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新中國疫苗研制70年回顧

2019-01-29 09:03楊曉明
中國學術期刊文摘 2019年24期
關鍵詞:活疫苗毒株疫苗

楊曉明

人類發展進程中,傳染病始終是威脅人類健康安全的重大隱患,是人類面臨的嚴峻挑戰。從肆虐人類的天花、脊髓灰質炎、鼠疫、霍亂、結核等烈性傳染病,到非典型肺炎(severe acute respiratory syndrome,SARS)、高致病性禽流感(H5N1)、甲型 H1N1流感大流行、中東呼吸綜合征(Middle East respiratory syndrome,MERS)、人感染H7N9禽流感等各種新舊傳染病此起彼伏。為應對來勢兇猛已知未知的天敵,新中國成立以來,一代又一代科研人員前赴后繼不斷地攻克技術難關,創造了一個又一個奇跡,疫苗研發能力與技術創新水平隨著人類健康事業得到快速的進步和發展,疫苗品種和數量大幅度增加,產品質量大幅提升,疫苗產業得到了前所未有的發展壯大,良好的發展格局為推進健康中國建設打下了夯實的基礎。

1 菌毒株及研制的疫苗

新中國成立以來,隨著科學技術的進步,我國不斷分離自己的菌毒株,利用變更宿主、交替傳代、改變選育條件,使我國自己選育的菌毒株免疫原性好、遺傳性穩定、安全且適于長期穩定規?;a,為預防控制及消滅傳染病發揮了巨大的作用。

1.1 天花減毒活疫苗

1926年,由我國北平天壇防疫處從北平傳染病醫院 1名天花患者身上分離并傳代減毒,獲得“痘苗病毒天壇株”。解放后,用該株痘苗病毒制備的天花疫苗免疫效果及安全性均良好,為我國預防和維持無天花發揮了關鍵作用。

1.2 霍亂疫苗

20世紀50年代,中國藥品生物制品檢定所從我國本土分離的霍亂菌株中選出2株:1株稻葉型,1株小川型,用于霍亂疫苗生產。①二價滅活霍亂疫苗(O1/O139 WCV),由蘭州生物制品研究所(簡稱蘭州所)研制,生產菌株為霍亂O1群的古典型Ogawa血清型18001株、El Tor型Inaba血清型16012株及O139群的93-3株,該疫苗于2008—2009年在柳州市柳城縣完成了臨床 Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb 和Ⅲ期研究,臨床結果顯示疫苗具有良好的安全性。②霍亂毒素 B亞單位-全菌體霍亂疫苗(CTB-WCV),是加熱滅活和甲醛滅活的O1群霍亂弧菌古典型Ogawa與El Tor生物型Inaba血清型混合制劑。中國軍事醫學科學院生物工程研究所應用遺傳工程技術研制的凍干口服霍亂疫苗(O1rCTB-WCV)是以大腸桿菌為載體,獲得了rCTB可分泌到胞外的高效表達菌株,再采用免疫親和層析技術純化工程菌表達的具有活性的rCTB蛋白,該產品由上海聯合賽爾生物工程有限公司以商品名OraVacs(腸溶膠囊凍干制劑)生產銷售。由于rCTB無論結構還是功能均與ETEC的毒素相似,且這兩種毒素間還可出現免疫交叉反應,因此,該疫苗在一定程度上有預防ETEC感染的作用。

1.3 森林腦炎滅活疫苗

1952年,中國醫科大學衛生流行病組從吉林省臨江鎮三岔子森林腦炎死亡患者張某腦組織分離得到森林腦炎毒株,稱為“森張”毒株。1953年長春生物制品研究所(簡稱長春所)采用該毒株開展森林腦炎疫苗的研發工作,1967年成功研制地鼠腎原代細胞森林腦炎疫苗,1969年森林腦炎疫苗開始規模推廣應用,2004年成功研制具有完全自主知識產權的森林腦炎新型疫苗,實現了產品更新換代,新型疫苗的研制成功為我國森林腦炎的預防發揮了巨大作用。2006年,國家將森林腦炎新型疫苗列為國家戰略儲備疫苗。長春所是國內生產森林腦炎疫苗唯一的企業。

1.4 斑疹傷寒疫苗

1957年,我國學者在蘭州分離1株普氏斑疹立克次體,命名為“蘭株”,經國家鑒定列為疫苗生產用毒株之一。自1966年始,斑疹傷寒疫苗由蘭州所和成都生物制品研究所(簡稱成都所)生產,1986年該疫苗停止生產。

