新冠肺炎疫情已延續近一年,全球確診案例與死亡人數屢創新高,年底終於有三家歐美疫苗廠商公佈了第三期臨床試驗初步的好消息,並且陸續在英國與美國進行第一波施打。
為了確保能馬上取得最新開發出的疫苗,西方各國透過與廠商進行雙邊協議的大量預購以及參與COVAX機制來分散風險。而台灣除了參與COVAX、向國際廠商採購之外,國產的疫苗也同時準備進行第二期臨床試驗。
疫苗問世雖然為疫情帶來了一道曙光,不過,各國政府也開始為接下來疫苗的分配以及冷鏈所需的設備做準備。在這篇文章中,我們簡單分析目前上市中的三家疫苗,並討論台灣在拿到新冠疫苗前,究竟會遇到什麼挑戰?在等待疫苗之餘,又需要做什麼樣的準備?
目前三家疫苗廠商,不同之處在哪?
為了瞭解最近幾家疫苗廠商的新進展如何影響台灣取得新冠疫苗的時機,以下表格整理了疫苗的技術(影響冷藏溫度的需求)、保護效力的差異、劑量、冷凍冷藏供應鏈(冷鏈)需求、目前公開的價格、大國核准狀況與時程、大國預購數量,以及廠商是否為COVAX所投資等細節。
雖然價格與數量隨時都會因為各國與廠商之間的協商而有所改變,不過這些疫苗的特性決定了各國需要做多少冷鏈設備的準備、資金需求,而目前的預購狀況也可以幫助台灣在設定採購疫苗策略時,能夠做出更優化和分散風險的計畫。

輝瑞(Pfizer/BNT)所研發的疫苗,12月2日率先在英國核准之後,美國的食品藥品監督管理局(FDA)也緊接著在隔週核准輝瑞疫苗申請。輝瑞疫苗所使用的RNA技術雖然更利於低價與批量生產,但大部分的RNA疫苗(例如Moderna的疫苗)都需要超過一般冰箱(2~8°C)所能負荷的冷鏈環境。輝瑞所需的零下70°C「極冷」(ultra-cold)保存溫度,不但對許多醫療建設有限的開發中國家來說非常有困難,對於已開發國家來說也是一個挑戰。
輝瑞表示,他們已設計了一個內含乾冰與GPS追蹤器、類似外送披薩的箱子來運送,每個箱子可以容納1,000到5,000劑的疫苗,在乾冰輔助的溫度下可以維持大約10天的運輸時間。疫苗抵達各國以後,可以先存放在維持零下70°C的「冷凍倉庫」(freezer farm)保存最多6個月。一旦這些特殊的箱子離開了冷凍廠、運輸到施打疫苗的診所以後,只能在一般冰箱的溫度下維持5天的保存期,從冰箱中取出後,也必須要在6小時內施打。
即便輝瑞疫苗一劑的價格(19.5美金,約540台幣)低於市面上Moderna疫苗已知的價格(約32~37美金,902~1,043台幣),但是輝瑞的疫苗一旦離開極冷鏈之後,效期卻只有5天(Moderna為30天)。這樣一來,需要更高的營運成本去進行疫苗配送,才能確保在5日內聚集足夠的人群施打完畢。若無法在疫苗保質期內完成,疫苗可能作廢。否則,政府就必須投入資金在更多極冷冰箱設備上。
除此之外,輝瑞疫苗還需要在施打前注入稀釋液。雖然稀釋液的運送不需要極冷鏈,但還是多了一層冷鏈成本,也增加了施打疫苗的程序。
當輝瑞傳出好消息後,國際組織紛紛擔憂:開發中國家如何為冷鏈設備籌備資金?其實這樣的需求並非毫無前例可循,目前的伊波拉疫苗也需要零下70~80°C的儲存溫度,但他們仍在剛果完成了大約30萬人口的疫苗施打。
輝瑞透露,他們正在研發不需要這麼低溫冷藏的「冷凍乾燥粉末」疫苗配方,不過可能要到2021年底才會有消息。
同樣使用RNA技術的Moderna,目前也迅速的在12月中獲得美國FDA審核。他們的疫苗只需要在零下20°C的冷凍庫便能維持6個月,同時在2~8°C的儲存溫度下,能維持比輝瑞更長的30天,即使在室溫下也有12個小時的效力。
市場上對於Moderna疫苗所需的零下20°C溫度並不陌生,小兒麻痺口服疫苗便有一樣的冷鏈需求,所以Moderna的疫苗相對比較不需太多額外的設備投資。運輸上,他們計畫直接與藥物分銷服務公司McKesson Corp.合作。價格上,Moderna雖然在不同報導中有不同的價格範圍,但是似乎會針對已開發與開發中國家提供不同的定價。
