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打了疫苗,卻沒有產生足夠抗體?何美鄉分析提升疫苗反應的6個祕訣

打了疫苗,卻沒有產生足夠的抗體?這樣的情況可能發生嗎?示意圖。圖/聯合報系資料照片
打了疫苗,卻沒有產生足夠的抗體?這樣的情況可能發生嗎?示意圖。圖/聯合報系資料照片

光有知識是不夠的,還要懂得運用;光有意願是不夠的,還要有所行動。—歌德Johann Wolfgang von Goethe

打了疫苗,卻沒有產生足夠的抗體?這樣的情況可能發生嗎?答案是,有的。

疫苗再好,還是會有少數接種者對疫苗反應不良,而導致所謂的「初級疫苗失敗」(primary vaccine failure)。意思就是接種了疫苗,卻沒產生足夠具保護性的抗體。在現代疫苗學的發展歷史上,B 型肝炎疫苗問世之際,此類「原發性疫苗失敗」的案例,特別引人注意。約5%的B 肝疫苗接種者,體內沒有產生抗體。這種無反應的原因尚不清楚,但可能具有遺傳易感性(因特定環境條件、生活習慣影響,促發某種遺傳性健康問題)。不過更傳統的疫苗,如流感疫苗,向來都有年長者或慢性病患者對疫苗反應不佳的現象。年齡與疫苗反應的關係一直都是存在的,如在嬰兒期,也會因為免疫系統還未成熟,導致小於六個月的嬰兒對麻疹疫苗反應普遍不足的困境。在成年人族群,導致疫苗反應不佳的原因,是疫苗研究者長期以來非常感興趣的議題。

至於老年人,特別容易受到缺乏運動的影響,因為缺乏運動的特徵與自然衰老的結果似乎是重疊的,如罹患心血管疾病、癌症、糖尿病、肌少症和認知障礙等傾向。不僅如此,免疫功能也與年齡息息相關。免疫功能的喪失或免疫老化,是指人體中最基本的免疫資源逐漸退化或耗盡,而免疫老化與上述常見的老人疾病相關。

免疫老化主要是受低度慢性發炎所驅動,而適度的身體活動,已證明有可能透過調節全身低度發炎來增強免疫系統,且可以降低與年紀相關的併發疾病的風險。

從流行病學的角度來看,我們總是要試著找到可改變的風險因子,介入並改善人類的健康狀態。要怎麼做,才能讓疫苗反應更好?效力更強?或許,我們已經找到了某些可介入的因子了。

身體動一動,疫苗反應好

我們常說:「活到老,學到老。」這時候若加上本章開頭歌德的那句名言,就再恰當不過了。我們不僅要學習知識,還要加以運用、採取行動;知識對腦袋有好處,運動則會為身體帶來多面向的裨益。眾人耳熟能詳的俗諺,或許要添上一筆:「活到老,學到老,動到老。」

有個非常有趣的臨床實驗【1】這麼告訴我們。

針對若干不同性別的受試者,科學家要他們在接種疫苗前六小時,針對接種的那隻非慣用手臂,進行三角肌、肱二頭肌的重量訓練。結果發現,經過重量訓練後,女性對疫苗的抗體反應有所增加,而男性的細胞免疫增強的干擾素-γ反應(細胞在病毒感染後所分泌的觸發免疫系統作用的特異性醣蛋白)也更加提升。

無獨有偶,另一項研究【2】,對象為年齡約70 歲且長期不運動的長者,他們對於每年季節性流感疫苗反應都有不佳的紀錄。科學家將老人們隨機分組,A 組給予10 個月中等強度的有氧訓練;B 組則只有接受柔軟度與平衡訓練。10 個月後,A、B 兩組分別接種了季節性流感疫苗, 兩相比較之下,接受心肺運動訓練的A 組受試者,有較高的流感病毒抗體反應。

此外,新加坡的一個研究【3】,針對華人社區中接種流感疫苗的56 名年長婦女,給予運動手環,用以監測每日身體的活動程度。結果發現,行走更多的人,她們平常那些抗衡發炎的指標(如IP-10 和Eotaxin)會較低,且與單核細胞/巨噬細胞吞噬作用* 相關的基因表現是上調的。在接種疫苗後,施打部位周邊血液中的單核細胞和漿母細胞的擴增更大。研究發現,單核細胞反應和接種H1N1後的抗體效價之間存有正相關;在行走較多的年長婦女身上,發現18 個月後的第二次疫苗接種,顯示出更高的B 型流感抗體誘導。要知道,B 型流感疫苗普遍抗體反應都比較差。

