Vaccine - Wakuchin (English spelling) vaccine

Japanese: ワクチン - わくちん（英語表記）vaccine

An immunogen is an immunogen that is injected or orally administered to humans or animals to create immunity in the body to prevent infectious diseases. In other words, it is a biological preparation used for vaccination against infectious diseases, and is made by treating the dead or attenuated strains of the microorganism that causes the infectious disease, or the toxins produced by the pathogenic microorganism with formalin to detoxify them and using them as a toxoid that has only immunogenicity. Active immunity (automatic immunity) is obtained, and it takes several days for the body to produce antibodies, but the antibodies that are produced are retained in the body for a relatively long time. In contrast, immune serum, an example of passive immunity, is itself an antibody, and is immediately useful for treating infectious diseases, but the immunity lasts for a relatively short time. Therefore, to prevent infectious diseases, it is necessary to administer a vaccine in advance when there is an epidemic or risk of infection. However, when it is necessary to urgently prevent the onset of a disease and provide long-term immunity, such as in the case of tetanus or rabies, immune serum and vaccines may be used together and injected into different locations. The immune antibodies that are expressed can last for different lengths of time, and commercially available vaccines and toxoids are regulated by the Standards for Biological Products and their validity periods are legally prescribed.

Currently, under the Vaccination Law in Japan, the following vaccines are used as regular vaccinations: adsorbed diphtheria-tetanus-pertussis combined vaccine (improved DPT triple combined vaccine), live polio vaccine, live measles vaccine, live rubella vaccine, and BCG vaccine. General temporary vaccinations under the Vaccination Law include influenza HA vaccine, Japanese encephalitis vaccine, and Weil's disease-Akiyami combined vaccine. Optional vaccinations include live mumps vaccine, and vaccinations for overseas travel include cholera vaccine, live yellow fever vaccine, and tissue culture inactivated rabies vaccine. In addition, adsorbed hepatitis B vaccine is given as optional vaccinations to prevent infection with hepatitis B to high-risk individuals such as doctors, dentists, nurses, and medical personnel who directly handle patients and test materials from patients, as well as to prevent vertical transmission from mother to child. Recently, a chickenpox vaccine has been put into practical use, and a herpes simplex vaccine is under development. The development of a vaccine against AIDS is also being rushed.

Next, we list the vaccines and toxoids included in the Biological Products Standards.

(1) Killed or inactivated vaccines: influenza vaccine, influenza HA vaccine, inactivated rabies vaccine, dried tissue culture inactivated rabies vaccine, cholera vaccine, typhoid-paratyphoid combined vaccine, Japanese encephalitis vaccine, dried Japanese encephalitis vaccine, adsorbed hepatitis B vaccine, pertussis vaccine, adsorbed purified pertussis vaccine, typhus vaccine, and Weil's disease-Akiyami combined vaccine.

(2) Live vaccines using attenuated strains: Dried live attenuated mumps vaccine, smallpox vaccine (variola), dried smallpox vaccine (dried smallpox vaccine), cell culture smallpox vaccine, dried cell culture smallpox vaccine, dried BCG vaccine, dried live attenuated rubella vaccine, live oral polio vaccine, dried live attenuated measles vaccine, dried live attenuated chickenpox vaccine.

(3) Toxoids Diphtheria toxoid, precipitated diphtheria toxoid, precipitated diphtheria toxoid for adults, diphtheria-tetanus combined toxoid, precipitated diphtheria-tetanus combined toxoid, tetanus toxoid, precipitated tetanus toxoid, precipitated habu toxoid, pertussis-diphtheria combined vaccine, pertussis-diphtheria-tetanus combined vaccine, precipitated purified pertussis-diphtheria-tetanus combined vaccine.

Currently, smallpox (variola) has been eradicated, so there is no need for vaccination. In addition, there is almost no need for the Weil's disease/Akiyami combined vaccine. Below is a brief description of each vaccine.

[Fumiji Koho]

Improved DPT triple vaccine

It is a mixture of diphtheria toxoid, improved pertussis vaccine, and tetanus toxoid. Of the components of the conventional killed pertussis vaccine, hemagglutinin was found to be the main protective antigen, and an improved vaccine using this as the main component was developed, which has significantly reduced side effects.

