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180 细胞基质在病毒性疫苗生产中的作用

已有 995 次阅读 2021-2-9 21:38 |个人分类:医学|系统分类:科普集锦

所谓细胞基质就是用于“养”病毒的细胞,作用是为了给病毒提供“粮食”,病毒吃饱喝足以便病毒大量增殖,进而制备疫苗提供原料目前我们使用的绝大多数病毒类疫苗主要依靠细胞来培养病毒,原因是病毒这类微生物功能不全,不能依靠自身的“器官”完成“传宗接代”,需要借助宿主细胞的“器官”进行复制,从而达到种族延续的目的。

目前应用于疫苗生产的细胞基质有原代细胞、二倍体细胞、传代细胞等,以上细胞基质均是提供给病毒的“粮食”,用于它们的生长、复制,以至于“传宗接代”。目前我们生产病毒类疫苗的步骤可简述如下:

 

所以作为主要“营养物”的细胞基质,其质量的优劣,直接影响疫苗的质量和产量;而病毒“粮食”的优劣不取决于来源于高贵的人或者低等的动物,首先要看制备疫苗的病毒株是否喜欢“吃”这种“粮食”(即病毒株在细胞基质中适宜生长与否),其次细胞是否安全(包括来源是否可追溯、是否经过全面检定,排除了可能存污染的致病因子(病毒、细菌等等))、细胞是否便于培养以及培养的成本效益等等。

1.原代细胞:是直接来源于动物,如来自鼠、狗、猴、牛、兔的肾细胞,来自鸡胚成纤维细胞等。原代细胞的好处是容易获得,但存在养动物、宰杀、获取细胞,容易受到外源性污染,并且制备的细胞批次之间的差异大,细胞均一性控制难度大

我们以流感疫苗为例,绝大多数的流感疫苗是用鸡胚制备的,鸡胚顾名思义就是鸡蛋孵化后的胚胎,所以流感疫苗的产量和质量就受限于鸡蛋的供应和质量控制。为了解决以上问题,科学家们用传代细胞来替代鸡蛋培养流感病毒,例如用MDCK细胞生产流感疫苗,并已获批上市使用。

2.二倍体细胞:与原代细胞相似,二倍体细胞具有有限的连续传代的能力;如来自人源的WI-38 MRC-5以及来自猴源的FRhl-2,因为来自于人源,细胞本身残留物对于受种者安全风险是比较低的,但是获取困难、不易培养、难于大规模生产,通常不能用于生物反应器进行高密度培养,因此生产成本相对较高。

3.传代细胞:来源于动物,如Vero细胞、MDCK细胞,因具有无限传代、容易培养、容易放大、特别适合用生物反应器进行高密度培养,生产成本相对较其中又以Vero细胞应用最为广泛,国内目前用生物反应器的培养体积胆管已经超过1000L,国际上通用原则规定其来源清晰、工作代次控制在150代以内适用于病毒类疫苗的生产;目前我们使用的疫苗包括脊髓灰质炎疫苗、手足口疫苗、狂犬病疫苗、乙型脑炎疫苗、天花疫苗、轮状病毒疫苗、新冠疫苗等是由传代细胞中的Vero细胞生产的。

 

参考文献

1.陆德源等.医学微生物(第五版)[M].人民卫生出版社.2001.4.

2. World Health Organization. Requirements for the use of animal cells as in vitro substrates for the production of biologicals. WHO Technical Report Series, No. 878; 1998, http://www.who.int/biologicals/publications/trs/areas/vaccines/cells/WHO TRS 878 A1Animalcells.pdf.

3.国家药典委员会.药典(2020版)第三部[M].中国医学科技出版社.2020.5.

4.高宁等.细胞基质流行性感冒疫苗及其生产方式的研究进展[J].中国生物制品学.2020.331076-1080.

 




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