我們可以下一個結論:與活動較少的年長女性相比,身體活躍程度較高的年長婦女,在接種疫苗後的免疫反應較佳。而且我們相信對男性也會有類似的正面效果。以下是另一個有趣的實例。

【備註】

* 單核細胞是人體免疫系統中的一種白細胞,也是血液中最大的血細胞。單核細胞產生於骨髓,在血管內為單核細胞,血管外就變成巨噬細胞,能吞噬、清除受傷和衰老的細胞及其碎片。

一項針對65 歲以上的長者所進行的疫苗反應研究【4】,顯示有長期運動習慣的長者,對流感疫苗有明顯較佳的抗體反應。而且,只要有運動,不論劇烈或和緩,都可以讓接種流感疫苗後的抗體效價達到保護性的標準(≥ 40)(如下圖)。

上圖分別代表不運動的老年人、有緩和運動的老年人、有劇烈運動的老年人,對於B 型流感病毒、A 型流感H3N2、A 型流感H1N1 等疫苗的抗體效價反應。可以看到,沒有運動的老年人抗體效價始終不如有運動的老年人(不分劇烈緩和);劇烈運動與緩和運動的差異不是很大,顯示只要有運動就能幫助身體產生抗體

雖然年長者對流感疫苗反應不良,一直是疫苗產業界亟欲改善的問題。但從科學實據來看,其實只要稍微改變個人行動,也可以替自己增加疫苗反應強度。

不僅老人可以受惠於運動後疫苗抗體增加,運動對中壯年人同樣有用。另一篇文獻薈萃的分析,發現定期運動對多種疫苗的接種者,都有增加抗體的效果,同時減低了31%社區感染疾病的發生率,以及37%感染後死亡的機率【5】。從研究報告亦可以知道,即便是在接種疫苗前只進行單次相對劇烈運動,也被認為是增加對疫苗接種產生的免疫反應的有效策略【6】

年紀是疫苗反應的剋星,但有解套方法

人類對流感疫苗的臨床經驗,已有約80 年的歷史。年長者對流感疫苗的抗體免疫反應普遍不如年輕人。而流感疫苗的抗體效價,是可直接推算保護力的。也就是說,疫苗對於年長者的保護力較低。

但年長體弱,真的是一個不能改變的事實嗎?除上述運動外,還有其他辦法嗎?

於1999 年5 月至11 月進行的一項隨機、雙盲、實驗/安慰劑對照的研究【7】,將19 名年齡65 歲或以上,且BMI 指數≤ 25 的受試者,隨機分成兩組,A 組10 人給予營養補充劑†,九名給予安慰劑。九個月後,兩組人接種了流感疫苗,研究發現,有給營養補充劑的A 組,對流感疫苗的反應很明顯比安慰劑組好。

研究證明,年長者維持充足的人體必需營養素,就可以獲得較高的抗體效價。這項證據告訴我們,確保老人家營養不失調的重要性,尤其長輩可能食量不大,那就更需要注意食物中的營養素是足夠的,必要時還是可以外加補給。這也是提高抗體效價的一大重要策略。

【備註】

† 補充劑含有30% 至160% 的美國建議每日維生素和礦物質攝入量,抗氧化劑水平提高,每天兩次250 kcal 能量,持續七個月。每100 毫升補充劑包括100 大卡、3.5 克蛋白質、4.5克脂肪、11.4 克碳水化合物、1.8 克纖維、32 毫克鈉、220 毫克鉀、16 毫克氯、160 毫克鈣、160 毫克磷、40 毫克鎂、3.6 毫克鐵、7.2 毫克鋅、1.2 毫克銅、1.6 毫克錳、0.3 毫克氟、16 微克鉬、34 微克硒、14 微克鉻、60 微克碘、96 微克維生素A、1.2 毫克類胡蘿蔔素、100 毫克維生素C、5.2 微克維生素D、28 毫克-α-TE 維生素E、32 微克維生素K、0.75 毫克維生素B1、0.75 毫克維生素B2、5.6 毫克NE 菸酸、1.8 毫克泛酸、1 毫克維生素B6、192 微克葉酸、2.1 微克維生素B12、28 微克生物素、1.2 毫克輔酶Q10 和7.6 毫克黃酮類化合物。

