一、前言

疫苗為預防傳染病最有效的方式之一。自1796年英國醫師愛德華·金納(Edward Jenner)開發出第一種天花疫苗至今，疫苗已經挽救數百萬人的生命。
迄今所開發出的疫苗已能預防30多種傳染病，但目前仍有諸多嚴重傳染病尚未有疫苗或者疫苗效果不彰，例如：拉薩病毒(Lassa Virus)、尼帕病毒(Nipah Virus)或克里米亞-剛果出血熱病毒(Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus)等病毒所引起的疾病。愛滋病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)疫苗的發展受到病毒的易突變性，以及病毒外膜(Envelope)蛋白多變性影響，使開發變得極為困難，迄今亦未有廣泛且有效的疫苗。此外，儘管流行型感冒已有疫苗，但仍需每年進行接種，這是由於流感病毒(Influenza Virus)易突變形成新的亞型病毒株，因此每年須預估與挑選當年度可能流行的病毒株進行疫苗開發。
另一方面，儘管破傷風(Tetanus)、白喉(Diphtheria)、百日咳(Pertussis)與麻疹(Measles)等疾病已有疫苗，然而，根據世界衛生組織(World Health Organization, WHO)估計，每年仍有約2-3百萬人死於這類已有疫苗之疾病。此一事實也反映出疫苗的接種率仍存在許多問題需要解決。目前大多數疫苗須儲存於低溫的冷藏設備，且須由專家與臨床醫師進行分送與施打。冷藏設備與隨同人員皆大幅增加疫苗施打的成本，使得開發中國家的偏遠地區難以維持穩定的疫苗供應。
為了預防致命傳染病與提高疫苗接種率，科學家致力於次世代疫苗技術開發，包含佐劑技術(Adjuvant Technology)、病毒載體疫苗(Viral Vector-based Vaccines)、類病毒顆粒(Virus-like particles, VLPs)、合成疫苗(Synthetic Vaccines)、細菌與真菌疫苗以及疫苗調劑平台與給藥裝置等技術開發。以下將依據Frost & Sullivan分析報告，簡述三種有別於傳統疫苗且具發展潛力的次世代疫苗技術。

二、技術發展現況與案例

(一)    類病毒顆粒(Virus-like Particles, VLPs)
傳統上，常使用弱化病毒或者利用病毒表面抗原(Antigen)作為疫苗，誘發免疫反應，以產生抗體並獲得抵抗力。然而弱化病毒有毒性回復或者再次產生傳染性的風險，安全性堪虞，至於利用表面抗原，因無法模擬病毒真實的感染情況，易導致疫苗失效。VLPs是以病毒蛋白殼(Capsid)與表面蛋白模擬病毒結構，感染細胞方式與真實病毒相似，故誘發免疫反應的能力比傳統利用表面抗原來得佳。此外，又因VLPs沒有遺傳物質，無法進行複製，故不具傳染性。由於VLPs能模擬真實病毒感染，卻無產生傳染的風險，使之成為最具前景的疫苗技術之ㄧ。目前，VLPs不侷限於人體細胞內製造，可以在原核或真核細胞中組裝，包含細菌、酵母、昆蟲或哺乳動物細胞等，具備大量製造VLPs的潛力，例如：Engerix和Recombivax HB即是於酵母菌中產生的B型肝炎病毒(Hepatitis B Virus, HBV)VLPs疫苗。

(二)    合成疫苗
儘管使用完整病原體(Pathogens)作為疫苗較易產生持久的免疫力，然而，卻可能導致過度的免疫反應與副作用。合成疫苗是利用病原體基因序列，合成最能誘發免疫反應的胜肽(Peptide)作為疫苗使用。由於僅有能誘發免疫反應的部分，病原體的其他組成與毒素並不會影響人體，也因沒有遺傳物質，病原體無法複製與傳染。故合成疫苗的優點在於安全、有效且能以人工快速大量製造，成為次世代疫苗發展的熱門項目之一。
然而，合成疫苗的開發，除了須要熟練的基因轉殖技術以外，更須對病原體致病與誘發免疫反應的機制(包括胜肽的折疊方式、穩定性以及與宿主免疫細胞交互作用等)有一定的認知，才能找到最適合作為疫苗的胜肽。目前合成疫苗多處於開發或臨床階段，如由IMV公司研發針對呼吸道融合病毒(Respiratory Syncytial Virus, RSV)的DPX-RSV疫苗，以及由MinervaX Aps公司所開發針對GBS(Group B Streptococcus)細菌的疫苗，皆剛通過第1期臨床試驗。另外，BiondVax公司正在開發一種可通用的流感疫苗，該疫苗合成大多數流感病毒株常見的胜肽，期望對流感達到持久和廣泛的保護。

(三)    疫苗調劑平台與給藥裝置
雖說致命或重大疾病疫苗的開發為大眾所關注，但疫苗調劑平台與給藥裝置的開發，能降低疫苗運送到施打所需的成本，提高疫苗接種率，對疾病預防而言一樣重要。目前大多數疫苗接種需透過冷藏設備做運送，再經過醫護人員於病患端進行疫苗配置後，以針筒注射給藥。然而，這樣的路徑有諸多限制，包括運送過程疫苗的保存、專業醫護人員配置的需求、注射時衛生條件的考量，以及注射後針頭的丟棄等限制。因此，開發可於高溫(攝氏30-40度)下保存，以及可提供安全簡易注射方式的新疫苗，亦為次世代疫苗開發方向之一。
Vaxxas公司開發無針疫苗Nanopatch，該技術利用微針陣列提供安全且無痛的注射方式，以取代傳統的針頭。VBI vaccines公司除了擁有VLPs的疫苗外，亦開發了LPV Platform，利用此平台所調劑的疫苗，能長時間處於高溫而不失去效力，例如：流感疫苗可在攝氏40度下維持效力12個月、狂犬病疫苗可在攝氏40度下維持效力18個月。Enesi pharma公司開發無針注射裝置 - ImplaVax，該裝置搭配其所開發的拋棄式疫苗卡匣，可大幅減少注射所需的步驟以及對醫護人員的需求，且疫苗卡匣在常溫下，疫苗效力可維持兩年，也能減少對冷藏設備的需求。

三、結論

無法預期或者季節性的傳染病大流行，如COVID-19與流行性感冒，驅使疫苗廠商與科學家開發更具效力與成本效益的新技術。而類病毒顆粒疫苗、合成疫苗、疫苗調劑平台與給藥裝置等次世代疫苗技術的發展，具有預防傳染病、阻斷傳染病傳播與提高疫苗接種率的潛力，已成為各界關注的焦點。