こんにちは！
今日は、
「新型コロナのワクチンって何種類あるの？」
というご質問にお答えしますね。
ヒトの体は、ウイルスに感染すると「ウイルスに結合して中和・不活化する」物質である抗体を作ります。
ウイルスは
遺伝子（DNAやRNA）がタンパク質の殻で包まれた構造
をしているので、抗体はこの「タンパク質の殻」をターゲットにします。
ただ、抗体がヒトの体を間違って攻撃してしまうと困るので、
タンパク質の殻のうち、ウイルスだけにある構造
をターゲットにしなくてはいけません。
さて、ウイルスに自然感染すると病気を発症してしまうかもしれないので、
① 病気にならない程度の弱い生きたウイルスに感染させて抗体を作らせる
② 抗体の目じるしになっているウイルスのパーツを注射して抗体を作らせる
ことで、人為的に抗体を作らせよう、という方法がワクチンです。
①のように、病気にならない程度に弱い生きたウイルスを使うワクチンを 弱毒生ワクチン
②のように、ウイルスのパーツのタンパク質だけを使うワクチンを 不活化ワクチン
といいます。
代表的な弱毒生ワクチンは、ロタウイルスワクチンや経口ポリオワクチンです。
弱毒生ワクチンの良いところは、非常に強い免疫を得ることができること、です。
また、「ヒトの体に侵入する場所で直接防御に作用する特殊な抗体」を作ることができるので、
感染防御効果が高いことも特徴です。
欠点は、いくら弱いとはいえ生きたウイルスに感染させるので、
子どもにロタウイルスワクチンを飲ませたら軟便になった
ように、弱い感染症状が出ることがあります。
また、ごくごくごくまれではありますが、
本当に病気になってしまう人がいる
こともあります。
弱毒生ワクチンを作るには、継代培養と言って何代も何代も培養することで毒性が弱いウイルスを作る方法が一般的ですが、
新型コロナウイルスでは成功していません。
②の不活化ワクチンは、遺伝子を除いたウイルスの殻のタンパク質を注射するだけなので、増殖力も感染力もありませんから安全です。
不活化ワクチンの中には、
1) 遺伝子を含まないウイルスの殻全部を使う 全粒子ワクチン
2) ウイルスの殻を壊して抗原になる部分だけを使う コンポーネントワクチン
があります。
コンポーネントワクチンは、免疫をつける能力が若干低いので、
アジュバントとよばれ「免疫を活性化させる物質」を合わせて注射することも多いです。
例えば、インフルエンザワクチンは鶏卵にインフルエンザウイルスを感染させて増やしてから
ウイルス粒子を壊す処理をして抗原になる部分だけを取り出して、コンポーネントワクチンとして使います。
子宮頸がんワクチン（HPVウイルスワクチン）では、
HPVの殻の部分の遺伝子を組み込んだ菌を培養することで、HPVウイルスの遺伝子を含まない殻の部分だけを作って、これを使います。
これを、VLP：virus like particle ウイルス様粒子といいます。
さて、今回のファイザー製、モデルナ製、アストラゼネカ製などの新型コロナワクチンは
ウイルス抗原のタンパク質そのものを注射するのではなく、
ウイルス抗原のタンパク質の設計図になる遺伝子を注射することで、体の中でウイルスの抗原タンパク質を作らせてしまおう
というタイプのものです。
タンパク質は生物の体の中で、
DNAを設計図としてmRNA（メッセンジャーRNA）が作られ、mRNAがタンパク質を作る作業指示書となって作られます。
この、
DNA → mRNA → タンパク質
という翻訳プロセスをセントラルドグマと言います。
DNAは体中のすべての設計図なので、破壊されないように非常に安定した物質なのですが、
RNAはタンパク質を作るための作業指示書なので、必要な時に作られ、不要になったらすぐに壊されます。
また、汗などに含まれるRNaseと言われる酵素で簡単に破壊されてしまいます。
ファイザーやビオンテックのコロナウイルスワクチンは、セントラルドグマを利用して、
抗原タンパク質を直接注入するのではなく、設計図であるmRNAを注射してヒトの体の中で抗原を作る
というmRNAワクチンで、コロナウイルスのスパイク蛋白のmRNAを脂質の膜で包んで脂質粒子として製剤化してあります。
mRNAは非常に壊されやすく、また、mRNA自体が異物として認識されるため、RNAの構成成分であるウリジンに修飾を加えてワクチンにします。
またこれ以外にも、近年のRNA研究の粋を集めた多くの工夫がしてあります。
利点としては
♥ 工業生産のため大量生産が可能であること
♥ 遺伝子としてDNAに組み込まれるリスクがなく、安全であること
欠点は
♦ 脂質膜に対してアレルギーがある人ではアナフィラキシーを起こすことがある
♦ 修飾mRNAの製造の技術的難度が非常に高く、どこでも作れるものではない
♦ 脂質膜の安定性が低いため-70℃、ないしは、-20℃での凍結保存が必要である
♦ 特に-70℃保存では輸送時の接触表面積を小さくするために個包装ができない
♦ 脂質膜の不安定性から、解凍後は振動に極めて弱い（輸送が難しい）
などがありますが、ワクチンとしては非常に高い有効性と安全性が示されています。