[Fumiji Koho]

Live oral polio vaccine

This administration led to a dramatic drop in the incidence of polio cases. Polioviruses are divided into serotypes I, II, and III, and although there have been very few cases of paralysis among those who have received the vaccine, the overwhelming majority of cases of paralysis were of type III.

[Fumiji Koho]

Live measles vaccine

A highly attenuated strain is used, and it has a strong immune effect, with mild side effects such as high fever, and measles encephalitis and subacute sclerosing panencephalitis in about 1 or 2 people per million. In Japan, it has been included in routine vaccinations since 1976 (Showa 51).

[Fumiji Koho]

Live rubella vaccine

Five types of vaccines are available in Japan, with few side effects and good immune effects. The widespread use of these vaccines has made it possible to completely prevent congenital rubella syndrome. Although the teratogenicity of the vaccine virus is not clearly understood, it is recommended to avoid vaccination during pregnancy and to use contraception for about two months after vaccination.

[Fumiji Koho]

BCG vaccine

In 1955, it became a heat-stable dried BCG vaccine using monosodium glutamate as a dispersion medium. BCG vaccination is effective in preventing the onset of tuberculosis, but side effects include ulcers at the vaccination site, tumors, suppurative inflammation of the lymph nodes involved, and persistent disseminated BCG infection, and these vary greatly depending on the BCG strain used. The Japanese strain has fewer side effects.

[Fumiji Koho]

Influenza vaccine

Previously, influenza virus particles themselves were inactivated with formalin, but nowadays, purified hemagglutinin (HA), the outer coat of the virus particles, is used, and side effects such as fever have been greatly reduced. However, although the preventive effect is high when the antigens of the influenza epidemic strain and the vaccine virus match, the effectiveness varies greatly because the epidemic strains differ from year to year. Problems with influenza vaccines include (1) the constant change in the antigens of epidemic strains, and (2) the inactivated vaccine cannot provide local immunity to the respiratory tract. Therefore, research and development of live attenuated influenza vaccines is being carried out to improve these shortcomings.

[Fumiji Koho]

Japanese Encephalitis Vaccine

The virus is grown in mouse brains, purified, and inactivated with formalin. At first, the degree of purification was not good, but it is now extremely high, and the number of patients in Japan has dropped dramatically.

[Fumiji Koho]

Mumps vaccine

Also known as the mumps vaccine, a triple combination MMR vaccine has been developed that combines it with the measles and rubella vaccines.

[Fumiji Koho]

Cholera vaccine

This vaccination is given only when one is traveling to an area where cholera is prevalent. The protective effect appears about one week after the first injection, lasts for about three to four months, and then disappears.

[Fumiji Koho]

Rabies vaccine

Conventional vaccines contain a lot of brain matter, which causes the production of antibodies against the brain matter, resulting in the so-called demyelination phenomenon, which can result in motor disorders such as numbness in the lips and sensory paralysis in the hands and feet, and in severe cases, death. However, tissue culture vaccines which are free of the risk of being contaminated by brain matter have now been developed and are now in use, so there is no need to worry about the demyelination phenomenon.

[Fumiji Koho]

Hepatitis B vaccine

This vaccine is made by extracting, purifying, and inactivating the HBs antigen, a membrane that surrounds the virus particles and plays an important role in preventing infection, and its effectiveness has been proven. In addition, the DNA corresponding to the HBs antigen is extracted and incorporated into a plasmid, which is then introduced into bacteria, yeast, smallpox viruses, etc. to produce the HBs antigen, making it possible to mass-produce the vaccine using so-called DNA recombinant technology, resulting in a highly safe vaccine that is free from the risk of contamination by active HB virus or foreign factors. A hepatitis B vaccine using yeast is also under consideration.

[Fumiji Koho]

Chickenpox vaccine

In 1970, the Oka strain of chickenpox virus was isolated and used to develop a vaccine that was made commercially available in 1987. The chickenpox vaccine is made from the attenuated Oka strain that has been subcultured in human fetal cells, guinea pig fetal cells, and human diploid cells. Japan was the first country in the world to develop this live chickenpox vaccine. It has been proven that if chickenpox is discovered within a family or hospital ward, administering this vaccine within two or three days will prevent the onset of the disease in most cases.

