【mRNA疫苗臨床試驗95％有效! mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎？】：發表在新英格蘭醫學期刊（NEJM）上的兩篇論文提到【註1】，兩個mRNA疫苗臨床研究分別收案3萬多人與4萬多人，在打完疫苗之後的兩個月追蹤當中，施打疫苗讓COVID-19感染率減少了95%！【註3】
　　
在本文開始前，在此先簡述說明一下「分子生物學的中心法則」，建立對DNA、RNA、mRNA的基礎認識。
　　
■分子生物學的中心法則 (central dogma)(圖1)
用最簡單最直接的方式來描述的話，生物體的遺傳訊息是儲存在細胞核的DNA中，每次細胞分裂時，DNA可以複製自己 (replication)，因而確保每一代的細胞都帶有同樣數量的DNA。
　　
而當細胞需要表現某個基因時，會將DNA的訊息轉錄 (transcribe) 到RNA上頭，再由RNA轉譯 (translate) 到蛋白質，而由蛋白質執行身體所需要的功能。這也就是所謂的分子生物學的中心法則 (central dogma)。
　　
對於最終會製造成蛋白質的基因來說，RNA是扮演了中繼的角色，也就是說遺傳訊息本來儲存在 DNA 上頭，然後經過信使 RNA (messenger RNA, mRNA) 的接棒，最後在把這個訊息傳下去，製造出蛋白質。【註4】
　　
■冠狀病毒的基因組由RNA構成
RNA不如DNA穩定，複製過程容易出錯，因此一般RNA病毒的基因組都不大。但冠狀病毒鶴立雞群，基因組幾乎是其他RNA病毒的三倍長，是所有RNA病毒中最大、最複雜的種類。
　　
冠狀病毒還能以重組RNA的方式，相當頻繁地產生變異，但是基因組中位在最前端的RNA序列相對穩定，因為其中有掌控病毒蛋白酶與RNA聚合酶的基因，一旦發生變異，冠狀病毒很可能無法繼續繁衍。
　　
目前抗病毒藥物的研發策略之一，正是設法抑制病毒RNA複製酶（RdRp）。而最前端的RNA序列也是現階段以反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR）檢驗新冠病毒時鎖定的目標。中央研究院院士賴明詔表示，不同病毒的核酸序列當中還是有各自的獨特變異，正好用來區分是哪一種冠狀病毒。【註5】
　　
■SARS-CoV-2是具有3萬個鹼基的RNA病毒
中國科學院的《國家科學評論》（National Science Review）期刊【註2】，2020年3月發表《關於SARS-CoV-2的起源和持續進化》論文指出，現已發生149個突變點，並演化出L、S亞型。
　　
病毒會變異的原因可略分成兩種：
▶一是「自然演變」
冠狀病毒是RNA病毒，複製精準度不如DNA病毒精準度高，只要出現複製誤差，就是變異。
▶二是「演化壓力」
當病毒遇到抗體攻擊，就會想辦法朝有抗藥性的方向演變，找出生存之道。【註6】
　　
■mRNA 疫苗是一種新型預防傳染病的疫苗
近期，美國莫德納生物技術公司（Moderna）與輝瑞公司（Pfizer），皆相繼宣布其COVID-19 mRNA疫苗的研究成果。
　　
莫德納公司在2020年11月30日宣布他們的mRNA-1273疫苗在三期臨床試驗達到94.1％（p<0.0001）的超高保護力，受試者中約四成為高風險族群（患糖尿病或心臟病等），7000人為高齡族群（65歲以上），另也包含拉丁裔與非裔族群（報告中未提到亞洲裔）。
　　
傳統大藥廠輝瑞公司，亦在美國時間11月18日發佈令人振奮的新聞稿：他們的RNA疫苗（BNT162b2）三期臨床試驗已達設定終點，保護力高達95％（p<0.0001）。該試驗包含了4萬名受試者，其中約有四成受試者為中高齡族群（56～85歲），而亞洲裔受試者約占5％。
　　
■mRNA疫苗為什麼可以對抗病毒？
為什麼mRNA疫苗會有用？就讓我們先從疫苗的原理「讓白血球以為有外來入侵者談起」。
　　
在過往，疫苗策略大致上可分為兩種：
● 將病毒的屍體直接送入人體，如最早的天花疫苗（牛痘，cowpox）、小兒麻痺疫苗（沙克疫苗，polio vaccines）、肺結核疫苗（卡介苗，Bacillus Calmette-Guérin, BCG）以及流感疫苗等。
　
✎補正
卡介苗 BCG(Bacillus Calmette-Guerin vaccine) ：卡介苗是一種牛的分枝桿菌所製成的活性疫苗，經減毒後注入人體，可產生對結核病的抵抗力，一般對初期症候的預防效果約85％，主要可避免造成結核性腦膜炎等嚴重併發症。
　
▶以流感疫苗為例，科學家通常先讓病毒在雞胚胎大量繁殖後，再將其殺死，也有部分藥廠會再去除病毒屍體上的外套膜（envelope），進一步降低疫苗對人體可能產生的副作用後，再製成疫苗。
　　
● 將病毒的蛋白質面具，裝在另一隻無害的病毒上再送入人體，如伊波拉病毒（Ebola virus disease, EVD）疫苗等。
