VLP疫苗的生产与纯化浅析 ——默克公司Priyabrata Pattnaik 博士

2016年08月26日 17:53 易贸医药

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导言

随着基因工程手段越来越多的应用于疫苗研制领域，病毒样颗粒（VLP）成为当今病毒性疫苗研究的热点，国内外疫苗企业纷纷开展VLP的研究，并取得了一定的成绩。在2016易贸生物制品盛典中，默克公司分享了他们的VLP生产工艺，默克生命科学工艺解决方案全球疫苗项目总监Priyabrata Pattnaik 博士在大会发言中详细介绍了VLP相比传统疫苗的优势和所面临的挑战，同时讲解了默克公司在VLP生产平台中所做的工作以及取得的成果。会议期间，Pattnaik 博士接受易贸医疗的采访，对大会发言做了补充。

Pattnaik博士认为，VLP疫苗目前十分流行，但是现今基于VLP的工艺仍然千差万别。他表示默克公司现在正在努力让VLP工艺标准化。

Priyabrata Pattnaik 博士在现场发言

VLP的优势

发言中，Pattnaik博士阐述了他们采用VLP的原因有以下几点：1、含有可重复高密度展现的病毒表面蛋白，可引发强烈的T细胞和B细胞免疫反应（应答）；2、不含遗传物质，不能复制，不会传染，安全性更高；3、颗粒大小在40nm-120nm之间，有利于通过树突细胞摄取；4、可在各种细胞培养系统中生产；5、可在活体内自组合；6、技术成熟，已经有乙型肝炎和人乳头瘤病毒疫苗投放市场。

Pattnaik 博士解答观众提问

VLP面临的挑战

随后Pattnaik 博士以丙肝疫苗为例，提出VLP疫苗生产仍然面临有几大挑战，包括：1、产品收率低；2、包膜VLP不稳定；3、对于丙肝VLP疫苗来说杆状病毒（BV）清除难度大，降低了产品回收率；4、此外还没有建立纯化的平台工艺。

针对这些挑战，默克公司向与会嘉宾展示了自己的全套疫苗研发平台，Pattnaik博士介绍了默克公司与葡萄牙奥埃拉斯生物实验技术研究所（IBET）的合作，对昆虫细胞或杆状病毒生产的研究，并向现场嘉宾讲解了默克公司在基于VLP的全套生产工艺平台所做的工作和取得的成果。

默克的疫苗生产工艺

昆虫细胞培养

在反应器处理过程中，需要进行昆虫细胞的培养，默克公司在搅拌玻璃生物反应器和一次性生物反应器（3L生物反应器）中都进行细胞培养，使用Sf9昆虫细胞和Sf-900细胞培养基，在与搅拌玻璃罐生物反应器相同的条件下，一次性生物反应器（3L生物反应器）出现了细胞积聚、形成泡沫、迟滞期变长、活细胞浓度更低的情况。默克公司通过改进培养条件，最终通过提高搅拌速度，提高细胞接种密度，用开管式喷头代替微喷头的方式来提高生产量。Pattnaik博士又解释了他们如何将其成功放大至50L生物反应器，最终使用3L和50L一次性生物反应器均成功实现了Sf9昆虫细胞的生长以及与杆状病毒的感染。并且三个独立的细胞培养运行都获得了相同的结果，这表明这些一次性生物反应器具有可复制性能。同时使用一次性生物反应器将工艺从3L线性放大到50L，并具有相同的性能。

3L和50L的微观评价

澄清、UF/DF、纯化

随后Pattnaik博士介绍了他们在澄清环节使用深层过滤取代离心分离，在UF/DF环节使用超滤膜包，在纯化环节使用阴离子交换层析（AEX）树脂。Pattnaik博士介绍使用深层过滤的原因在于，深层过滤更适合小批量的疫苗产品、更容易放大、成本更低、一次性、更容易处理、工艺开发更简单、并且深层过滤器选择范围更广。Pattnaik博士在发言中申明，选择深层过滤器及P2复合再生纤维素膜包可以使澄清以及UF/DF步骤实现最佳的效果，再通过使用和AEX层析树脂对VLP成功进行纯化。新型可放大工艺对杆状病毒的清除率达到了97.6%，对DNA的清除率达到99.9%，对HCP的清除率达到82%，并且VLP收率达65%。