[Fumiji Koho]

Current status of development

Genetic engineering methods are widely used in the production of vaccines currently under development, and their effectiveness has been confirmed. Specifically, research is being conducted on methods such as using genetic engineering to insert DNA into Escherichia coli plasmids to produce viral glycoproteins, and inserting DNA into the thymidine kinase portion of the smallpox vaccination virus to create a smallpox vaccination virus that can be used as a vaccine. These methods include herpes simplex vaccines, hepatitis B vaccines, adult T-cell leukemia vaccines, and influenza vaccines. In particular, research is focused on inserting a gene that can be used to prevent infection with pathogenic viruses into the genes of the smallpox vaccination virus (vaccinia virus) to create an integrated vaccinia virus (RVV) and using it as a live vaccine. Using a strain that is attenuated and has extremely low pathogenicity leads to safety, and in addition to the above, rabies virus, vesicular stomatitis virus, and AIDS virus are also being targeted, and RVVs have also been created that incorporate the sporozoite antigen gene of the malaria parasite.

[Fumiji Koho]

"Vaccine Handbook" edited by the National Institute of Health Alumni Association (1994, Maruzen)" ▽ "Vaccine Frontline 3 - From the Amendment of the Vaccination Law to the Vaccines of the Future" edited by Takahashi Masaaki and Kamiya Hitoshi (1999, Medical Journal Co.)" ▽ "Easy-to-Understand Vaccinations" by Watanabe Hiroshi (2000, Shindan to Chiryousha) ▽ "Vaccination Notes" by Ushijima Koji and Watanabe Hiroshi (2003, Shindan to Chiryousha)

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

Japanese:

感染症の予防のため人または動物に注射または経口投与することにより、生体に免疫をつくらせる免疫原をいう。すなわち、感染症の予防接種に用いられる生物学的製剤で、感染症の原因となる微生物そのものの死菌または弱毒菌株、あるいは病原微生物の産生する毒素をホルマリンで処理して無毒化し、免疫原性だけをもつトキソイドとして用いる。能動免疫（自動免疫）が得られ、生体に抗体を生じさせるのに日数を要するが、できた抗体は比較的長く生体内に保持される。これに反し、受動免疫（他動免疫）の例である免疫血清はそれ自体が抗体であり、感染症の治療にすぐ役だつが、免疫の持続は比較的短い。したがって、感染症の予防には、流行あるいは感染の危険がある場合にワクチンをまえもって投与する必要がある。しかし、緊急に発病を防ぎ、かつ長期間の免疫を与える必要のあるとき、たとえば破傷風や狂犬病の場合には免疫血清とワクチンを併用し、別々の場所に注射することもある。なお、発現する免疫抗体の持続時間には長短があり、市販のワクチンやトキソイドは生物学的製剤基準によって規制され、有効期間が法的に規定されている。

　現在、日本の予防接種法による定期接種としては、沈降精製百日せきジフテリア破傷風混合ワクチン（改良DPT三混ワクチン）、ポリオ生(なま)ワクチン、麻疹(ましん)生ワクチン、風疹生ワクチン、BCGワクチンが用いられ、予防接種法による一般的な臨時接種としては、インフルエンザHAワクチン、日本脳炎ワクチン、ワイル病秋やみ混合ワクチン、また、任意接種としてはおたふくかぜ生ワクチン、海外渡航時の予防接種としてはコレラワクチン、黄熱生ワクチン、組織培養不活化狂犬病ワクチンの接種が行われている。このほか、任意接種としてB型肝炎の感染予防のため、医師、歯科医師、看護師、検査技師など、患者および患者よりの検査材料を直接取り扱う医療従事者などハイリスク者、および母子垂直感染防止用として沈降B型肝炎ワクチンの接種が行われており、最近では水痘ワクチンが実用化され、単純ヘルペスワクチンは開発中である。なお、エイズ（AIDS）についてもワクチンの開発が急がれている。

