对话徐宏军博士:搞科研如同在跑马拉松

2018-03-08 02:12本刊编辑薛惠莉
猪业科学 2018年2期
关键词:基因工程活疫苗抗原

本刊编辑/薛惠莉

走上科研道路是顺理成章的事

本刊:据了解,徐博士一直致力于猪用疫苗的研究,从事这样一份工作您认为最大的乐趣是什么?在最初的时候是怎么走上疫苗研发这条道路的,会不会感觉研发工作很枯燥很无聊?

徐宏军:我个人比较喜欢技术研究工作,在大学和研究生学习阶段就读的是兽医学、免疫微生物和传染病相关技术领域,毕业后也一直在国内动物疫苗制造企业工作,从事动物用生物制品的研究开发、工艺升级、品质提升工作就自然而然了。目前从事动物疫苗的研发工作也有15年的时间了,最大的乐趣在于可以在动物疫苗技术创新与生产实践的交汇点上实现一些新的、有实际意义和应用价值的技术突破,比如病毒抗原的细胞悬浮培养工艺、抗原工业化纯化工艺、耐热冻干工艺的开发等等。这些技术上的突破可以从一些点或面上改变我国动物疫苗生产技术与工艺现状,提升动物疫苗制造的质量和效率,为养殖户的疫病防控提供更好、更有效的疫苗产品的同时,也能促进我国动物疫苗产业的发展和技术进步。不但没有感觉到枯燥和无聊,反而比起刚刚进入这个行业从事研发工作之初,更觉得这个领域的乐趣、挑战和新奇,发现了更多的现存的可以通过技术创新来解决的生产实践中的问题。比如:我国动物疫苗的临床免疫副反应发生率相对较高,活疫苗的保存条件高,产品剂型不能差异化等等问题。都需要进一步的改善和解决并与国际接轨。同时新技术、新疫病变化的出现也给当前的动物疫苗产业提出更多的要求和挑战。任重而道远,时不我待,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!

疫苗的研发需要不断攻克,不断创新

本刊:目前市场上疫苗种类较多,按照所含病原不同主要可以分为基因工程疫苗和全病毒疫苗。您认为我国目前基因工程苗的研发技术是否已经成熟?主要存在的困难有哪些?

徐宏军:随着DNA重组技术的出现和快速发展,基因工程疫苗作为一种崭新的疫苗,为疫苗技术的发展带来了新的突破。基因工程疫苗包括亚单位疫苗、重组活载体疫苗、核酸疫苗等,因为基因工程疫苗除去病原体中无效和致病成分,只保留能引物免疫保护的成分,具有安全稳定、能产生良好的保护性免疫反应,成本低的优点。原核表达系统是目前掌握的比较成熟的表达系统,但原核表达系统缺少像真核表达系统那样的重组蛋白表达后的修饰能力,不能产生正确的二硫键,表达的重组蛋白的可溶性较差,在表达重组蛋白的过程中会产生脂多糖或内毒素成分。因此如何利用大肠杆菌进行颗粒性抗原的表达和组装是难题之一。

再比如现在病毒样颗粒疫苗(VLPs疫苗)是一种新兴的疫苗,它是亚单位苗的一种,VLPs作为传染病和非传染病疫苗的候选具有极大的优势。VLPs在没有传统免疫佐剂的存在下自身即可激发有效的免疫应答。VLPs具有和宿主细胞天然的亲和能力,具有细胞靶向作用的潜能。迄今,虽然已经有数十种的VLPs在实验室中成功制备,但只有极少数能够在疫苗中取得突破,获得合适的放大制备工艺、组装工艺和制剂工艺组合是目前阻碍其发展的重要原因。

总体而言,我国目前基因工程疫苗的研发技术已经比较成熟,并且在个别产品上体现出了较大的优势,代表了疫苗技术的未来发展趋势。但同时也存在很多需要进一步攻克和解决的技术难点。比如:表达后的蛋白高级结构的改变,免疫原性的缺失或降低,下游工艺技术的提升等等。

本刊:目前对基因工程疫苗的研发投入增加,全病毒疫苗相比基因工程疫苗来说有什么优势和劣势?

徐宏军:全病毒疫苗包括灭活疫苗和弱毒活疫苗。是指利用人工变异或从自然界筛选获得的减毒或无毒的活的病原微生物制成的制剂或者用理化方法将病原微生物杀死制备的生物制剂,用于人工免疫以保护人或动物产生免疫力。先来说一下活疫苗,活疫苗的免疫效果好,接种后在动物体内有一定的生长繁殖能力,机体犹如发生一次轻微的感染,所以活疫苗用量较少,而机体获得的免疫力比较坚强而持久;接种途径比较多,像滴鼻、点眼、饮水、口服和喷雾等途径都可以。一般来说活疫苗弱毒株的遗传性状比较稳定,但由于反复接种传代,也可能会出现病毒毒力返强现象,造成产品不安全。灭活疫苗是选用免疫性良好的病原微生物经人工培养后,用物理或化学方法将其灭活,使其传染因子被破坏而仍保留其免疫原性所制成的疫苗,它的优点就是安全性能好,不会存在散毒和毒力返强的危害,缺点是接种途径较少,主要通过皮下或肌肉注射进行,产生免疫保护需要的时间长,通常在2~3周才能产生免疫力,不适于作紧急接种。

