ワクチン

天然痘に一度かかった人間が免疫を獲得し、以後二度と感染しないことは古くから知られていた。このため、乾燥させて弱毒化した天然痘のかさぶたを接種して軽度の天然痘に感染させ免疫を得る方法がアジアでは行われており、18世紀にはイギリスからヨーロッパへと広がったものの[7]、軽度とは言え天然痘であるため死亡者も発生し、安全なものとは言いがたかった。一方、18世紀後半にはウシの病気である牛痘に感染したものは天然痘の免疫を獲得し、罹患しなくなるか軽症になることが経験的に知られるようになってきた。これを知ったイギリスの医学者、エドワード・ジェンナーは1796年、8歳の少年に牛痘の膿を植え付け、数か月後に天然痘の膿を接種してこれが事実であることを証明した。これが史上初のワクチンである天然痘ワクチンの創始となった。ジェンナーは1798年に『牛痘の原因と効果についての研究』を刊行して種痘法を広く公表し、1800年以降徐々に種痘はヨーロッパ諸国へと広まった[8]。

天然痘ワクチンの製造法は確立したものの、この手法がほかの病気に応用可能だとは考えられておらず、以後1世紀近く新種のワクチンは作られることがなかった[9]。しかし1870年代に入ると、微生物学の発展の中でルイ・パスツールがニワトリコレラの予防法の研究を行い、この中で病原体の培養を通じてこれを弱毒化すれば、その接種によって免疫が作られることを突き止めた[10]。この手法でパスツールは1879年にはニワトリコレラワクチンを、1881年には炭疽菌ワクチンを開発し、科学的なワクチン製造法を確立した[11]。これによって、以後さまざまな感染症に対するワクチンが開発された。

ワクチンの予防接種は多くの国で行われ、2017年時点では毎年およそ200万人から300万人の命を救っていると推定されている[12]。ワクチン投与を柱とする感染症撲滅計画も推進されており、1958年に開始された天然痘撲滅計画では患者周辺への徹底的な種痘によって1977年に根絶に成功し[13]、1980年に正式に根絶が確認された[14]。完全に根絶に成功した感染症は2017年時点では天然痘のみであるが、ポリオなどいくつかの感染症でのワクチン投与による根絶計画が進行している[12]。

ワクチンの発明以来さまざまな病気に対するワクチンが開発されてきたものの、エイズなどのようにいまだにワクチンの存在しない病気も数多く存在する[15]。

2020年に世界中でパンデミックを起こした新型コロナウイルス感染症にはワクチンが存在しなかったため、製薬企業や世界各国が総力を挙げてCOVID-19ワクチンの開発を進めた[16]。同年年末には数社がワクチンの開発に成功し、12月8日にはイギリスでファイザー社のワクチンの接種が開始された[17]。

毒性を弱めた微生物やウイルスを使用。体液性免疫/液性免疫のみならず細胞性免疫/細胞免疫も獲得できる[18]ため、不活化ワクチンに比べて獲得免疫力が強く、免疫持続期間も長い。生産コストが低い上投与回数も少なくて済み、経済性に優れるが、発見は偶発的なものに頼る部分が多いため開発しづらく、また弱っている病原体を使うため、ワクチン株の感染による副反応を発現する可能性が稀にある[19]。免疫不全症で細胞性免疫が低下している場合は、生ワクチンを接種してはならない[20]。不活化ワクチンにはできない、変異株など構造の異なるウイルス株にも対抗できる広域中和抗体が産生される[21][22]。

• BCGワクチン
• ポリオワクチン
• 種痘（天然痘）－現在は、主に軍隊用
• 麻疹ワクチン
• 風疹ワクチン
• 流行性耳下腺炎ワクチン（おたふく風邪）
• 麻疹・風疹混合ワクチン（MRワクチン）
• 水痘ワクチン（帯状疱疹）
• 黄熱ワクチン
• ロタウイルスワクチン
• 弱毒生インフルエンザワクチン －点鼻投与型、注射針を使用しないのと、粘膜免疫ができる。
• 新三種混合ワクチン（MMRワクチン、麻疹・風疹・流行性耳下腺炎混合） －日本では、1988年から1993年まで実施されていた。注意事項として下記の不活化ワクチンの三種混合ワクチン（DPTワクチン、ジフテリア・百日咳・破傷風混合）とは別種である。
• MMRVワクチン（麻疹・風疹・おたふく・水痘-帯状疱疹）