　次に、生物学的製剤基準収載のワクチンとトキソイドを列挙する。

(1)死菌または不活化ワクチン　インフルエンザワクチン、インフルエンザHAワクチン、不活化狂犬病ワクチン、乾燥組織培養不活化狂犬病ワクチン、コレラワクチン、腸チフスパラチフス混合ワクチン、日本脳炎ワクチン、乾燥日本脳炎ワクチン、沈降B型肝炎ワクチン、百日せきワクチン、沈降精製百日せきワクチン、発疹チフスワクチン、ワイル病秋やみ混合ワクチン。

(2)弱毒株を用いた生ワクチン　乾燥弱毒生おたふくかぜワクチン、痘瘡(とうそう)ワクチン（痘苗(とうびょう)）、乾燥痘瘡ワクチン（乾燥痘苗）、細胞培養痘瘡ワクチン、乾燥細胞培養痘瘡ワクチン、乾燥BCGワクチン、乾燥弱毒生風疹ワクチン、経口生ポリオワクチン、乾燥弱毒生麻疹ワクチン、乾燥弱毒生水痘ワクチン。

(3)トキソイド　ジフテリアトキソイド、沈降ジフテリアトキソイド、成人用沈降ジフテリアトキソイド、ジフテリア破傷風混合トキソイド、沈降ジフテリア破傷風混合トキソイド、破傷風トキソイド、沈降破傷風トキソイド、沈降ハブトキソイド、百日せきジフテリア混合ワクチン、百日せきジフテリア破傷風混合ワクチン、沈降精製百日せきジフテリア破傷風混合ワクチン。

　現在、痘瘡（天然痘）は絶滅したので種痘の必要はなくなった。また、ワイル病秋やみ混合ワクチンもほとんど必要を認めていない。以下個々のワクチンについて簡単に述べる。

［幸保文治］

改良DPT三混ワクチン

ジフテリアトキソイド、改良百日せきワクチン、破傷風トキソイドを混合したもので、従来の百日せきの死菌ワクチンの成分のうち、赤血球凝集素が主要な防御抗原であることがわかり、これを主成分とした改良ワクチンが開発され、副作用が大幅に減少している。

［幸保文治］

経口生ポリオワクチン

この投与によってポリオ患者の発生は激減した。ポリオウイルスは血清型からⅠ・Ⅱ・Ⅲ型に分けられるが、ワクチン服用者における麻痺(まひ)例はきわめて少ないが、麻痺症例から分離されたウイルスはⅢ型が圧倒的に多い。

［幸保文治］

麻疹生ワクチン

高度弱毒株が用いられ、免疫効果もよく、副作用としては軽度ではあるが高熱をみるほか、100万人に1、2人程度で麻疹脳炎、亜急性硬化全脳炎がみられる。日本では1976年（昭和51）より定期接種に採用されている。

［幸保文治］

風疹生ワクチン

日本では5種のワクチンが市販されており、副作用が少なく免疫効果は良好である。このワクチンの普及によって先天性風疹症候群は完全に予防できるようになった。ワクチンウイルスによる催奇形性についてははっきりわかっていないが、妊娠中でのワクチン接種を避け、接種後は約2か月間避妊することが望まれている。

［幸保文治］

BCGワクチン

1955年にグルタミン酸ナトリウムを分散媒とする耐熱性乾燥BCGワクチンとなった。BCGの接種は結核の発病阻止に有効であり、副作用としては接種局所の潰瘍(かいよう)、腫瘍(しゅよう)、所属リンパ節の化膿(かのう)性炎、持続性播種(はしゅ)性BCG感染などがあり、使われるBCG株によって大差がみられる。日本株は副作用が少ない。

［幸保文治］

インフルエンザワクチン

従来はインフルエンザウイルス粒子そのものをホルマリンで不活化したものが用いられたが、現在はウイルス粒子の外被の赤血球凝集素（HA）などを精製したものが使用され、発熱などの副作用が非常に少なくなった。しかし、インフルエンザの流行株とワクチンウイルスの抗原が一致したときは予防効果が高くなるが、年によって流行株が異なるため、その効果も大きく変動する。インフルエンザワクチンの問題点としては、(1)流行株の抗原が絶えず変動すること、(2)不活化ワクチンでは呼吸気道に局所免疫ができないことがあげられている。そこで、これらの欠点を改良するため、インフルエンザの弱毒生ワクチンの研究開発が進められている。