基因工程疫苗上一个问题已经简单介绍了它的优点,比如产量高、成本低,可以大批生产、安全性高等,但是也存在缺点,比如免疫效果较差,像亚单位疫苗的抗原决定簇种类较为单一,不能诱导机体产生针对所有抗原表位的抗体,降低免疫效果;对于基因工程载体疫苗来说,如果已经人工或自然免疫载体微生物,由于载体抗体的存在,会导致疫苗免疫失败。再比如核酸疫苗可能会具有潜在的致癌风险。

总体而言,基因工程疫苗是发展趋势,目前尚不能完全替代全病毒疫苗。

本刊:目前国内猪场用联苗的多还是用单苗的多?这两类疫苗哪个更安全些?

徐宏军:首先疫苗属于生物制剂的一种,国家对疫苗的管控是非常严格的,不管是单苗还是联苗都必须通过农业部的审批检验后才能够进入市场销售,正规途径销售的疫苗是安全可以放心使用的。

多联苗可以用于无法确定确切病原的传染病,也可作为同时预防多种传染病的一种简便方法。有些人担心给动物注射混合抗原疫苗可能存在抗原间的竞争,降低保护作用或增加不良反应的风险,但这是缺乏事实依据的。在国家最初审批疫苗时,会要求多联苗中每一种的免疫效果不低于该成分的单苗效果,其次多联苗可以避免对动物多次注射造成更多的动物应激及注射反应,减少动物痛苦。所以多联疫苗的研发越来越多,其免疫效果也确实是很有保障的。

当然,在某些特定的情况下,由于免疫环境的需要,有的是需要单苗的。比如在某一种疾病污染环境中的动物,免疫此种疾病的单苗能给予动物更好的保护。所以在联苗和单苗的使用中要视免疫环境等因素具体情况而定。从安全的角度看,联苗和单苗并无本质上的差异,优劣主要看免疫效果。

蔚蓝生物技术联合升级促进产品品质提升

本刊:目前蔚蓝生物覆盖了哪些猪用产品?在2018年,蔚蓝生物有哪些猪用新产品上市?

徐宏军:蔚蓝生物的猪用病毒类疫病疫苗产品主要有猪瘟活疫苗(瘟易清)、猪伪狂犬病活疫苗(伪易净)、猪圆环病毒灭活疫苗(助圆康)等。猪用细菌类疫病疫苗产品主要有猪多杀性巴氏杆菌病活疫苗、猪败血性链球菌病活疫苗、仔猪副伤寒活疫苗等。蔚蓝生物猪用疫苗产品均在2016-2017年间通过多项技术的联合升级(悬浮培养工艺、抗原深度纯化、定量检测技术、耐热保护技术等)实现了产品品质的革命性提升。产品内控质量标准已经远高于国家标准,抗原含量、杂蛋白含量,内毒素残留量、耐老化能力等多项产品质量指标已能与部分进口同类产品媲美,获得了较好的市场认可和较高的行业影响力。

2018年我们会有猪流行性腹泻—传染性胃肠炎二联灭活疫苗(助腹康)的上市以及一些耐热保护剂产品和纯化疫苗产品的上市。

猪流行性腹泻—传染性胃肠炎二联灭活疫苗已经获得兽药产品批准文号,该产品是转让中国农业科学院哈尔滨兽医研究所的产品,经过了多年的临床应用实践,安全性和效力均有很好的验证。半成品抗原含量可达108.0TCID50/0.1 mL,接种 2 周后可产生保护水平的抗体,猪只免疫攻毒均可达90%以上保护。在此基础上,我们也根据现有的疾病流行情况,对产品进行了改良,可以保护现有的流行毒株。

耐热保护剂的系列产品我们会采用无明胶无蛋白的耐热保护剂新配方,可在2~8 ℃保存,便于运输,避免因运输温度导致疫苗效价的下降,无蛋白源可避免蛋白对猪产生的免疫副反应。

纯化疫苗是我们在现有疫苗的基础上,采用先进的纯化工艺对抗原进行纯化,具有更高的截留率和更低的残留,去除未溶解颗粒、细胞碎片等杂蛋白,去除率可以达到90%以上,减少临床副反应,使用更安全,并且可以提高疫苗中的病毒含量。

后记:在与徐博士的接触过程中,了解到他不仅热衷于科研,工作之余对运动也情有独钟,夏季喜欢打乒乓球,冬季乐于滑冰,他说,只有身体更加强健,才能更好地投入事业和家庭。

2018年是新的开始,在新的里程起点,感受收获的同时,也要迎接新的挑战,承担更大的责任,新的一年,蔚蓝生物几个重量级的新产品开发项目已经展开,新的产品工艺将对现有疫苗行业形成颠覆,新的疫病组合的疫苗也是国内前所未有,技术难度和工作量都极大,所以,2018年蔚蓝生物必会实现疫苗产品研发技术上的重量级突破,为行业带来更为优质、安全和有效的新产品!

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