1.5 卡介苗

我國在50年代均采用丹麥823株生產卡介苗,并將北京生物制品研究所(簡稱北京所)保存的823株稱為D1(丹麥1)株,上海生物制品研究所(簡稱上海所)保存的823株稱為D2(丹麥2)株。經臨床觀察,于1993年在全國統一推行免疫原性好、接種后不良反應率低的上海D2株為我國唯一的生產用卡介苗菌株。1990年,卡介苗給藥途徑由皮上劃痕法改為皮內注射。

1.6 百日咳疫苗

1957年,經北京所和蘭州所分離并選育,獲得了抗原性穩定的優良菌株(CS)。該菌株含有1、2、3血清型凝集原,并能在液體培養基中產生大量FHA和PT保護性抗原,之后該菌株用于無細胞百日咳疫苗規?;a。

1.7 炭疽活疫苗

1958年,我國學者從患炭疽的驢體內分離的強毒菌株 A16,經減毒培養獲得無莢膜水腫型 A16R減毒株。后經蘭州所進行了全面檢定,包括多種動物安全性和免疫效力試驗,1962年,該毒株用于生產A16R人用炭疽活疫苗。

1.8 脊髓灰質炎減毒活疫苗

1967年,中國醫學科學院醫學生物學研究所對從健康兒童糞便中分離出的 4株Ⅲ型脊灰野毒株進行毒種選育試驗,1969年成功選育出的Ⅲ2型減毒株,命名為中Ⅲ2株。1971年,衛生部正式批準中Ⅲ2株用于疫苗生產。2015年11月,北京所生產包含Sabin Ⅰ型+Ⅲ型、液體劑型的二價脊髓灰質炎減毒活疫苗。

1.9 麻疹減毒活疫苗

1960年,上海所從上海1名 2歲麻疹患兒血液中分離出麻疹病毒,先經原代人胚腎(HK)傳33代,再經原代人羊膜(HAM)傳39代后適應于雞胚原代細胞(CEC),進一步減毒獲得滬 191疫苗株,于1965年研制成功麻疹減毒活疫苗,該制品僅比世界第1支麻疹疫苗晚3年。60年代初,長春所和北京所相繼分別將列寧格勒 4株人羊膜細胞傳至 47代和55代適應于雞胚細胞,選育出麻疹減毒株長47株和京55株。滬191和長47疫苗株在我國連續使用近40年,為我國麻疹控制發揮了決定性作用。

1.10 風疹減毒活疫苗

1979年,北京所從1名典型的風疹病例6歲女孩李某咽拭子分離出風疹病毒,經細胞培養減毒,1984年獲得BRDⅡ風疹減毒株。1990年進行凍干疫苗的研制,1993年獲生產文號,1994年風疹疫苗開始大量供應市場。

1.11 腮腺炎減毒活疫苗

1979年,上海所從JL樣病毒疫苗中分離出腮腺炎S79病毒株,在CEC上傳2代,北京所使用S79株進行腮腺炎減毒活疫苗生產工藝的研究,1993年獲得試生產文號。臨床研究結果表明,疫苗具有良好的安全性和免疫原性,該疫苗于1997年獲正式生產文號。之后,北京所利用S79株開始麻疹-腮腺炎-風疹聯合疫苗的研制工作,1999年完成中試,2000年完成臨床研究,2002年獲正式生產文號。1956年武漢生物制品研究所(簡稱武漢所)分離出 WM84病毒株,成功研制出腮腺炎疫苗、麻疹腮腺炎二聯疫苗。

1.12 腦膜炎球菌多糖疫苗和結合疫苗

我國A群流腦多糖疫苗于1980年研制成功,其生產任務主要由武漢所承擔。A+C腦膜炎球菌二價多糖疫苗于 2000年由蘭州所研制成功。ACYW135群四價腦膜炎球菌多糖疫苗于2006年上市,主要由智飛綠竹生物制藥有限公司、華蘭生物工程股份有限公司、玉溪沃森生物技術有限公司、成都康華生物制品有限公司等廠家生產。A+C多糖蛋白結合疫苗于2006年研制成功。A+C群腦膜炎球菌(結合)、b型流感嗜血桿菌(結合)聯合疫苗于2014年研制成功。多糖疫苗和多糖蛋白結合疫苗的應用,有效地降低了腦脊髓膜炎的發病率,對由A、C、W135和Y群腦膜炎奈瑟菌引發的感染起到了預防作用。

