生技博士看莫德納疫苗的成功

210527，從莫德納製藥，我們學到什麼？

2000年麻省理工學院生物工程阿費揚（ Noubar Afetan) 博士，成立旗艦創投，提供資金給早期階段有希望的創業者，2010年成立莫德納公司，成立宗旨，開發創新醫療產業。一開始即定位為「數位生技」公司，專注於開發以mRNA為主的創意平台，此破壞性創新，已明顯顛覆傳統製藥模式。

2020年1月11號，當中國公布COVID-19病毒基因排序後， 1月13日莫德納已設計完成病毒疫苗。2月7號製造出臨床一期所需疫苗量；2月24通過品管測試，隨即送往NIH準備臨床一期試驗，打入志願者體內，一切皆在兩個月內完成，史無前例 ，並於去年12月獲FDA核准。目前已有七種預防性疫苗在生產缐上，包括對抗COVID-19，茲卡、H7N9及RSV等病毒的疫苗。

傳統疫苗製藥公司，採用減毒或去活性疫苗。一般而言病毒在體內可複製數千次，而減毒的病毒複製少於20次，不會產生疾病，低病毒量足以使人身體產生抗體，例如水痘、麻疹及小兒麻痺症疫苗。去活性疫苗，病毒無法在體內複製，但免疫系統仍能認為病毒入侵，而產生抗體，因此需要數劑以達到免疫效果，例如A型肝炎及狂犬病疫苗。大藥廠如嬌生、默克、輝瑞及羅氏等，仰賴傳統方式開發新藥及疫苗。

2010年MIT蘭格（Robert Langer)教授介紹阿氏，波士頓兒童醫院羅西（Derrick Rossi)醫師的成果，羅氏利用mRNA重新編程細胞，阿氏則推測mRNA可重新編程細胞，或許可藉由打入mRNA，使病人產生自己的生物蛋白。立即組成團隊，探討mRNA是否可以成為治療藥物？蘭氏和羅氏持續提供莫德納在科學上的指引。

莫德納成功的密訣

第一，建立一平台技術，利用同樣方法可以同時用來開發多種藥物。關鍵技術在於能掌握如何修飾mRNA，增加其在細胞內的穩定性及半衰期。莫德納以mRNA為藥物，和大藥廠完全不同。利用脂奈米顆粒包住mRNA，送入細胞內，mRNA如一擁有遺傳密碼的模板，指導細胞質內的核糖體，製造所指示的棘狀蛋白質，進而誘導免疫系統產生抗體，過程完全不影響細胞核內DNA的運作。
第二，完全數位化，強化基礎建設符合數位環境，並延攬數位及製藥專家。 2016年已成為一完全數位化的生技公司，全部自動化推動快速學習，相信數位化是應用人工智慧於製程的第一步。建立AI工廠，利用雲端作業，使資料存在雲中更安全便宜迅速且俱彈性。
第三，整合以增加效率及產能，所有產業過程及數據皆得整合，例如實驗室中的儀器，皆靠IOT連結以利資訊整合。 整廠自動化，採用自動化及機器人技術，除去人為可能造成的錯誤。製造數位化，製造是大藥廠重要一環，其角色乃將先前研發結果，轉變成產品供應。

總而言之，生物科技產業是人才技術資金管理及市場的整合。「科學追求知識，而產業尋找解決方案」。莫得納能利用他人智慧，跳開傳統思考模示及束縛，迅速打開製藥產業新的一扇窗，更值得學習。台灣過去30年來，生技產業見樹而未見林，疫苗短缺將只是冰山上的一角，沒有深厚產學背景，那來臨機應變。我們著實需要一俱遠見，能洞燭先機，熟悉產業競爭力及了解基礎科學能耐的領導者，勇於創新堅持承擔重任，方能點亮台灣生技產業的一盞光明燈，改變，現在正是契機。

作者﹕許英昌博士
現任單位﹕英騰生物科技股份有限公司
國立中正大學生命科學系兼任助理教授

去年因應 COVID-19 疫情，醫院引進「呼吸道病原體多標核酸檢測」，跟流感快篩一樣的採檢方式，用綿棒深入鼻咽部附近用力「刮」，只要花 2 小時就可以快速篩檢 18 種常見呼吸道病原體，雖然未包含 COVID-19 快篩，但可以快速釐清病人是否感染其他呼吸道病原體。這項利器除了幫助我確診呼吸道感染孩童的致病原外，還讓我觀察到疾病流行的趨勢。

因為邊境管制和公共場所戴口罩政策，過去幾個月兒童急診吸道感染病例數大減，流感絕跡、腺病毒稀少，就連去年底曾一度引發流行的呼吸道融合病毒 (RSV)，今年以來也鮮少出現，小兒急診室近來幾乎只依靠病毒型腸胃炎撐住「業績」和維持兒急醫師的「生計」。然而，過去幾天這樣的流行趨勢似乎出現改變，我觀察到發燒和咳嗽的病童數些微增多，經過「呼吸道病原體多標核酸檢測」篩檢後，發現許多孩子發燒咳嗽的原因是被「人類間質肺炎病毒 (human metapneumovirus, hMPV)」感染。