ジフテリア・破傷風混合ワクチン（DTワクチン）

B型肝炎ワクチン ビームゲン

死菌ワクチンとも呼ばれる。狭義の不活化ワクチンは化学処理などにより死んだウイルス、細菌、リケッチアを使用。取り扱いや効果において同様である抗原部分のみを培養したものを含めて不活化ワクチンと称されることもあり、以下その定義に含められるものを挙げる。生ワクチンより副反応が少なく安全性が高いが、液性免疫しか獲得できずその分免疫の続く期間が短いことがあり、このため複数回接種が必要なものが多い[23]（代表例は三種混合ワクチンやインフルエンザワクチン）。免疫不全症の場合でも投与は可能である[20]。

2歳未満の乳幼児では、蛋白成分を含まない抗原（ハプテン）部分だけでは免疫を惹起できない。このため、肺炎球菌ワクチンなど蛋白ではない抗原を用いるワクチンでは、乳幼児に接種するに際しては別の蛋白と抗原を結合させるなどの工夫がされている。

また、インフルエンザワクチンについては、1971年以前の全粒子ワクチン使用による副反応の（死亡あるいは脳に重篤な障害を残す）危険性が大きかったことや、それとは異なる現行の安全性の高いワクチンでも100%発症を抑えることはできないことから、接種を避けるべきとの意見も依然として存在する。

しかしながら、ハイリスク群（高齢者や慢性疾患を持つ人など）の人がインフルエンザに罹患した場合に、肺炎等の重篤な合併症の出現や、入院、死亡などの危険性を軽減する効果が世界的にも広く認められている。これが、国際連合の世界保健機関（WHO）や世界各国が、特にハイリスク群に対するインフルエンザワクチン接種を積極的に薦めている理由である[24]。

• インフルエンザワクチン
• 肺炎球菌ワクチン
• Hibワクチン（インフルエンザ桿菌b型ワクチンの略称）
• 狂犬病ワクチン
• コレラワクチン
• 二種混合ワクチン（DTワクチンジフテリア・破傷風混合。ジフテリア抗原のため10歳以上には1/5量投与。この量だと破傷風の有効量が不足しているため、最大限の効果を得るためには別途破傷風トキソイドをうつか、輸入TdまたはTdapにする必要がある）
• 三種混合ワクチン（DPTワクチン、ジフテリア・百日咳・破傷風混合）注意事項として上記の生ワクチンの新三種混合ワクチン（MMRワクチン、麻疹・風疹・流行性耳下腺炎混合）とは別種である。
• 不活化ポリオワクチン（IPV）
• 四種混合ワクチン（DPT-IPVワクチン、ジフテリア・百日咳・破傷風・不活化ポリオ混合ワクチン）
• 日本脳炎ワクチン
• 百日咳ワクチン
• 肺炎球菌ワクチン（2歳以上、2歳未満の小児用との2種がある）
• A型肝炎ウイルスワクチン
• B型肝炎ウイルスワクチン（C型肝炎その他は開発中）
• ヒトパピローマウイルスワクチン（HPVワクチン）

日本未承認（日本国内で接種の場合は個人輸入取り扱い医療機関に申し込む）

• 炭疽菌ワクチン
• コレラワクチン（経口4価）2年間有効。また、渡航者下痢の多くの原因とされる、病原性大腸菌139型に対しても4か月ほど有効と発表されている。
• 髄膜炎菌ワクチン（流行性髄膜炎、髄膜炎菌性髄膜炎）
• 腸チフスワクチン
• ダニ媒介性脳炎ワクチン
• A型肝炎ワクチン（全2回接種型・1回接種=2週間後抗体陽転、12か月持続。1歳より接種可能）
• 5歳以上用、二種混合ワクチン混合ワクチン（TD。破傷風の抗体産生能を維持したまま、ジフテリアの安全接種が可能）
• 11歳以上用、ジフテリア・破傷風・百日咳混合ワクチン（Tdap。破傷風の抗体産生能を維持したまま、ジフテリアと百日咳の安全接種が可能）