1.13 腎綜合征出血熱疫苗

我國共分離出 5種腎綜合征出血熱毒株:Ⅰ 型Z10株1982年分離;Ⅱ 型 Z37株1989年分離;Ⅱ 型L99株 1983年分離;Ⅰ 型 LR1株 1983年分離;Ⅰ型PS-6株1994年分離。我國自主分離的毒株研制的腎綜合征出血熱疫苗有沙鼠腎原代細胞疫苗(浙江天元生物藥業有限公司)、地鼠腎原代細胞疫苗(長春所)、乳小鼠純化疫苗(蘭州所)及Vero細胞純化疫苗(浙江衛信生物藥業有限公司和羅益生物制藥有限公司)等,目前上市應用的疫苗均為全病毒滅活疫苗。

1.14 甲型肝炎減毒活疫苗和滅活疫苗

我國于20世紀80年代分離了4株甲型肝炎毒株。①H2株來源和選育。1978年,由浙江醫學科學院從杭州附近農村一肝炎暴發點1名12歲患甲型肝炎男孩糞便中分離,毒株在KMB17及MERN細胞上分離培養適應傳代,并經恒河猴安全性試驗,第5代選育出適合疫苗生產的病毒株。②L-A-1株來源和選育。1980年,上海市衛生防疫站胡孟冬等從黑龍江省1名 2歲患兒糞便中分離,毒株在SL7細胞傳7代,再經2BS細胞株傳18代,由長春所完成減毒株的選育,經猴體安全性試驗,第19代選育出適用于疫苗生產的 L-A-1減毒株。③TZ84株來源和選育。1984年,北京所從河北省唐山農村甲型肝炎暴發流行村張姓患者早期糞便標本分離病毒,經2BS細胞分離培養適應傳代,第10代選育出適合疫苗生產的病毒株。④呂8株來源和選育。1988年初,上海甲型肝炎流行時,由中國醫學科學院醫學生物學研究所從南通市呂泗鎮甲型肝炎患者早期糞便標本分離病毒,經KMB17細胞分離培養適應傳代,第10代病毒感染性滴度(7.0~7.75 logTCID50/mL)及抗原滴度(512)均達到疫苗生產要求。20世紀80年代我國利用分離的毒株進行甲型肝炎減毒活疫苗的研制,1992年獲得了新藥證書和試生產文號,1996年獲得正式生產文號,2002年甲型肝炎滅活疫苗獲批上市。

1.15 水痘減毒活疫苗

1984年,北京所從1名4歲水痘患兒的水痘液中分離獲得水痘病毒,在2BS細胞中傳代減毒,獲得VZV84-7株病毒,后用該毒株進行凍干疫苗研制,于2009年獲新藥證書和生產批準文號。

1.16 口服輪狀病毒活疫苗

1985年,蘭州所將分離自腹瀉新生羔羊腸內容物的羊輪狀病毒繼續在新生小牛腎細胞傳代,適應株命名為蘭州羔羊輪狀病毒(lanzhou lamb rotavirus,簡稱LLR株)。蘭州所利用LLR株開發生產了口服輪狀病毒活疫苗,該制品自2001年上市以來已累計接種3000多萬劑,對重癥腹瀉的保護率達90%以上。

1.17 人用狂犬病疫苗

我國使用的擁有自主知識產權的狂犬病疫苗毒株主要有2種:①aG株。1980年以前,我國曾用此毒株作為羊腦組織狂犬病疫苗的生產毒株。②CTN-1株。1982年衛生部批準將此毒種擴大使用。1984年,WHO狂犬病專家委員會第7次報告中,認可該毒株為狂犬病病毒固定毒株,列為可用于生產疫苗的病毒株。2005年,WHO狂犬病專家委員會再次確認該毒株為符合要求的狂犬病疫苗生產用疫苗株。

原代地鼠腎細胞疫苗(primary hamster kidney cells-derived vaccine,PHKCV)是第1種被批準的經細胞培養的狂犬病疫苗(cell cultured rabies vaccine,CCRV)。1980年,武漢所率先研制成功含鋁佐劑的PHKCV,毒株為北京 aG株。我國于1980年批準使用PHKCV后,完全取代了Semple型狂犬病腦組織疫苗,使我國狂犬病疫苗的質量達到了國際先進水平。目前國內很多廠家均使用CTN-1株生產Vero細胞狂犬病疫苗。2014年,成都康華生物制品有限公司使用CTN-1株研制的人二倍體細胞狂犬病疫苗(human diploid cells-derived vaccine,HDCV)獲批上市。