余談ですが、凍結保存は一般使用には不便ですが、-20℃保存は軍用ワクチンとしては非常に優れた特徴です。
次は、アストラゼネカ製やJ&J製、ロシア製のスプートニク、中国のカンシノ・バイオロジクスなどはウイルスベクター型です。
風邪のウイルスであるアデノウイルスにコロナウイルスのスパイク蛋白の設計図をDNAに変換して組み込んで
アデノウイルスが遺伝子の運び屋として働くようにしてあります。
このアデノウイルス自体がヒトの体の中で増えてしまわないように、特定の遺伝子を取り除いてありますので安全です。
工場でワクチンを作るときには、ウイルスから取り除いてある遺伝子を持った特別な培養細胞を使ってアデノウイルスベクターを増やして作ります。
しかし、アデノウイルスは風邪のウイルスなので、既に抗体を持っている人もいます。
その場合、遺伝子の運び屋のアデノウイルスが細胞に感染できないので、有効率が低くなる可能性が考えられていました。
このため、J&J製、ロシアのスプートニク、中国のカンシノなどがヒトのアデノウイルスを使っているのに対し、
アストラゼネカ製はチンパンジーのアデノウイルスを使ってこの問題点を回避しています。
利点は、
♥基本的な細胞培養技術があれば使い捨て培養槽を使った小さな施設で比較的容易に作れるため、安価に必要な時に必要な量を必要な場所で作ることができる。
♥変異型が出ても変異型対応ワクチンの製造に容易にスイッチできる
ことなどです。
アデノウイルスベクターワクチンは、もともとはmRNAワクチンよりも高い有効性が期待されていました。
実際の試験結果を見る限り、重症化予防率は100%とほぼ同等ですが、感染予防での有効性はmRNAワクチンに若干劣ると言われています。
しかし、イギリスで行われた感染予防試験では非常に良い結果が得られており、実際の感染予防効果はそう大差ないのではないかと思います。
抗体保持期間はmRNAワクチンと同等か、アデノウイルスベクターの方が若干長いようです。
この他のウイルスベクターワクチンとしては、日本のIDファーマがセンダイウイルスベクターワクチンを開発しています。
日本で週刊誌などによく出てくるDNAワクチンはアンジェスと阪大が開発しているワクチンで、
コロナウイルスのスパイク蛋白の遺伝子情報を組み込んだDNAを注射するものです。
DNAワクチンは遺伝子組み換えが起きるリスクがあるのではないか？
と言われていたのですが、アンジェスのワクチンはその可能性の低いプラスミドDNAを使っているのが特徴です。
利点は、
♥ DNAはRNAに比べて安定性が高く、大量生産の技術的ハードルが低い
ことなのですが、欠点は、
♦ 世界中で研究されているのに、成功したDNAワクチンはまだ1つもない
ことです。正直なところ、アンジェスのDNAワクチンが成功する可能性はそう高くないと思います。
この他、田辺三菱製薬がカナダの子会社でVLPワクチンの開発に成功しており、シオノギ製薬も同様のワクチンを開発しています。
VLPはvirus like particle（ウイルス様粒子）のことで、要は、遺伝子の入っていないウイルスの殻だけを作って注射するワクチンです。
遺伝子の入っていない殻だけなので比較的安全性は高いワクチンです。
ウイルス様粒子自体が免疫増強剤（アジュバント）的に働くので、不活化コンポーネントワクチンよりは抗体価が上がりやすいのですが、mRNAワクチンほどの効果は期待できません。
このためアジュバントが必要になることが多いのですが、日本はアルミニウムアジュバント以外のアジュバント技術がないため、実用化に際しては問題になるかと思います。
また、VLP全粒子ワクチンはADE（Antibody-dependent enhancement of infection：抗体依存性感染増強）と言って、
ワクチン接種をした後にそのウイルスに感染すると症状が悪化・重症化する
可能性が他のワクチンよりも高いので、安全性については厳重に臨床試験を行う必要があります。
また、中国のシノファームや、シノバック、米国のノババックス、日本のKMバイオロジクスが、不活化コンポーネントワクチンをを開発しています。
不活化コンポーネントワクチンは免疫賦活作用があまり強くないので一般的に有効性は高くないのですが、
米国のノババックスのワクチンはサポニン系の新しいアジュバントを使って免疫増強をしているのが特徴です。
この他、グラクソ・スミスクラインの優れたでアジュバント技術を使って、サノフィとグラクソ・スミスクラインが共同でワクチンを開発しています。
新型コロナウイルスワクチンについてまとめると、
① 生ワクチン：成功していない
② 不活化ワクチン
1) VLPワクチン（開発中） 田辺三菱、シオノギ
2) DNAワクチン（開発中） アンジェス
3) 不活化コンポーネントワクチン シノバック、シノファーム、ノババックス、KMバイオロジクス（開発中）
③新型ワクチン
1) mRNAワクチン ファイザー、モデルナ
2) ウイルスベクターワクチン アストラゼネカ、J&J、スプートニク、カンシノ
という状況ですので、大きく5種類あると言えます。