• DTaP/Hib=DTP+インフルエンザ桿菌
• DTaP/IPV/HiB=DTP+不活化ポリオ＋インフルエンザ桿菌
• HepB/Hib=B型肝炎+インフルエンザ桿菌
• コロナワクチン

その他、混合多数。

ウイルスベクターワクチンは、安全なウイルスを使用して病原体の遺伝子を体内に挿入し、表面タンパク質などの特定の抗原を作り出して免疫応答を促すものである。

• コロナワクチン

ある病原体の産生する毒素のみを予め抽出して、ホルマリンなどで処理し、毒性を抑えて抗原性のみを残したものを人体に接種し、その毒素に対する抗体を作らせるもの[25]。病原体そのものを攻撃する抗体を作らせるわけではないので、厳密にはワクチンに含めないという考え方もある。

ウイルスから特定のタンパク質を単離し、これを単独で投与することによって免疫系に1つ以上の抗原を提示する。

VLP(ウイルス様粒子、Virus Like Particle)ワクチンは、ウイルスと同様の外部構造を持つが、遺伝子情報を持たせない、そのため感染はしないが、高い免疫獲得効果（有効性）が期待できるワクチンであり安全性が高いとされる[26]。

植物由来ワクチンは2021年現在実用化されていない。田辺三菱製薬株式会社の連結子会社であるメディカゴ社が新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のワクチンとして、植物由来のウイルス様粒子（Virus Like Particle）ワクチン（開発番号：MT-2766）を開発し、カナダにて臨床試験を終了し、カナダ政府の最終承認を待っている状態である。承認されれば世界初の植物由来ワクチンとなる。日本でも2022年3月までに承認申請を目指している[27][28]。

ある種の細菌は、免疫原性が低い多糖類の外殻を持っている。これらの外殻の多糖類をタンパク質（毒素など）担体と結合させることにより、免疫系は多糖類をあたかもタンパク質抗原であるかのように認識することができる。この方法は、インフルエンザ菌B型ワクチンに採用されている。

異種ワクチンは、「ジェンナーワクチン」とも呼ばれ、他の動物の病原体であるワクチンであり、治療対象の生物に病気を起こさないか軽度の病気を引き起こす。古典的な例は、天然痘の予防のためにジェンナーが牛痘を使用したことである。現在の例では、結核予防のためにウシ型結核菌（Mycobacterium bovis）から作られたBCGワクチンの使用である。

mRNAワクチン（またはRNAワクチン）は、メッセンジャーRNA（mRNA）を含む新しい種類のワクチンである[29]。核酸RNAを保護的脂質シェルの中に包み込むことで作られる[30]。COVID-19パンデミックを撲滅するために、2020年からCOVID-19ワクチンとして多数のRNAワクチンの開発が進められており、アメリカ合衆国では一部のワクチンに対して緊急使用許可が出された[31][32][33]。