▶以伊波拉病毒疫苗為例，科學家會剪下伊波拉病毒特定的醣蛋白（glycoproteins）基因，置換入砲彈病毒（Rhabdoviridae）的基因組中，使砲彈病毒長出伊波拉病毒的醣蛋白面具。
　　
上述例子都是將致命病毒的部分殘肢送入人體，當病毒被樹突細胞（dendritic cells）或巨噬細胞（macrophages）等抗原呈現細胞（antigen-presenting cell, APC）吃掉後，再由細胞將病毒殘肢吐出給其他白血球，進而活化整個免疫系統，然而，mRNA疫苗採取了更奇詭的路數 - 「讓人體細胞自己生產病毒殘肢！」
　　
■mRNA 疫苗設計原理(圖2)
將人工設計好可轉譯出病毒蛋白質片段的mRNA，包裹於奈米脂質顆粒中，送入淋巴結組織內，奈米脂質顆粒會在細胞中釋出RNA，使人體細胞能自行產出病毒蛋白質片段，呈現給其他白血球，活化整個免疫系統。
　　
■mRNA疫苗設計流程(圖3)
1「科學家獲得病毒的全基因序列」
因社群媒體的發達、公衛專家、病毒研究者以及期刊編輯的努力，這次的COVID-19病毒序列很快的被發表；中國北京疾病管制局的研究團隊，挑選了九位患者，其中有八位，都有前往華南海鮮市場的病史，並從這些患者採取了呼吸道分泌物的檢體，運用次世代定序 (NGS，Next Generation Sequencing) 的方式，拼湊出新型冠狀病毒全部與部分的基因序列。並陸續將這些序列資料，提供給全世界的病毒研究者交互確認，修正序列的錯誤。
　　
2「解析病毒基因群裡所有的功能，選定目標蛋白質(Covid-19病毒棘蛋白質)」
以冠狀病毒為例，通常會選病毒表面的棘狀蛋白（spike protein）。因為棘蛋白分布於病毒表面，可作為白血球的辨識目標，同時病毒需透過棘蛋白和人體細胞受體（receptor）結合，進而撬開人體細胞，因此以病毒繁殖的策略而言，此處的蛋白質結構較穩定。
　　
3「製造要送入人體的mRNA，挑選出會製造棘蛋白的mRNA進行修飾」
挑選會轉譯（translation）出目標蛋白質的mRNA，並進行各項修飾，以提高該人工mRNA在細胞裡被轉譯成蛋白質的效率。如：輝瑞的mRNA疫苗（BNT162b1）選用甲基化（methylation）後的偽尿嘧啶（1-methyl-pseudouridine）取代mRNA裡的原始尿嘧啶（uracil, U），有助於提升mRNA的穩定性，並提高mRNA被轉譯成病毒棘蛋白的效率。
　　
4「將人工mRNA裹入特殊載體，將mRNA包裹入特殊載體顆粒中」
因為mRNA相當脆弱且容易被分解，因此需要對載體進行包裹和保護。然而，有了載體後，接踵而來的問題是「該怎麼送到正確的位置（淋巴結）？」。而輝瑞和莫德納不約而同地都選用了奈米脂質顆粒（lipid nanoparticles）包裹mRNA載體，奈米脂質顆粒通常由帶電荷的脂質（lipid）、膽固醇（cholesterol）或聚乙二醇（polyethylene glycol, PEG）修飾過的脂質等組成，可以保護RNA，並將mRNA送到抗原呈現細胞豐富的淋巴結組織。
　　
5「包覆mRNA的奈米脂質顆粒，注射在肌肉組織」
使其能循環到淋巴結，被淋巴結中的細胞吃掉。奈米脂質顆粒釋放出mRNA，使細胞產出病毒蛋白質片段，進而呈現給其他白血球並活化整個免疫系統。【註7】
　　
mRNA可將特定蛋白質的製造指示送至細胞核糖體（ribosomes）進行生產。mRNA 疫苗會將能製造新冠病毒棘狀蛋白的 mRNA 送至人體內，並不斷製造棘狀蛋白，藉此驅動免疫系統攻擊與記憶此類病毒蛋白，增加人體對新冠病毒的免疫力，最終 mRNA 將被細胞捨棄。
　　
值得注意的是，由於 mRNA 疫苗並無攜帶所有能製造新冠病毒的核酸（nucleic acid），且不會進入人體細胞核，所以施打疫苗無法使人感染新冠病毒。
　　
Pfizer、BioNTech 研發的 BNT162b2 是美國第 1 個取得 EUA 的 mRNA 疫苗，施打對象除成年人，還包含 16 歲以上非成年人。且相比 Moderna 製造的 mRNA-1273 疫苗，患者施打第 2 劑 BNT162b2 的副作用較輕微。
　　
Moderna 也不遑多讓，mRNA-1273 於 2020 年 12 月中取得 EUA，且具備在 -20°C 儲存超過 30 天的優勢。在臨床試驗中，使用 mRNA-1273 的 196 位受試者皆無演變成重度 COVID-19，相較安慰劑組中卻有 30 人最終被標為重度 COVID-19 患者。【註8】
　　
為了觸發免疫反應，許多疫苗會將一種減弱或滅活的細菌注入我們體內。mRNA疫苗並非如此。相反，該疫苗教會我們的細胞如何製造出一種蛋白質，甚至一種蛋白質片段，從而觸發我們體內的免疫反應。如果真正的病毒進入我們的身體，這種產生抗體的免疫反應可以保護我們免受感染。【註9】
　　
【Reference】
▶DNA的英文全名是Deoxyribonucleic acid，中文翻譯為【去氧核糖核酸】
