重点提要
-疫苗对于预防疾病非常有效，但是它们还可以运作得更好，用在更多人身上，并对抗更多种疾病。
-免疫学的进展让研发人员得以利用新型“佐剂”(疫苗里可刺激免疫反应的成份) ，针对特定的族群与病原设计疫苗。
-崭新的佐剂能让现有的疫苗效力更强，也能让过去遭遇瓶颈的疫苗成为可能。
对于曾亲眼目睹德国麻疹造成的
新生儿缺陷、因小儿麻痹症而禁锢在人工呼吸器的瘫痪儿童，或听过婴儿罹患百日咳而发出骇人咳嗽声的人来说，这些疾病所造成的伤害将成为挥之不去的恐惧。所幸这些疾病如今已能用疫苗来预防，只要接种疫苗，这个世代的人们实际上一生都不会经历这些苦难。
200多年来，接种疫苗已被证实是在预防传染病时，最能拯救生命也最经济的方法之一，仅次于消毒生活用水。疫苗让数百万人免于早逝或身体受损，并且让天花于1979年自世界上绝迹。公卫专家现在的目标是要消灭小儿麻痹症与麻疹，甚至期望有一天能消灭疟疾，不过这篇文章将告诉你为何研发人员得运用崭新的策略，才能发展出有效的疟疾疫苗。
一般而言，疫苗运作的基础是藉由接触少量的致病
微生物，来教导我们的免疫系统辨识该微生物，并且准备好在下一次遇见时击退它们。但是一般的疫苗并非对全部的人都有效，也不是所有疾病的万灵丹。有些族群(例如老年人)的免疫系统可能太虚弱，所以无法对传统疫苗做出足够反应；而某些致病原则能躲避疫苗引发的免疫防御机制，例如疟疾、
结核病与
艾滋病，都是疫苗仍无法对抗的疾病。疫苗运作的原理也可以扩及许多其它疾病，像是
癌症、
过敏或者阿兹海默症，但是这些应用需要诱发免疫系统，使其对原本不善于辨认或无法辨认的物质起反应。
免疫系统诱发物能增强身体对疫苗的辨识与反应能力，因此对上列所有疾病的防制有重大影响。这些增强免疫反应的物质通常称为佐剂(adjuvant)，由拉丁文的帮助(adjuvare)衍伸而来。有些佐剂在100多年前就已为人所知，并用来增进疫苗与癌症治疗的效果。然而一如我们对疫苗作用机制的认识，有关佐剂与免疫细胞互动的精确细节，也直到这几年才渐渐明朗。免疫学的重大进展(特别是在最近这10年来)提供了佐剂如何产生效用的新知识，也开启了针对不同族群与病原来设计疫苗的新途径。有了这些新工具，科学家正在发展过去无法制造的疫苗，也让现有的疫苗效率提高。
利用小感染带来免疫力
很多致病原的自然感染至少有个好处，就是生一次病就能终生免疫。理想的疫苗也要能提供这样的持久保护，而且最好是接种一剂就有效，甚至还能预防相似致病原的威胁，例如不断突变的人类
流感病毒。为了达成这些目标，疫苗必须能比照真正感染时的情况，活化免疫系统里的同一批免疫细胞。
当外来病原第一次进入身体，很快就会遇到不断在身体里巡逻、侦测入侵者的先天免疫系统细胞。这些免疫哨兵包括巨噬细胞与树突细胞，它们会吞噬病原以及被感染的身体细胞，并将之摧毁。这些哨兵细胞会分解它们吞噬的物质，并将入侵者的一部份(也就是抗原)呈现在细胞表面，让适应性免疫系统的T细胞与B细胞熟悉病原的外形。同时，这些抗原呈现细胞也会释放传讯化学分子“细胞素”，引起发炎反应，并警告T细胞与B细胞有突发状况。
当一群T细胞与B细胞具备攻击特定病原的能力时，当中的B细胞会释放抗体，杀手T细胞则会搜索并摧毁受入侵者感染的细胞。适应性免疫系统必须与抗原呈现细胞作用个几天，才能够制造出这些特定的T细胞与B细胞，这群细胞有些会保留在身体里，作为“记忆”细胞(有时能维持数十年)，以消灭任何企图再次入侵的相同感染原。疫苗就是复制这些步骤，利用完整病原体或其片段，诱发免疫系统识别外来入侵者。虽然不是所有疫苗都能诱发完整的免疫反应，但是有时候单靠抗体就足以抵抗某些病原，而不需要杀手T细胞的保护。
疫苗研发者在选择抗原种类时，主要是考虑病原的本质与致病的方式。标准疫苗所使用的材料可能是活着但虚弱(减毒)的细菌或病毒、死亡的或不具活性的完整病原体，或是由病原体纯化出的蛋白质。每种选择都有其优缺点。
减毒活疫苗在身体里繁殖的速度非常慢，但是因为当中的病原体终究还是会增殖，能让免疫系统持续接触抗原，而引发完全且持久的免疫反应，不过减毒疫苗具有感染力，因此不能用在免疫系统衰弱的个体(他们的免疫系统可能会无法压制病原体)。而活病毒会突变并回复成有毒型式的风险，也让减毒疫苗无法用于某些致命病原(例如艾滋病毒HIV)。
比较普遍的疫苗做法，是由特定方法(例如加热)“杀死”的完整病毒颗粒所构成。这些病毒无法增殖，所以需要重复追加注射以增进免疫反应，但是由于病毒蛋白质仍然相对完整，免疫细胞能轻易辨认它们。
第三种型式是次单位疫苗，它不需引入完整微生物或其部份组成，就能将抗原呈现给免疫系统。这种抗原可以分离自病原体本身，或者经由重组
遗传工程制造出来。然而，因为次单位疫苗只包含部份病原体，它们不一定能引发足够的危险讯号来激发适当的免疫反应。
近几年科学家开始了解到，免疫系统在评估一个病原的威胁程度，并决定该引起什么反应时，抗原呈现细胞扮演了关键角色，尤其是树突细胞。当树突细胞在感染部位或疫苗注射部位吞噬并处理好抗原之后，会成熟并迁移到附近的淋巴结，开始传递讯号与作用，以引发B细胞与T细胞的保护反应。如果没有来自完整微生物的特定危险讯号，树突细胞就无法适当地成熟与迁移，所以次单位疫苗通常需要添加佐剂，来提供警示讯号以刺激树突细胞的反应。
美国使用的疫苗大部份都含有一种最古老的佐剂：铝盐。虽然从1930年代起铝盐就开始用于人类疫苗，在很多现行施用的疫苗也证实其效用，不过当疫苗要对抗的疾病需要抗体以外的保护时，铝盐却不是有效的帮手。
许多威胁生命的传染病原(如HIV、C型肝炎病毒、结核分枝杆菌与造成疟疾的疟原虫)有办法躲过抗体，所以疫苗要能有效对抗这些病原，就必须激发健全的T细胞反应。事实上，为对抗这些难缠微生物所做的研究，让科学家对疫苗佐剂重燃兴趣，也对免疫系统的知识有了突破性进展，并进而产生出更好的佐剂。
(摘自台湾《科学人》杂志2009年第93期 文／加康、高德曼 翻译／林雅玲)
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