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你所不知道的明礬

明礬有許多名字,如鉀鋁礬、鋁明礬、鉀礬、白礬、生礬。一般人都知道明礬可以淨化水質,但卻幾乎沒人知道可以作為疫苗佐劑,它能刺激免疫系統,但是不會過度刺激,造成劇烈而危險的反應。
 
 
明礬(potassium alum)晶體(圖片來源:WIKI,連結:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Potassium_alum_octahedral_like_crystal.jpg)
▲明礬(potassium alum)晶體(圖片來源:WIKI,連結:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Potassium_alum_octahedral_like_crystal.jpg)
 
明礬的化學式是KAl(SO4)2,它有許多名字,如鉀鋁礬、鋁明礬、鉀礬、白礬、生礬。我們小學時就知道:明礬可以淨化水質。其實明礬的用途很多,在化妝品中當除臭劑;身體出現小傷口,可用以止血。可是幾乎沒有人知道明礬與我們關係最密切的用途:疫苗佐劑。

注射疫苗的目的,是動員身體的免疫系統,為對付特定病原做準備。研發人員早就發現:有些疫苗必須加入一些物質,才能有效刺激免疫系統。1920年代,英國免疫學家葛藍尼(Alexander Glenny)無意中發現明礬是良好的疫苗佐劑。

葛藍尼的團隊當時正在研發白喉疫苗。研究人員提煉出白喉菌分泌的蛋白質毒素,再把那個蛋白質毒素注射到天竺鼠體內,刺激天竺鼠生產抗體。研究人員想找一種化學物質,防止抗原分子溶解。因為研究人員相信,使抗原分子維持原有的蛋白質構形,才能有效刺激免疫系統產生抗體。1926年,研究人員發現了明礬。不久之後,人類疫苗中就開始添加明礬。現在抗A型肝炎疫苗、人類乳突病毒都有佐劑;白喉、破傷風、百日咳疫苗更是需要佐劑。

在美國,常用疫苗中只有痲疹疫苗、腮腺炎疫苗、流感疫苗不含佐劑;所有食品藥物管理局(FDA)批准的含佐劑疫苗,都有明礬。明礬做為疫苗佐劑,超過80年,功效穩定,最大的優點是:它能刺激免疫系統,但是不會過度刺激,造成劇烈而危險的反應。

至於明礬究竟如何發揮作用,科學界一直沒有確定的答案。一開始,葛藍尼認為明礬在注射疫苗的部位,扮演的角色是控制抗原的釋放。由於疫苗中含有明礬,因此抗原分子會分批釋放到血液中,持續不斷地刺激免疫系統。直到去年,才有實驗證據證明:這個理論是錯的。新的實驗證據顯示:明礬的作用涉及免疫系統中的特定免疫細胞,例如突觸細胞,並與抗體生產機制有關。現在已經有好幾條線索,分別由幾個研究團隊進一步追蹤。

顯然,明礬的作用是個複雜現象,不會有簡單的答案。另一方面,對抗瘧疾、結核病之類的疾病,需要一類特殊的免疫細胞(T細胞),因此明礬一點用都沒有。全世界的疫苗研發團隊都希望開發更有用的佐劑,了解明礬的作用可能是最穩健的起點。找出佐劑的運作原理,才可能有計劃地開發新的佐劑,甚至提升明礬這種傳統佐劑的功用。

目前看來,明礬的醫學用途遭到取代的可能性微乎其微。過去一個世紀的臨床醫學史,最大的教訓大概就是:可靠的新藥並不多。

參考資料
  1. Lesile, M. (2013) Solution to Vaccine Mystery Starts to Crystallize, Science, 341, 26-27.
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