［幸保文治］

日本脳炎ワクチン

マウスの脳で増殖させた日本脳炎ウイルスを精製し、ホルマリンで不活化したものが用いられる。最初は精製度がよくなかったが、現在ではきわめて高くなり、日本では患者数が激減した。

［幸保文治］

おたふくかぜワクチン

ムンプスワクチンともいい、麻疹ワクチンおよび風疹ワクチンと混合したMMR3種混合ワクチンが開発されている。

［幸保文治］

コレラワクチン

コレラ流行地への渡航のときだけ緊急に臨時接種が行われる。予防効果は第1回注射後約1週間から出現し、約3～4か月持続して以後は消失する。

［幸保文治］

狂犬病ワクチン

従来のワクチンは脳物質を多く含み、これに対する抗体が産生されていわゆる脱髄現象をおこし、唇のしびれや手足の知覚麻痺などの運動障害、重篤な場合は死に至るといった事故の発現がみられたが、現在では脳物質の混入のおそれのない組織培養ワクチンが開発され、このワクチンが使用されているので脱髄現象の心配はない。

［幸保文治］

B型肝炎ワクチン

このワクチンは、感染予防に重要な役割を果たしているウイルス粒子を取り巻く被膜（HBs抗原）を取り出して精製し、不活化したものであり、その効果は実証されている。また、HBs抗原に相当するDNAを取り出してプラスミドに組み込ませ、細菌、酵母、種痘ウイルスなどに導入してHBs抗原を産生させる、いわゆるDNA組換え技術による大量生産が可能となり、活性HBウイルスや外来因子の混入のおそれのない安全性の高いワクチンが得られる。また、酵母を利用したB型肝炎ワクチンも検討されている。

［幸保文治］

水痘ワクチン

1970年（昭和45）水痘ウイルス岡(おか)株が分離され、これを用いてワクチンの開発が行われて1987年に市販された。水痘ワクチンは、この岡株をヒト胎児細胞、モルモット胎児細胞、ヒト二倍体細胞で継代培養し、弱毒したものが使われている。この水痘生ワクチンは、日本が世界に先駆けて開発したものである。家族内あるいは病棟内に水痘患者が発生した場合、2、3日以内にこのワクチンを接種すればほとんどの場合に発症を阻止できることが証明されている。

［幸保文治］

開発の現状

現在開発中のワクチンの製造には遺伝子工学的手段が広く用いられ、その有効性が確かめられてきている。すなわち、遺伝子工学の手段を用いて大腸菌プラスミドにDNAを組み込ませてウイルス糖タンパクをつくらせる方法、種痘ウイルスのチミジンキナーゼの部分にDNAを組み込ませて種痘ウイルスをつくり、そのままワクチンとして用いる方法などが研究されており、単純ヘルペスワクチン、B型肝炎ワクチン、成人T細胞白血病ワクチン、インフルエンザワクチンなどがその対象となっている。とくに種痘ウイルス（ワクシニアウイルス）の遺伝子中に病原ウイルスの感染予防に使える遺伝子を組み込んで、組込みワクシニアウイルス（RVV）をつくり、これを生ワクチンとして利用することが研究の課題となっている。弱毒性で病原性のきわめて弱い株を用いることが安全性につながるわけで、前述のもの以外にも、狂犬病ウイルス、水疱(すいほう)性口内炎ウイルス、エイズウイルスなどが対象とされ、また、マラリア原虫のスポロゾイト抗原遺伝子を組み込んだRVVが作製されている。

［幸保文治］

『国立予防衛生研究所学友会編『ワクチンハンドブック』（1994・丸善）』▽『高橋理明・神谷斉編『ワクチン最前線3――予防接種法の改正から将来のワクチンへ』（1999・医薬ジャーナル社）』▽『渡辺博著『わかりやすい予防接種』（2000・診断と治療社）』▽『牛島広治・渡辺博著『予防接種ノート』（2003・診断と治療社）』

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例

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