與目前兩家進展較快的廠商比起來,Moderna雖然比較貴,但是有冷鏈成本的優勢,因為冷鏈溫度較高,退冰疫苗的過程也比較短,加上施打前不需要稀釋,也因次少了一道有可能出錯的程序。
AstraZeneca是在11月底發佈初步的臨床試驗報告,不過在他們公告數據後幾天,就有新聞指出:在臨床試驗中,有些測試者的第一劑其實是被錯誤地施打了只有一半的劑量,意外發現這種「半劑加一劑」的組合竟然有比原先計畫中更好的保護效力(90%)。
雖然因為這樣的意外發現了比較好的劑量組合,但是這組的測試者的年紀都小於55歲,人數也只有3,000人左右(另一組測了約9,000人)。目前牛津大學正在確認該劑量組合比起完整兩劑有較高保護效力的原因,也正在考慮進行額外的臨床試驗來確保試驗人數足以證明疫苗劑量的效力。他們指出,這兩種劑量組合並沒有疫苗安全上的疑慮。一般的流感疫苗效力都只在於40~60%,而英美以及歐洲藥物規範單位認定的保護效率門檻也只有50%。
各界目前對AstraZeneca最期待的原因在於:它所需的冷藏環境與一般疫苗差不多(2~8°C),相較於輝瑞以及Moderna所需要的冷鏈條件,可以直接使用各國既有的疫苗運輸和儲藏系統,也更適合開發中國家有限的設備。此外,AstraZeneca也強調在疫情沒有改善以前,他們不會以營利為目標,目前預計的價格是三家中最低的(和政府與國際組織協調的價格約為成本價4美金,約143台幣一劑),以確保發展中國家能夠以合理的價格取得疫苗。同時AstraZeneca也是這三家疫苗中預估產量最高的。
台灣需要多少疫苗?又該怎麼獲得?
假設我們保守估計,產生足夠保護力需要60%的涵蓋率,以台灣2,300萬的人口、加上每個人需要兩劑的預測,我們大約需要2,760萬支以上的疫苗(還需考慮運輸儲藏過程的折損)。中央流行疫情指揮中心發言人莊人祥也在11月24日表示,台灣目前採購的目標為3,000萬劑疫苗。那我們要如何盡早取得這3,000萬支疫苗呢?
目前我們取得疫苗的管道有:透過由世界衛生組織、全球疫苗免疫聯盟GAVI和流行病防範創新聯盟CEPI所共同領導的COVAX「新冠肺炎疫苗全球取得機制」、與國際疫苗廠商進行雙邊協議採購,還有國產疫苗的研發。由於疫苗研發時程依賴臨床試驗的成果,除了透過疫苗技術過去表現以及臨床試驗時程,實在很難預測哪些其他疫苗可能陸續上市、又是否能在全球產量不足的狀況下優先取得。
輝瑞目前還在跟COVAX協商可以供應的數量,雖然台灣有新聞報導猜測,台灣政府已透過香港雅各臣購買了1,000萬劑輝瑞疫苗,中央指揮中心目前還是沒有確認,僅說未來兩週會有消息。11月初傳出BNT的代理商台灣東洋生技與台灣政府協議破局,主要原因可能在於授權書、價格,以及擔憂台灣市場無法負荷3,000萬劑的數量。
實際上,雖然3,000萬劑是台灣所需要的劑量,為了分散風險,台灣還是必須要考慮不同的疫苗購買來源。許多國家目前「預購」的數量其實也都小於3,000萬劑,例如加拿大就只買了約2,000萬劑。
另一方面,因為輝瑞的特殊冷鏈需求以及非常短的保存期,許多開發中國家不見得適用,因此可能會優先考慮購買AstraZeneca或是Moderna的疫苗。台灣的醫療基礎建設完善,也許更能負荷輝瑞在冷鏈上的需求。同時,雖然這支疫苗的施打方式比較複雜,但台灣應該比其他國家更能有效的訓練與精準執行。由於台灣的疫情狀況比其他國家控制得好,也更可能在風險較小的狀況下「聚集」施打族群。
