如果鯊烯可以更便宜，那麼就可以廣泛地應用在所有的疫苗上，或許就不用注射那麼多抗原來引發免疫反應。當然，注射少一點抗原也能減少可能有的不良反應發生的機率與嚴重性。

有些科學家也在開發其他的佐劑，希望能夠找到取代鯊烯的非動物來源分子。

參考文獻：

Melody M. Bomgardner. On the hunt for alternatives to shark squalene for vaccines. C&EN.