睡得好,疫苗反應好

一個鼓勵大眾接種疫苗的電視公益廣告,我們的國民阿嬤陳淑芳說:「打疫苗前要吃飽、睡飽⋯⋯」這句話可不是隨便說說,背後確實有科學根據。不過只有打疫苗前要睡飽嗎?看看以下的資料,打疫苗後的睡眠可能更重要。

科學家針對一群沒有感染過A型肝炎的受試者,研究施打疫苗初始免疫反應是否因睡眠受到剝奪而影響【8】。在接種A型肝炎疫苗後,某些人被要求36 小時內不能睡覺,一個月後他們的抗體反應,比起可正常睡眠的人低了約一半。與睡眠剝奪相比,接種疫苗後的睡眠,使得對於抗原具特異性的Th 細胞數目增加了一倍,並增加了該群人中產生Th1 刺激激素細胞的比例。同時,睡眠也顯著增加了具抗原特異性的IgG1。

抗體反應與正常睡眠呈正相關,也與接種疫苗後夜晚和白天的免疫刺激激素釋放相關,且正常睡眠的人有較低的壓力荷爾蒙。同樣的研究也顯示睡眠不足會影響疫苗的細胞免疫反應。一年後測試,這兩組人當中,受到睡眠剝奪的人細胞免疫力仍然較低,顯示充裕的睡眠有助於促進免疫記憶【9】

睡得多與睡得少,對於免疫反應有著不小的影響。也不能忽視睡眠品質的重要性。科學家透過記錄並客觀測量成人施打疫苗前三晚和後三晚的平均睡眠品質與時數,結果發現較短的睡眠時間會降低對B 型肝炎疫苗的反應,還對各種細胞免疫造成了長久的缺陷。

回到新冠疫苗,針對希臘醫護人員所做的一篇研究指出,受試者在接種輝瑞新冠疫苗後的睡眠品質,與疫苗反應抗體高低確實是有關係的【10】:抗體效價與年齡、不好的睡眠質量和失眠成反比。

自古以來,睡眠一直被視為身體健康的象徵。現在透過研究更證實,睡眠攸關人體抗疫武器(疫苗反應)的強度與有效性。同時佐證了「睡得好,人不老」的先人智慧。

壓力小,疫苗反應好

心理壓力是當代人日常生活的一部分。研究顯示,短期壓力會增強免疫系統,但慢性長期壓力最終會透過對免疫系統的影響,進而導致疾病的出現。比如透過提高抑制性T 細胞的活性,從而抑制免疫系統,接著就會增加病毒感染的風險等【11】

在一項研究中,科學家讓醫學生接種B 型肝炎疫苗標準系列(三劑疫苗在六個月施打完畢),每次都是安排在為期三天考試的第三天接種【12】

施打第一劑後,25%的學生體內已經產生B 型肝炎的抗體,他們算是較早反應的人。有趣的是,這25%的較早反應者,他們自述壓力和焦慮感都比疫苗反應較遲緩的人低。換句話說,75%需要接種第二劑或第三劑之後才會有反應的學生,他們的壓力與焦慮是較高的。

一項文獻回顧與薈萃分析的文章,也下了結論:心理壓力可能會降低對流感疫苗的抗體反應【11】。這表示已有多項研究佐證壓力與疫苗反應的關係。

另一個疫苗反應與心理壓力相關的研究【13】,是以B 型肝炎疫苗接種者為對象。參與者在第一次注射B 型肝炎疫苗後兩個月和六個月,完成了兩次關於日常生活的困境、精神或神經相關的主訴、應對方式和孤獨感等的問卷調查。第一次接種疫苗後七個月的抗體反應高低,與接種第一劑疫苗後第二個月的壓力指數評分成負相關,短期如學術考試的壓力,和長期壓力如經年累月照顧體弱家人,都會削弱疫苗效力與免疫反應。

從這些研究結果,我們可以得出一個結論:適當放鬆心情,或是避免在高壓的時候施打疫苗,皆有助於增加疫苗的效力。

體重和性別影響疫苗反應?