Moderna方面,雖然這是COVAX所投資的廠商之一,不過到目前都還在協商供應的數量。莊人祥也表示,目前Moderna不在COVAX所提供的第一波疫苗名單,不過有在今年中與Moderna聯繫過,依照UNICEF以及杜克大學的統整,Moderna預計能在明年產出的5~10億支疫苗中,大約只有不到一半的疫苗被其他國家「預購」,所以台灣應該還是有機會和Moderna或者COVAX爭取到一定的數量。
預估年度產量最大的AstraZeneca則是表示,一旦各國法規核准過後,他們一年內可以產出約30億劑疫苗。中央指揮中心也在11月25日透露台灣已和AstraZeneca談到1,000萬支疫苗,已簽約且支付部分訂金。
AstraZeneca雖然進度比輝瑞與Moderna稍慢,在UNICEF以及杜克大學資料庫中各國的已知預購總數與比例卻高於其他家廠商。這很有可能是因為價格與冷鏈設備上的優勢。尤其近日美國政府負責研發新冠疫苗的「曲速行動」(Operation Warp Speed )也從AstraZeneca訂了3億劑,而針對其他廠商(輝瑞,Moderna,Johnson & Johnson,Novavax,GSK/Sanofi)只訂了1億的數量。這表示雖然台灣有機會從COVAX取得更多AstraZeneca的疫苗,但是它可能也是最目前最搶手的廠商。這樣的狀況下,台灣也許可以考慮從COVAX中爭取輝瑞或者Moderna的疫苗。
這並非代表台灣只能去選購「不搶手」的疫苗,而是考慮到各國醫療環境與疫情程度的不同,台灣若策略性地爭取機會最大的廠商,便能提早取得疫苗。同時,由於英美國家總預購的劑量都已遠超過全國人口總數所需,之後向這些國家採購也是一個機會。
除了這三家,未來還可能有哪些疫苗可用?
中央流行疫情指揮中心到目前為止都未證實確切已購買的疫苗廠商以及數量,假設我們已和AstraZeneca支付了1,000萬劑疫苗的訂金,也預計從COVAX第一波供應國家3%人口的目標中可以取得460萬劑,那剩下1,540萬劑的缺口該如何補足呢?除了可以密切接觸剩下兩家進度超前的廠商,哪些廠商是我們接下來的目標呢?以美國政府「曲速行動」的規劃以及各家臨床試驗的進度來看,下一波有機會緊接著提供初期報告與各國申請緊急核准的廠商可能包含:

在目前進展較快(臨床試驗第三期)的廠商中,只有使用RNA技術的輝瑞與Moderna需要比較複雜的「極冷鏈」,而12月剛進入第三期的德國CureVac雖然也是使用RNA技術,但是他們只需要在5°C的溫度冷藏。這表示接下來即便台灣沒有先取得這兩家的疫苗,之後出來的疫苗可能會更方便施打。
截至12月初,其他已經進入臨床試驗第三期的廠商還有Bharat Biotech(印度,主要供應開發中國家)、CanSino(中國)、Anhui Zhifei Longcom(中國)、Sinopharm(中國)、Wuhan Institute of Biological Products(中國)、Sinovac(中國)以及Gamaleya Research Institute的Sputnik V疫苗(俄國)。台灣雖然普遍對於中國的疫苗有所疑慮,陳時中也表示台灣的法規不允許採購中國疫苗,但如果英美以及歐盟、WHO核准了任何一家中國疫苗廠商的品質,應該還是可以信任他們有到達國際上安全效力的標準。台灣只要看準接下來即將完成第三期臨床試驗的國際廠商,並密切聯繫,即便國產疫苗還沒有推出,我們還是可以及時達到購買3,000萬劑的目標。
不只是台灣,許多中低收入國家也都面臨類似狀況。由於高收入國家都有大量研發疫苗的國內資金與技術,中低收入國只能透過不同的策略來確保疫苗取得。例如印度與巴西都在和國際大廠討論生產疫苗的權限,而沒有生產疫苗資源的祕魯則是透過參與國際大廠臨床試驗來取得預購數量。
台灣從COVAX取得疫苗的機會多大呢?