▶RNA 的英文全名是 Ribonucleic acid，中文翻譯為【核糖核酸】。
　　
1.來源
➤➤資料
∎【註1】
Baden LR, El Sahly HM, Essink B, et al. Efficacy and Safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 30:NEJMoa2035389. doi: 10.1056/NEJMoa2035389. Epub ahead of print. PMID: 33378609; PMCID: PMC7787219.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2035389
　　
Polack FP, Thomas SJ, Kitchin N, et al. Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. N Engl J Med. 2020 Dec 31;383(27):2603-2615. doi: 10.1056/NEJMoa2034577. Epub 2020 Dec 10. PMID: 33301246; PMCID: PMC7745181.
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2034577
　　
∎【註2】
Xiaoman Wei, Xiang Li, Jie Cui, Evolutionary perspectives on novel coronaviruses identified in pneumonia cases in China, National Science Review, Volume 7, Issue 2, February 2020, Pages 239–242, https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa009
　　
∎【註3】
▶蘇一峰 醫師：https://www.facebook.com/bsbipoke
▶中時新聞網 「mRNA疫苗臨床試驗95％有效 醫：哪國搶到就能結束比賽」：
https://www.chinatimes.com/realtimenews/20210104004141-260405?chdtv
　　
∎【註4】
( 台大醫院 National Taiwan University Hospital-基因分子診斷實驗室)「DNA、RNA 以及蛋白質」：https://www.ntuh.gov.tw/gene-lab-mollab/Fpage.action?muid=4034&fid=3852
　　
∎【註5】
《科學人》粉絲團 - 「新冠病毒知多少？」：https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?id=4665
　　
∎【註6】
(報導者 The Reporter)【肺炎疫情關鍵問答】科學解惑 - 10個「為什麼」，看懂COVID-19病毒特性與防疫策略：https://www.twreporter.org/a/covid-19-ten-facts-ver-2
　　
∎【註7】
科學月刊 Science Monthly - 「讓免疫系統再次偉大！mRNA疫苗會是COVID-19的救世主嗎？」：https://www.scimonth.com.tw/tw/article/show.aspx?num=4823&page=1
　　
∎【註8】
GeneOnline 基因線上 「4 大 COVID-19 疫苗大解密！」 ：https://geneonline.news/index.php/2021/01/04/4-covid-vaccine/
　　
∎【註9】
(CDC)了解mRNA COVID-19疫苗
https://chinese.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/vaccines/different-vaccines/mrna.html
　　
➤➤照片
∎【註4】：
圖1、分子生物學中心法則
　　
∎【註7】：
圖2：mRNA 疫苗設計原理
圖3：mRNA 疫苗設計流程圖
　　
　　
2. 【國衛院論壇出版品 免費閱覽】
▶國家衛生研究院論壇出版品-電子書(PDF)-線上閱覽:
https://forum.nhri.org.tw/publications/
　　
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一個教過近三、四十萬個學生，令無數醫生律師牙醫工程師有一張入大學入場券的名師唔為錢教化世人，剩係呢份「無聊」，我都要向 K Kwong 欽敬欽敬。

