不活化ワクチンと全細胞ワクチン

不活化（死菌）ワクチンには、熱または化学処理によって殺菌された、ウイルスまたは細菌といった病原体全体が含まれています。これにより、病原体はもはや複製したり疾患を引き起こしたりすることはできませんが、免疫系に認識されるのに十分な抗原構造は保持されています。病原体はレシピエント内で増殖できないため、このプラットフォームは生ワクチンを接種できない人でも一般的に安全ですが、免疫応答はしばしば弱く、持続期間も短いため、複数回の接種やアジュバントが一般的に必要とされます。

Definition

不活化全細胞または全ビリオンワクチンは、化学的（例えばホルムアルデヒドやβ-プロピオラクトン）または物理的処理によって非生存状態にされた完全な病原体の調製物であり、その抗原がワクチン由来感染のリスクなしに防御免疫を誘発します。

Scope

このトピックでは、病原体がどのように不活化されるか、非増殖性の全微生物抗原が抗体応答を促進し、ブースター接種を必要とする傾向がある理由、そしてこのプラットフォームが生弱毒化ワクチンやサブユニットアプローチと比較してどうかについて説明します。これは方法論的な参考文献であり、接種スケジュールや適格性に関する助言を提供するものではありません。

Core questions

• 防御抗原性を維持しながら、病原体はどのように不活化されるのでしょうか？
• 殺菌された抗原に対する免疫応答が、生ワクチンよりも弱く、持続期間が短いことが多いのはなぜですか？
• 複数回の接種やアジュバントが必要となるのはどのような場合で、その理由はなぜですか？

Key concepts

• 化学的不活化（ホルムアルデヒド、β-プロピオラクトン）
• 全ビリオンおよび全細胞製剤
• 非増殖性抗原
• 抗体偏重応答
• ブースター接種とアジュバントの必要性
• 免疫不全宿主における安全性向上
• 多くの生ワクチンよりも高い熱安定性

Mechanisms

不活化は、病原体の複製能力を化学的または物理的に破壊しつつ、免疫系が認識するコンフォメーションエピトープと線状エピトープを保存することを目指します。過剰な処理はこれらのエピトープを分解し、免疫原性を低下させる可能性があるため、プロセスは慎重に調整されます。殺菌された微生物は複製せず、細胞内抗原提示経路に効率的にアクセスしないため、応答は通常、比較的限られた細胞傷害性T細胞誘導を伴う抗体によって支配され、減衰する傾向があるため、防御を確立し維持するためにブースター接種やアジュバントがしばしば使用されます。複製しないため、このプラットフォームは生ワクチンが禁忌とされる集団において安全であり、一般的に熱安定性も向上します。

Clinical relevance

不活化ワクチンは、強力な安全性プロファイルとともに信頼性の高い防御を提供し、COVID-19パンデミック中に迅速に展開されたプラットフォームの一つでした。このプラットフォームを理解することで、なぜそのようなワクチンがしばしば複数回の接種やアジュバントを必要とするのか、そしてなぜ生ワクチンを接種できない人々に適しているのかが説明されます。この項目はプラットフォームの科学を記述するものであり、個別の予防接種に関する助言の出典ではありません。

Epidemiology

不活化全病原体ワクチンは、長年にわたり主要なウイルス性および細菌性疾患の制御に貢献しており、非増殖性で比較的安定しているため、安全性とロジスティクスが最重要視される場所で広く使用され続けています。いくつかの不活化SARS-CoV-2ワクチンが開発され、大規模に使用されました。

History

ワクチン戦略としての不活化は19世紀後半から20世紀初頭に確立され、20世紀の予防接種の主要なプラットフォームの一つとなり、いくつかの主要な病原体に対する全細胞および全ビリオン製剤が開発されました。プロトキンによるワクチン接種の歴史は、殺菌ワクチンアプローチを弱毒化と並ぶ基礎技術として位置づけています。

Key figures

• Stanley Plotkin
• Bali Pulendran
• Florian Krammer

Seminal works

• plotkin-2014
• plotkin-2010

Frequently asked questions

不活化ワクチンが複数回の接種を必要とすることが多いのはなぜですか？

殺菌された微生物は複製できないため、限られた一時的な量の抗原しか提示せず、抗体応答を促進する傾向があり、時間とともに減衰するため、防御免疫を構築し維持するために追加の接種やアジュバントが使用されます。

不活化ワクチンは生弱毒化ワクチンとどのように異なりますか？

不活化ワクチンは殺菌された非増殖性病原体を含み、感染を引き起こすことはないため、免疫不全の人々にとってより安全です。一方、生弱毒化ワクチンは弱毒化されているものの複製する微生物を含み、通常はより広範で持続的な免疫を産生します。