截至12月初,COVAX已經預購了近20億支疫苗(輝瑞、AstraZeneca、Johnson & Johnson、GSK/Sanofi)。台灣身為自籌資金參與國(self-financing participant),也透過訂金較高的「選擇性採購」(Optional Purchase Arrangement)機制來確保較有彈性的疫苗選擇權利。莊人祥就表示,台灣已決定會保留這三家廠商的選擇權。
COVAX 在創立初期,即是以「不受政治影響的公平平台」為目標,疫苗分配會先讓所有參與者都能夠獲得各國總人口3%的數量,才接著往後分配到20%。這次COVAX平台除了接受台灣申請以外,也同時接受了好幾個世界爭議地區的申請,例如約旦河西岸及加薩走廊。不過,COVAX也時常被質疑:究竟能否在大國已經鎖定市場上50%的疫苗的同時搶購到足夠疫苗?又該如何在疫苗供應不足的狀況下進行「公平分配」?
針對這樣的狀況,COVAX也開始說服已經與疫苗廠商有雙邊協議的自籌資金國家,在該國疫苗施打人口數到達一定比例時,可以釋出一些給COVAX。在世界衛生組織(WHO)建立與調整合理分配機制的同時,杜克大學比較了目前的疫苗預購涵蓋率以及各國疫情,發現一些疫情相對不嚴重的國家已採購了人口數3到6倍的疫苗(澳洲與加拿大)。這樣的分析其實也表示,公平分配的指標除了像WHO透過人口比例來安排,也應該考量到各國的疫情嚴重程度。

台灣的國產疫苗能及時供應國內需求嗎?
台灣目前有三家國產疫苗正在準備進入第二期的臨床試驗,這三家剛好都是使用重組蛋白疫苗的技術,所以冷鏈的需求只需要2~8°C即可。由於台灣的新冠肺炎本土個案很少,很難偵測疫苗的效力以及安全性,政府除了把一般第二期所需的百人試驗提升到3,000人,國內的廠商也必須要考慮進行海外合作。
國光生技(Adimmune)現在正與國外大型醫學中心合作第二期試驗,並與疫情較嚴重的東南亞國家洽談臨床試驗。未來在供應台灣的需求之後,可能優先提供疫苗給這些國家。由於國光生技是在亞洲唯一通過歐盟與美國藥物審核單位(EMA與FDA)的廠商,同時也是中國少數能夠進口的疫苗品牌,國光生技十分具有國際市場。12月初有也好些地區的國家表達有興趣預購國光生技的疫苗,包括東南亞、北亞、歐洲等。
高端(Medigen)的疫苗則是使用美國國家衛生研究院(NIH)授權的次單位棘蛋白疫苗技術,搭配美國Dynavax公司的佐劑,預計明年第一季在台灣、越南進行第二期試驗。目前也有報導指出高端已與馬來西亞的Metronic Medicare Sdn Bhd(MMSB)公司簽下300萬劑的預購合作意向書。
同樣預計要到明年第一季才會進入第二期的聯亞生技(UBI Asia),其實也透過在美國的母公司聯合生物醫學(UBI Biomedical)所新成立的公司COVAXX在美國與巴西計畫進行額外的第二期~第三期臨床試驗。一旦疫苗開發成功,他們也預計明年可以外銷至中南美洲。不過一些海外的疫苗研發進度統整,似乎都把這支疫苗歸類在美國所研發的疫苗。
國產疫苗目前都才剛要進入第二期試驗,政府似乎也在考慮於臨床試驗第二期後便透過緊急授權上市。為了謹慎,其實目前英美與歐盟在核准中的候選疫苗還是要有第三期的資料。俄國的疫苗當時也是第三期還沒開始就被核准使用,引起各界質疑其安全性與效力。正在與各國討論外銷的國內廠商,真的必須確保第三期試驗能在台灣以外的國家進行,等到台灣可以自足後,若是能供應給像COVAX這種國際平台,也會是非常重要的國際貢獻。尤其輝瑞與Moderna的疫苗可能會因為冷鏈條件而失去競爭力,台灣的疫苗將會擁有一定優勢。屆時,也會需要積極取得美國或歐盟的核准,才會容易分銷到更多國家。
中央指揮中心雖然已努力為國人爭取約1,460萬劑的疫苗,但是對於和各家廠商接洽、談妥的數量都相當保密。其實應該還是要提供一定透明度,才能夠協助相關單位做好因應策略,減少民眾憂慮。尤其不同廠商的疫苗有不同程度的供貨時間、冷鏈需求、保質期、分銷數量以及施打方式與間隔,這些都需要提早安排好。
在等待疫苗期間,台灣該如何做好準備?