大家真係follow下佢個page。剩係睇佢點樣吊打政府代言專家，已夠好睇。

112601【中文化學真是好深奥哦】
爺爺不懂！
爺爺不懂！
爺爺不懂！
【1. 大部分物件經200℃至300℃燃燒，皆會釋出二噁英？？？真？】
我真是很想知度「氯」從何處來？我也很想知道如果200℃可以產生二噁英，我家的焗爐真是恐怖哦。

【2. 塑膠垃圾含不少有機物質，燃燒時與空氣中的氧氣、氯化鈉結合，形成二噁英。？！？真的嗎？】
氯化鈉(NaCl)中的氯離子(Cl-)要1465℃才可以氣化，之後才有機會與有機物結合。可惜所有有機物在1465℃時，已經完全氣化(有氧時)或全完炭化(無氧時)。如何結合呢？

【3. 假如燃燒含聚乙烯 （Polyethylene Foam）的牀墊或海棉垃圾，不單釋出二噁英，更會釋出山埃？！？真的嗎？】

A. 發泡海棉是【聚氨酯】polyurethane (PU) ，燃燒時可以產生山埃氣(HCN)，是真的！不過由於沒有氯，不可能燒至生成二噁英！

B. 但發泡聚乙烯 polyethylene foam【只有氫(H)及碳(C)，沒有氮(N)】燃燒時不可能產生山埃氣(HCN)。亦由於沒有氯，不可能燒至生成二噁英！

爺爺不懂😣😣😣😣😣😣

https://m.mingpao.com/…/%e5%82%ac%e6%b7%9a%e5%bd%88%e7%87%9…

阿~今天在公司喝了兩杯。下週小職員的泡茶俱樂部要再度開張了.

【咖啡紙杯居然幾乎都沒再回收，浪費浪費】生活中很多小地方，沒仔細注意，無形中對環境造成傷害，與資源浪費

少為了方便買外帶杯，買外帶杯請自帶環保。但是英國很少有這種風氣阿...

魚目混朱的卸責手法的商家，跟不環保的方式，還是少去消費的好

英國每年25億個咖啡紙杯幾乎沒在資源回收，台灣呢？

昨天在火車上讀到<風傳煤>刊出 BBC中文版一則文章，並加上「別再用紙杯裝咖啡啦！BBC記者揭連鎖咖啡店最大謊言，你真以為紙杯能回收？」標題引起我注意，但那則BBC中文版的撰文者，開頭那樣寫法配上風傳媒外加的標題，根本誤導中文讀者以為是該文記者去湖區渡假意外獲得獨家醜聞、揭露謊言似的。通篇讀來，不僅沒頭沒尾亂不負責的，文章以「有時候無知是幸福的」作結也令人眉頭抽筋。

由於「連鎖店咖啡紙杯幾乎沒在回收」挑到我的痛感神經，所以今早特別湊空稍追這事情的源頭。目前理解是這樣的：

這事的掀起，主要是英國媒體名人兼名廚Hugh Fearnley-Whittingstall，七月時在他於BBC主持的系列節目 Hugh’s War On Waste討伐了這件事：各大知名連鎖咖啡店皆刻意在杯上的包裝紙或隔熱紙套上印上連環三角標誌，誤導消費者以為他們飲用的咖啡紙杯可以百分之百資源回收，但其實那根本是魚目混珠的卸責手法。