如果你的體重過重,打了疫苗後發現還是感染了新冠病毒,或許不是代表你非天選之人,而是你的「體重」背叛了你。

科學家發現,施打流感疫苗後,肥胖的人儘管血清學反應良好,然而接種疫苗後12 個月,肥胖者的流感抗體濃度下降的速度較快。而肥胖者的CD8+T 細胞活化降低,功能蛋白表達降低,顯示細胞免疫不足12。

不僅如此,研究還發現,肥胖者罹患流感或類流感的可能性,是正常體重者的兩倍。

商周出版、何美鄉著《從一個沒有名字的病開始》
商周出版、何美鄉著《從一個沒有名字的病開始》
接下來,是性別這個因素。討論性別差異,可能比討論年齡差異更傷感情【14】。研究指出,女性對流感疫苗的反應確實在某個階段較男性具優勢,通常是在育齡(18 到49 歲)的成年女性最為明顯。或許該研究反映了女性獨特的妊娠狀態,但這同時也是嚴重疾病的危險因素。

流感病毒感染在小動物模型的研究,顯示發炎免疫反應在性別之間所存在的差異,可能影響感染的結果。研究發現,女性比男性產生更高的促發炎細胞因子的反應,同時也是發病率和死亡率更高的原因。

所以,所有育齡婦女,如果沒有特殊醫療相關原因,接種新冠病毒疫苗是比較好的選擇。

從不同條件的人對於不同病毒的疫苗反應,科學家們已經有了非常多的研究,雖然不是新冠疫苗的研究,但免疫反應絕對有其參考價值。接種疫苗的免疫反應,可以說是監測免疫力的一個好的工具指標。而事實上,擁有固定的運動習慣、維持健康體態、攝取均衡營養、有足夠且品質良好的睡眠,及適當的紓壓管道,不也都是健康人生應該具備的元素?

以上知識都要付諸行動才有用。你被說服了沒?要行動了嗎?

【參考資料】

1. Edwards. Et al., Eccentric exercise as an adjuvant to influenza vaccination inhumans. Brain Behav. Immun. 2007, 21, 209-217.

2. Woods, et al. Cardiovascular exercise training extends influenza vaccine seroprotection in sedentary older adults: the immune function intervention trial. J Am Geriatr Soc. 2009;57:2183-91.

3. Wong, et al. Hallmarks of improved immunological responses in the vaccination of more physically active elderly females. Exerc. Immunol. Rev. 2019, 25, 20-33.

4. de Araújo et al., Elderly men with moderate and intense training lifestyle present sustained higher antibody responses to influenza vaccine. AGE (2015) 37: 105.

5. Chastin, et al., Effects of Regular Physical Activity on the Immune System, Vaccination and Risk of Community-Acquired Infectious Disease in the General Population: Systematic Review and Meta-Analysis. Sports Med. 2021, 51, 1673-1686.

6. Pascoe, et al. The effects of exercise on vaccination responses: A review of chronic and acute exercise interventions in humans. Brain Behav. Immun. 2014, 39, 33–41.

7. Wouters-Wesseling et al., Effect of a complete nutritional supplement on antibody response to influenza vaccine in elderly people. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2002 Sep;57(9):M563-6.

8. Lange. et al., Sleep enhances the human antibody response to hepatitis A vaccination. Psychosom Med. 2003 Sep-Oct;65(5):831-5.

9. Lange. et. al. Sleep after vaccination boosts immunological memory. J Immunol. 2011 Jul 1;187(1):283-90.

10. Athanasiou. et al., Association of sleep duration and quality with immunological response after vaccination against severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 infection. J Sleep Res. 2022 Jun 7:e13656.

11. Salleh MR. Life event, stress and illness. Malays J Med Sci. 2008 Oct;15(4):9-18.

12. Pedersen, et al., Psychological stress and antibody response to influenza vaccination: A meta-analysis. Brain. Behav. Immun. 2009, 23, 427-433.

13. Sheridan. et al., Obesity is associated with impaired immune response to influenza vaccination in humans. Int J Obes (Lond). 2012 Aug;36(8):1072-7.

14. Klein et al., Mechanisms of sex disparities in influenza pathogenesis. J Leukoc Biol. 2012 Jul;92(1):67-73.

(本文選自商周出版、何美鄉著《從一個沒有名字的病開始》)

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