為了讓疫苗一被核准,就能有完善的設備及接收施打計畫,世界各大國際組織也緊鑼密鼓地進行準備工作。WHO與COVAX按照國家疫情提出「國內」不同情境下的疫苗分配目標及優先順序指引,以及「國際」的分配策略,來確保參與國能同步取得同樣人口比例的疫苗。
為了因應複雜的冷鏈需求,GAVI則是提供1億5千萬美金(約42億台幣)的經費,讓92個中低收入國家進行疫苗施打及購置冷鏈設備。除此之外,世界銀行也提出120億美金(約3,380億台幣)貸款金額給這些國家。這筆貸款也可以用在控制疫情的其他經費,例如檢測和治療。
那麼,台灣取得第一批疫苗後該怎麼安排施打順序呢?目前開始第一波施打疫苗的美國、英國以及COVAX針對疫情國的建議,都是以長照中心工作人員、病患及部分前線醫療人員為優先施打對象。因為這些人群在疫情期間所受的影響最大,不論是死亡或是住院比例,都遠高過其他族群的患者。
不過,在只有零星疫情的台灣,長照機構可能就不會是最優先施打的對象。在這樣的情境下,WHO的建議則是:除了前線醫療人員以外,優先為其他較容易遇到染疫者的邊境工作人員和必須出國來往疫區的人施打疫苗。
由於許多國家第一波施打的疫苗,有很高的機會是輝瑞這批有「極冷鏈」需求的疫苗,這樣的限制使得各國在設計第一階段的疫苗分配時,除了要設定優先接種對象,大部分沒有極冷疫苗冰櫃的醫療機構也要規劃如何分裝及保存疫苗,甚至是如何在短時間內聚集足夠的施打人數。
面對這樣的侷限,英國政府選定了幾個大型醫療機構和運動場館作為優先對象的集中施打場所,而美國則是由各州提出第一階段施打計畫、優先施打人口數量以及可以接收極冷疫苗的大型醫療機構,之後再來進行分配。為了能最有效率的分配目前數量稀少的疫苗,筆者建議台灣政府也必須提早計算最低運送劑量、施打疫苗人力,評估醫療機構是否有能力維持疫苗溫度,並且在效期內進行大量施打。
就目前台灣取得疫苗的管道來看,台灣極有可能在同一時間施打多家不同製造商的疫苗。不同的廠商因為保存條件、施打時程以及施打方式都不太相同,於是疫苗分配和人員的訓練就更顯重要。要如何將疫苗分配給需要優先施打族群、保持運送和存放過程中的適當溫度,以及確保醫療人員能夠使用正確方法及器具施打疫苗都需要縝密的規劃。
初期疫苗數量有限,疫苗的分配將會受限於疫苗施打點的冷鏈設備、人力及可以在疫苗效期內施打的人數。雖然一開始民眾可能無法選擇要施打哪家廠商的疫苗,但是隨著台灣獲得的疫苗數量及多樣性增加後,便可以針對疫苗的冷鏈需求分配給不同冷鏈設備的施打站。溫度穩定性高的疫苗,可以有更彈性的施打策略,例如偏鄉或是移動施打站。之後隨著越來越多國家施打疫苗的結果和數據分析出爐,加上更多種疫苗廠商上市,醫生還可以就不同疫苗對不同年齡及潛在疾病族群的效果,提出最適合的疫苗建議。
台灣要怎麼準備應對各家廠商不同的冷鏈需求?