因為事實上，英國每年產生25億個咖啡紙杯，只有1％的紙杯獲得回收處理。

由於杯子防水材料聚乙烯polyethylene需要專業技術，全英國也只有Simply Cups一家可處理，然而他們去年也才處理3百萬個咖啡紙杯的回收而已。

Simply Cups的創辦人古德溫說，回收的咖啡紙杯還不到1%，但沒人知道。消費者以為這些名牌咖啡店在紙杯上既然都印上了回收標誌，紙杯會被回收再利用，可以安心消費，但人們其實被誤導了。現在事實被揭露後，連鎖名店顯然不能再用那個標誌迴避環保的責任了，他們必須共同加入回收處理的一環才行。

而英國三大咖啡連鎖龍頭 Starbucks, Costa and Caffe Nero當中，最激怒Hugh的最大商家是星巴克，因為星巴克宣稱他們的杯子都是可回收，但事實上他們卻沒做任何回收的動作，也就是明明還有一家可以處理的回收場，他們根本也沒把回收的紙杯送過去。「真是夠鬼扯的，根本把大眾當笨蛋！」Hugh說。

Hugh在節目中揭露這件事後，就開著照片中這台全黏上咖啡紙杯的大車在倫敦跑，車上斗大的雙關語：「大家醒醒，聞聞這些廢棄物」。（BBC1的照片）

Hugh發起的戰役的確掀起英國大眾關注，短短一個月，英國自由民主黨就有了具體回應，提出每杯咖啡多收5p費用處理回收的提案，這幾天也獲得民調上多數支持。而那些咖啡連鎖當店也各自提出如何減少紙杯的可能作法。

好了，事情追到這裡，雖然我都是自己帶保溫杯買咖啡的，但難免有些活動還是被提供紙杯咖啡。不想再把無知當幸福的我很想知道：

1. 台灣有像Simply Cups可回收咖啡紙杯技術的資源回收公司嗎？
2. 台灣龐大咖啡消費者知道他們的紙杯有無回收處理？
3. 哪個部門或團體可以來處理或監督這件事？
4. 可要求台灣咖啡連鎖名店、各大便利超商也跟上英國這波訴求，提出改善的方案嗎？

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<相關連結>
BBC1 Hugh Finds about the truth about coffee
http://www.bbc.co.uk/programmes/p042vh8b (Clips)
完整第三集這裡有：
https://www.youtube.com/watch?v=zQ39d6OsaNc

風傳媒：
別再用紙杯裝咖啡啦！BBC記者揭連鎖咖啡店最大謊言，你真以為紙杯能回收？
http://www.storm.mg/lifestyle/162422

哈芬登郵報
Hugh Fearnley-Whittingstall Slams Coffee Companies Over ‘Recyclable’ Cups
http://goo.gl/Fj01Dx

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補上我後來打電話問環保署與回收廠商的筆記：

我剛剛打了一圈電話，從環保署、到環保署資源回收管理基金會負責容器的專員，再到外包的回收廠商。目前得到的回答是：

1.基金會專員回答台灣目前能處理PE薄膜的回收廠商也是只有一家，叫連泰。而目前狀況是還夠用。
2. 於是我又去電問連泰，問他們我們有辦法全數處理這些回收的防水紙容器嗎？連泰回說，其實台灣一年這部份的回收量，他們不用一個月就做完處理了。我聽了很是驚訝，就東問西聊。連泰回答，是因為我們回收的習慣還不好，量根本不多。大多數的人都丟到一般垃圾去。

我跟他們個別聊了不少，得知台灣沒有做咖啡杯或其他容器類的產出統計，只以總重量計。所以不知道到底單項回收量多少。

如果他們回覆屬實（但覺得這部份應該需要更專業的記者或環保單位去確認就是），就是要問咖啡店、超商，與一般人在丟咖啡杯或防水紙容器時有無確實做分類送回收了。

後來我跟連泰說：你們農閒時間這麼長，英國又這麼弱，那應該叫英國的廢紙容器都送來給你們處理才對啊！ 連泰笑說：好啊好啊！

自己的問題自己找答案，以上報告