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当我们接种疫苗时,除了有效的抗原成分,科学家和监管机构还密切关注着可能存在的微量杂质,其中之一就是“残留宿主细胞DNA”。生产病毒疫苗时,常使用Vero细胞(一种源自非洲绿猴肾的连续细胞系)作为“工厂”来培养病毒。在生产过程结束后,理论上应被完全去除的Vero细胞自身的DNA,可能会有极微量的残留,这就是宿主细胞残留DNA。
为何要检测?
历史上,监管机构对宿主细胞残留DNA的关注主要源于对其潜在理论风险的担忧,比如致癌性或可能携带传染性病毒序列。因此,WHO、FDA、欧洲药典等均对疫苗中残留DNA的含量和片段大小设立了限值,并要求基于具体产品进行个案化的风险评估。
检测方法“进化史”:
长期以来,检测宿主细胞残留DNA并非易事。Sanofi Pasteur的研究人员在2019年发表的一篇论文中,系统比较了三种不同检测方法的性能:
1.杂交法:一种传统方法,但存在操作时间长、结果变异性高的问题,已逐渐被淘汰。
2.Threshold法:可检测总DNA,但灵敏度有限,难以准确检测短于800 bp的DNA片段,且无法区分DNA来源(例如,无法分辨是Vero细胞DNA还是偶然污染的支原体DNA)。
3.qPCR法:论文中重点验证的方法。研究团队开发了一种特异性靶向Vero细胞α-卫星序列的qPCR检测法。这个序列在Vero细胞基因组中重复了约500万次,针对它进行检测,就像用高倍放大镜寻找一个特征鲜明的重复图案,灵敏度和特异性极高。
比较发现:qPCR优势明显
灵敏度高:在检测灭活脊髓灰质炎疫苗(IPV)时,qPCR法的定量下限低至0.60 pg/mL,而Threshold法则为230 pg/mL,qPCR的灵敏度高出近400倍。这对于检测高纯化疫苗中的痕量残留DNA至关重要。
特异性强:只识别Vero细胞DNA,不受其他物种(如人、仓鼠、鸡胚细胞)DNA的干扰,结果更准确。
性能稳健:在针对狂犬病疫苗、登革热疫苗和IPV的验证中,该方法在很宽的浓度范围内都表现出良好的线性、准确度和精密度。
更能反映工艺效果:研究还利用qPCR技术评估了疫苗生产过程中β-丙内酯(BPL)病毒灭活步骤对残留DNA的影响。结果发现,BPL处理不仅能平均降低30%-46%的残留DNA含量,还能显著减少大于240 bp的DNA长片段,从而进一步降低了潜在风险。
对疫苗安全的意义
这项研究表明,与旧方法相比,qPCR法是监测相关疫苗中残留DNA的更优选择。它就像一位更精明的“DNA侦探”,装备了高精度望远镜和特异性识别器:
1.能在复杂的“背景”中精准找出目标。
2.能探测到旧方法发现不了的“微量痕迹”。
3.能量化分析“痕迹”的规模(含量)和特征(片段大小)。
疫苗的安全生产建立在层层严谨控制之上。残留宿主细胞DNA检测,是从分子层面保障产品纯度的关键关卡。检测技术的升级,让我们能用更锐利的“眼睛”监控质量,也让现代疫苗的安全性更有保障。
目前市面上已经有各类成熟的qPCR法残留DNA检测试剂盒,例如上海翼和的CHO残留DNA检测服务/试剂盒,采用双色荧光TaqMan探针定量PCR法进行检测。含定量参考品,标准曲线可对生物制品中的CHO宿主细胞残留DNA进行精确定量。检测下限可达1 fg/μL,定量限为0.05 fg/μL。
参考文献:
[1]Vernay O, Sarcey E, Detrez V, Abachin E, Riou P, Mouterde B, Bonnevay T, Mallet L. Comparative analysis of the performance of residual host cell DNA assays for viral vaccines produced in Vero cells. J Virol Methods. 2019 Jun;268:9-16. doi: 10.1016/j.jviromet.2019.01.001. Epub 2019 Jan 4. PMID: 30611776.
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