一般疫苗冷鏈:以往國際上的疫苗冷鏈是由疫苗製造商運到機場短暫停留後,依照各國公部門的供應鏈模式,接著送往中央疫苗倉儲,再經由區域性倉儲發放到各醫療單位。目前大部分施打中的疫苗在存放和運送過程中都需要維持2~8°C的溫度區間以保持效力,太冷或太熱都會破壞疫苗效力。
另外,疫苗冰箱比一般冰箱還要重視恆溫功能,在開關冰箱門和電力不穩的過程中,都有可能因為溫度起伏而造成疫苗效力減低甚至被破壞。因此除了存放於恆溫疫苗冰箱以外,在運送過程中還需要透過冷藏貨車和加了冰袋的疫苗冰桶確來保維持一致的溫度區間。
極低溫疫苗冷鏈:輝瑞的疫苗較一般疫苗有挑戰性的地方在於需要被保存在「極冷狀態」,雖然他們也提供了疫苗所需的極冷運輸箱,但是10天之後就必須在箱內重新填充乾冰,或是將疫苗移至零下70°C保存的「冷凍倉庫」中。當疫苗離開運輸箱或極冷冰箱、進到一般溫度的疫苗冰箱(2~8°C)之後只能存放5天。相較於其他疫苗可以在2~8°C存放半年到三年之久,這是之前施打疫苗經驗中沒有經歷過的。
是否要大量投資購買極冷冰箱也是一個問題。如果按照以往疫苗的配送方式,便會需要在許多不同層級(中央、區域、醫院)都安置極冷冰箱設備。然而,平常除了一些大型醫療中心及醫療研究機構,一般醫院診所及疫苗注射站都不會設有極冷冰箱。配有極冷冰箱的機構一般也不是用來做疫苗存放用途。若是為了擴大施打疫苗而投入了大量資金,可能會在疫情結束時,或是溫度穩定性高的國產疫苗問世後,就不再需要這些極冷設備。假如選擇透過租用的方式配備極冷疫苗冰箱,可供租用的數量可能又不足以存放所有疫苗。
需要極冷鏈設備的疫苗需要層層的緊密規劃,連運輸疫苗的過程也會需要冷藏貨車,並在其中加裝冰桶以及乾冰填充來維持極冷溫度。之前部分國家在面對伊波拉疫苗極冷鏈需求的挑戰時,便選擇跳過中間層級,直接送往疫苗施打點。目前輝瑞也是透過與FedEx、UPS以及DHL合作,將疫苗直接運送到最接近大型醫院的機場,以在送達醫療院所後盡快施打完所有疫苗。這樣的即時運輸(just-in-time)打破以往先運送到各國的中央倉庫的模式,也是希望能減少極冷鏈設備所需的投資。
不過,這同時也需要確保供應點附近的乾冰供給以及極冷運輸能量(capacity)。其中省去的極冷冰箱投資將會由運輸能量所承擔,最後疫苗進到2~8°C的冰箱後,更是要縝密規劃施打點的醫療人力、在5天效期內為足夠數量的人注射、確保接種對象能在時間內回來施打第二劑,並且沒有在保質期打完的疫苗也必須報廢。
本文統整了三家領先的廠商差異、各國預購數量、下一波可能會上市的疫苗名單、COVAX分配狀況以及國產疫苗進展,這些都對台灣取得疫苗有不同程度的影響,台灣政府應該要平衡這些差異與進展來建立採購策略,確保會有來自多元廠商的疫苗。另外也必須要開始依照不同的情境來準備冷鏈設備、醫療人員的訓練及施打規劃。
至於台灣的國產疫苗,應該要謹慎考慮在第三期以及海外試驗後再上市。若是台灣很順利地購買超過一定人口比例所需的疫苗數量,搭配有適當保護效力與安全性的國產疫苗,如果能夠提供給COVAX或者其他開發中國家,也會是對於國際援助很重要的貢獻。
現在我們最需要改善的,是政府對於疫苗採購與規劃的透明度不足,相較於其他國家,民眾現在都無法在官方網站獲取完整的疫苗訊息與進度。台灣的防疫做得這麼出色,醫療科技又相較其他國家發達,對於新冠疫苗的準備應該要更進步。
(作者林佳瑩目前在華府的非營利組織進行藥物取得[access to medicines]政策研究並擔任顧問,許瑞珊在西雅圖非營利組織做全球疫苗供應鏈方案評估及預算預測。)
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