人類間質肺炎病毒 (human metapneumovirus, hMPV) 是 2001 年時荷蘭研究學者在罹患呼吸道疾病兒童身上新發現的病毒，研究資料推估它至少在世界流行超過 60 年。副黏液病毒科 (Paramyxoviridae) 包含兩種病毒屬，一是間質肺炎病毒屬 (Metapneumovirus)，人類間質肺炎病毒 (hMPV) 即屬於此病毒屬；二是正肺炎病毒屬 (Orthopneumovirus )，呼吸道融合病毒 (RSV) 屬於此病毒屬。和呼吸道融合病毒相同，人類間質肺炎病毒具有套膜 (envelope)，可以被酒精等乾式洗手液殺死；傳播途徑亦和呼吸道融合病毒類似，除了飛沫傳播外，直接或間接接觸受污染的體液或分泌物也是主要傳播途徑之一。

人類間質肺炎病毒 (hMPV) 在歐美國家主要在晚冬和早春流行，在亞洲國家主要在晚春和夏季流行。潛伏期一般被認為約 ５～９天。它可以感染所有年齡層，但症狀比較顯著的是小於 5 歲的幼童和大於 65 歲的年長者。臨床症狀兒童主要是發燒、咳嗽、鼻水，有時候會引發喘鳴聲 (wheezing)。一些研究指出，在 2 歲以前因為呼吸道融合病毒導致嚴重細支氣管炎的幼童身上，有人類間質肺炎的共同感染 (coinfection) 的蹤跡。此外，罕見的病例中發現，hMPV 跟腦炎相關。

目前沒有藥物可以直接治療人類間質肺炎病毒感染，主要還是支持性療法為主，最後依賴自身免疫系統清除病毒。可能會出現次發型細菌感染，但機率偏低，因此抗生素不應該被常規使用。

戴口罩政策可以防範大多數呼吸道病毒的傳染，如流感和腺病毒幾乎被銷聲匿跡，但對於容易藉由接觸傳播的人類間質肺炎病毒和呼吸道融合病毒來說，單依靠戴口罩是無法完全防範的，勤洗手和不觸碰眼耳口鼻生活習慣的堅持，才是最根本的預防之道。

不要忘記還有呼吸道融合病毒！

兒科急診的小故事

今天早上一位奶奶帶來一個小妹妹。

小妹妹來兒科急診的原因，主要是這幾天晚上，她在家裡都睡不好，食慾變差，尤其是今天早上出現呼吸急促、喘的情形。

我問病史發現，妹妹從4天前就有呼吸道感染的症狀，奶奶也帶她去附近的診所就醫，看了兩次醫師，也做了呼吸道融合病毒的快篩確診。

但是呢？雖然吃了藥，小妹妹情況沒有完全改善，甚至今天早上出現呼吸急促的現象！

在兒科急診，她的氧氣飽和度一開始只有74%。

果然她的胸部X光片如下！

奶奶說：「這幾天，她照顧小妹妹好累！」，她都瘦了好幾公斤！

這個情形我相信！

於是我給奶奶打氣，順便安慰奶奶說：「其實呼吸道融合病毒很難對付的，沒有特效藥，所以雖然吃了藥，症狀仍有可能會發生變化！」

後續，我安排小妹妹住院治療！

「呼吸道融合病毒」

呼吸道融合病毒(Respiratory Syncytial Virus 簡稱為RSV)是屬於一種副黏液病毒，從每年11月到隔年的3月就是呼吸道融合病毒的高峰期間。

RSV是嬰幼兒下呼吸道病毒感染的主要原因。

當嬰幼兒感染RSV後，大部分一開始以鼻塞、鼻涕及咳嗽等上呼吸道症狀為主。有些的幼童會於感染幾天後，進展惡化為下呼吸道感染的症狀。

由於幼童小支氣管的發炎反應會造成氣道狹窄，分泌物增多，因此若進一步影響到細支氣管，幼兒會有明顯的喘鳴聲與囉音，因此造成呼吸費力、進食困難、睡眠困難的症狀；嚴重時可能會因氣道阻塞而造成肺葉塌陷或進展為肺炎。

呼吸道融合病毒感染在一些高危險群的幼兒，例如早產、支氣管肺發育不全(慢性肺疾病)、先天性心臟病及免疫功能不全症(如先天性免疫不全，使用免疫抑制劑等)等要特別注意，小心感染後可能會快速轉變為重症。

對於RSV感染治療，目前並沒有特效藥。

臨床上，對於下呼吸道感染的嬰幼兒，建議先給予支持性療法(拍痰、氧氣給予、霧化治療)；對於重症幼童，現階段可使用的藥物有ribavirin。

至於如何預防呢？

還是一樣，勤洗手、戴口罩、少去人多擁擠的地方啦！