実験的なDNAワクチン送達のためのエレクトロポレーションシステム

多くの革新的なワクチンも開発中で使用されている。

• 樹状細胞ワクチンは、樹状細胞と抗原を結合させ、抗原を体の白血球に提示して免疫応答を起こさせる。これらのワクチンは、脳腫瘍の治療でいくつかの肯定的な予備的結果を示しており[34]、悪性黒色腫でも試験が行われている[35]。
• DNAワクチン - 提案されている機構は、ヒトまたは動物の細胞にウイルスや細菌のDNAを挿入し、発現させ（エレクトロポレーションの使用により増強）、免疫系の認識を誘発する。発現したタンパク質を認識する免疫系の一部の細胞は、これらのタンパク質およびそれを発現している細胞に対して攻撃する。これらの細胞は非常に長い間生きているので、通常、これらのタンパク質を発現している病原体に後で遭遇すると、免疫系によって即座に攻撃される。DNAワクチンの潜在的な利点の1つは、製造と保存が非常に簡単なことである。
• 組換えベクター - ある微生物の生理機能と別の微生物のDNAを組み合わせることで、複雑な感染プロセスを持つ病気に対する免疫を作ることができる。例としては、2018年にコンゴのエボラ出血熱対策として使用されているメルク社にライセンス供与されたrVSV-ZEBOVワクチンがある[36]。

• T細胞受容体ペプチドワクチンは、コクシジオイデス症（渓谷熱）、口内炎、およびアトピー性皮膚炎のモデルを使用して、いくつかの疾患に対して開発中である。これらのペプチドは、サイトカイン産生を調節し、細胞性免疫を改善することが示されている。
• 補体阻害に関与する特定の細菌タンパク質を標的にすれば、細菌の重要な病原性機構を無効にすることができる[37]。
• プラスミドの使用は、がんや感染症の予防ワクチン戦略として前臨床試験で検証されている。しかし、ヒトの研究では、この方法で臨床的に妥当な効果は得られなかった。プラスミドDNA免疫法の全体的な有効性は、プラスミドの免疫原性を高めると同時に、免疫エフェクター細胞の特異的な活性化に関与する因子を補正することに依存する[38]。

ほとんどのワクチンは、微生物を不活化または弱毒化させた化合物を用いて作られているが、合成ワクチンは主成分または全体が、合成ペプチド、糖質、または抗原などで構成されている。

日本では、生ワクチン接種後は27日以上あけ、不活化ワクチンの後は6日以上あけることが規定されているが、医師の判断で必要と認められた場合には、同日複数接種も可能である[41]。同日接種を行うことによって、安全性・効果（免疫応答）が変化・相乗することはなく、また害や懸念事項も存在しないため、迅速な免疫獲得や来院回数の減少などのメリットが大きい同日接種は推奨されている[42]。一度に接種できるワクチンの数に制限はない。また、同日接種の際、ワクチン同士は2.5センチメートル以上の間隔を開けることが求められる。現場で勝手に複数のワクチンを混合して接種することはできない[40]。

WHOやアメリカ疾病予防管理センターは、原則として以下のような標準を定めている。

• 生ワクチン同士は同日、または27日以上あける[43]。
• 生ワクチンと不活化ワクチンは、どちらが先であっても、接種間隔に規制はない[43]。
• 不活化ワクチン同士もまた、同時でも、いつでも接種可能である[43]。ただし、同一のワクチンには指定された間隔がある。
• 免疫グロブリンと一部の生ワクチン（グロブリン製剤に含まれる抗体に依存する）には特定の間隔が個別に存在することがある。

その他に、メーカーが追加のルールを指定することがあり、たとえば、経口生チフスと経口不活化コレラワクチンは8時間の間隔を開けるというルールがある。

• 皮下注射：上腕伸側を中心とする領域。ただし橈骨神経が走行する中央1/3は避け、下側1/3あるいは上側1/3に接種する。
• 筋肉内注射：満4歳未満は三角筋の発達が未熟なので、大腿四頭筋外側頭中程。それ以上の年齢では、同部位よりも三角筋が選択される。なお、臀部への筋注は吸収率や免疫応答がよくないので、接種してはいけない。
• 皮内注射：狂犬病ワクチンの変則的投与では、指定箇所がある。その他に関しても、添付文書を参照すること。

1肢1本接種は、上記免疫応答理論や接種本数の制限を受けるため、受診者・海外渡航者の立場からは現実的ではない。

日本以外で使用されているワクチンは、世界で生活されている在外日本人も東洋人も通常接種されている。日本人に外国製ワクチン（WHO認定ワクチンに限定して）と接種用法などを敬遠する医学的根拠は、何も提示されていない。