產業觀點：郭村勇 前宜蘭大學生物技術與動物科學系 特聘教授
曾任國立宜蘭大學生物技術與動物科學系特聘教授。長期專注於生物技術、微生物學及遺傳工程技術教學與研究，為台灣生技產業發展的重要學者，曾成功開發多種用於人類、動物及魚類的全病毒性疫苗、次單位疫苗與類病毒顆粒疫苗，應用於預防多種疾病的發生與傳播，有效提升台灣動物疫苗自主創新能力。
在產學合作與技術轉移方面，推動多項創新研發成果實際運用於產業，協助疫苗、市場用藥與生技原料的商業化，促進學研成果落地並主導開發高端 COVID-19 疫苗研發，從美國NIH手上取得病毒株重要抗原基因序列後，用兩個月的時間成功製造並量產出關鍵抗原，開發出副作用超低的次單位蛋白疫苗，其功效媲美歐美大廠。
郭村勇曾經為動物疫苗開發出完備的細胞庫、建立次單位疫苗技術，如今他把這套嚴謹與實驗室精神帶進一個全新的領域——外泌體。
問：您是如何開始投入疫苗研發？有哪些代表性的成果？
我從博士畢業後便投入疫苗研究和檢測試劑，至今將近30年。早期主要是做動物的疫苗開發和動物傳染病的檢驗試劑，研發的疫苗涵蓋豬、雞、狗、貓、水產等多種動物。至於檢測試劑，因為傳染病有很多種，各種動物傳染病的檢測試劑超過兩百種。
我過去在宜蘭大學的實驗室名為「動物疫苗實驗室」，除了開發全病毒的死毒疫苗，也有開發次單位疫苗，這是豬隻施打的疫苗種類中產值最高的，如今幾乎每頭豬都必須接種，市場規模相當可觀。
所謂的「死毒疫苗」，也就是全病原的疫苗，是將病原菌（細菌或病毒）培養後，再以物理或化學的方法殺滅，造成這個病毒或細菌的型態沒變，卻不具感染力或活化疫苗，因此，開發死毒疫苗的第一步是要培養出好的病毒。
然而，這個步驟對 PCV2（豬第二型環狀病毒）這個病毒並不容易，國內外有許多專家都曾遇到困難，因為病毒要養得好，就要有很好的細胞株。當時我們開發出一株很好的細胞，可以養出效價最好的病毒，後來這款死毒疫苗也正式商品化。
至於「次單位疫苗」，顧名思義，就是把病原菌最重要的抗原結構作為疫苗成分，與現在的B型肝炎或子宮頸癌疫苗一樣，都是利用基因工程技術製造的次單位疫苗。本來國外大藥廠就有一個很好的PCV2次單位疫苗，但國內一直無法做出同樣品質的抗原，特別是重組蛋白的表現量太低。經過多年努力，我們的實驗室最後成功開發出高產量、高純度，並經豬隻實驗驗證的 PCV2次單位疫苗，不僅可媲美國際大廠，甚至是比他們更優異的產品。
問：您當年是如何參與高端疫苗計畫？
疫情爆發後，高端公司跟美國 NIH 合作開發 COVID-19 次單位疫苗，當時我第一時間就提出產學合作計畫參與研發。由於次單位疫苗的開發過程在初期不需接觸病毒，只要具備潔淨的實驗室就可進行 DNA 跟細胞操作。
因為情勢非常緊急，COVID-19 病毒的關鍵棘突抗原（S）基因序列經美方修飾後跟原始病毒的氨基酸略有不同，這項改良設計出自美國 NIH，但他們只負責提供DNA序列，並未進一步生產蛋白質抗原，當時美國的重心全放在信使核糖核酸（mRNA）疫苗上，因此這項蛋白質疫苗的研發責任就落在我們身上。
整個疫苗開發過程的關鍵在於， 要把棘突抗原的基因重新選殖入實驗室建構的表現質體中，再把基因送到中國倉鼠卵巢細胞（CHO）之中 ， 之後還要經過繁複的篩選過程，才能挑出可以穩定分泌正確蛋白質的細胞。這個過程不僅困難、也相當耗時。
當時多虧我的兩個學生（吳忠晉與唐為瑄），他們不僅能力強、也非常認真努力，不眠不休才有辦法在極短時間內生產出好的抗原。可以說，如果沒有他們兩位的付出，根本不可能做出高品質的新冠次單位疫苗。
當時美國NIH把基因設計好之後，交給兩家公司──美國莫德納與台灣的高端公司，這項特殊設計，是希望將來做出來的蛋白質是一個三聚體且維持前融合型狀態，我們都稱之為COVID-19 S2P蛋白質。美國NIH之所以選擇與高端合作，是有脈絡的。雙方早已在登革熱疫苗開發上合作多年，彼此信任基礎深厚。
當COVID-19 S2P蛋白質從細胞大量分泌出來後，我們經過好幾個步驟的純化，再利用蛋白質定序分析逐一確認超過1000個胺基酸的排列順序，結果完全正確。那一刻我非常興奮，因為這麼大的蛋白質能如此完美，是極為罕見的成果。
後來這個抗原蛋白分別送往美國NIH與台灣中研院，透過冷凍電子顯微鏡分析，確認其確實呈現我們預期的三聚體結構。NIH當時把我們純化的抗原製成疫苗，並用猴子來測試疫苗的安全性跟有效性（攻毒測試，必須在P3等級動物房進行），結果顯示測試效果極佳。正因如此，台美雙方才決定攜手推進後續臨床開發。