1.18 肺炎球菌多糖疫苗和結合疫苗

國內生產的23價肺炎球菌多糖疫苗生產用菌株包含 23種常見的肺炎球菌血清型(1、2、3、4、5、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19A、19F、20、22F、23F、33F)。2007年,成都所生產的23價肺炎球菌多糖疫苗上市。截至目前,國內共有3家企業獲得23價肺炎球菌多糖疫苗生產文號。各廠家生產的23價肺炎球菌多糖疫苗所用生產菌株、培養基、殺菌方法及多糖提取和純化工藝各不相同,相應質控標準也有區別,但所用菌種的血清型別均按WHO規定的型別進行生產。針對肺炎球菌多糖疫苗對2歲以下嬰幼兒的免疫原性較差的問題,近年來研發出多種肺炎球菌多糖-結合疫苗,如 PCV-13含血清型 1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F的肺炎莢膜多糖。

1.19 b型流感嗜血桿菌結合疫苗

20世紀末,在美國 NIH的Robbins博士的大力支持下,蘭州所于2000年在國內率先研制出Hib多糖-蛋白結合疫苗,該疫苗在2003年完成相關的臨床試驗,并獲準生產。我國政府為了感謝Robbins博士對中國生物制品事業的無私奉獻,授予他2009年度“中華人民共和國友誼獎”。

1.20 痢疾疫苗

我國科學家以 T32株為基礎,通過不同技術手段構建了多株雙價或多價減毒口服痢疾活疫苗,其中由蘭州所研制的口服雙價痢疾活疫苗FS是通過質粒誘導技術將表達宋內菌O抗原的大質粒轉移至T32中,構建了同時表達福氏2a和宋內菌的雙價疫苗候選株,實現國際首創。我國學者通過對國內流行菌株的抗原性、免疫保護效果的比較,分子流行病學調查和慢性菌痢免疫機理的研究及T32株、S7株生物學特性、毒力表型、基因背景、質粒穩定性的系統研究,利用基因工程技術在國內首先構建成功了能表達福氏2a和宋內氏痢疾雙價抗原的FS菌株,建立了規模、特性穩定的生產工藝。于1994和1997年在河南省長葛市開展了流行病學觀察,觀察人數分別為13989和26230人,兩次臨床觀察結果顯示,疫苗安全性均良好,對福氏2a菌保護率分別為62.84%和61.07%,對宋內菌保護率分別為49.30%和72.48%,對其他菌型的保護率分別為 47.90%和 41.89%。FS株疫苗于1996年獲得新藥證書和試生產文號并上市使用,填補了世界預防醫學研究的一項空白。

1.21 EV71滅活疫苗

目前手足口?。╤and,foot and mouth disease,HFMD)疫苗的研制主要集中在EV71單價疫苗研究上,處于研發和生產階段的EV71疫苗包括全病毒滅活疫苗、病毒樣顆粒(virus-like particle,VLP)疫苗、DNA疫苗、亞單位疫苗以及減毒活疫苗,其中全病毒滅活疫苗、VLP疫苗研發最為迅速。EV71型HFMD疫苗是中國領先研發的創新型疫苗,全球第1支HFMD滅活疫苗在中國率先上市。

中國有3家企業的EV71滅活疫苗成功上市,中國醫學科學院醫學生物學研究所利用M01株在二倍體KMB17細胞上培養、北京科興生物制品有限公司利用H07株在Vero細胞上培養及國藥中生生物技術研究院有限公司聯合武漢所利用 FY株在Vero細胞上培養均研制成功了EV71滅活疫苗,并已于2016和2017年獲批上市,該疫苗的應用使我國兒童HFMD的流行和蔓延得到有效控制。

1.22 乙型腦炎減毒活疫苗

主要包括2種毒株:①P3株。1950和1951年,北京所先后用雞胚和鼠腦制備了流行性乙型腦炎滅活疫苗。1967年,北京所用地鼠腎細胞成功培養乙腦病毒P3株,并研制出地鼠腎細胞滅活疫苗,1968年正式投產和應用。②SA14-14-2減毒株。該毒種母株 SA14是我國學者1954年從西安一種庫蚊幼蟲中分離。SA14-14-2株乙腦減毒活疫苗為我國獨創,1989年獲新藥證書并由成都所投產,之后武漢所和蘭州所相繼投產。該疫苗是我國第一個獲得WHO預認證的疫苗產品,除在國內大規模應用外,近年來已出口韓國、尼泊爾、印度、泰國等國家,年出口量超過3000萬劑。該毒株生產的乙腦減毒活疫苗不僅保護效率高、安全性好、毒副反應低,而且生產工藝穩定。乙型腦炎減毒活疫苗的出口應用為流行地區或國家的乙腦疫情控制發揮了重要作用。

1.23 傷寒Vi多糖疫苗

我國傷寒疫苗品種有滅活疫苗和組分疫苗。①滅活疫苗。主要有全菌體傷寒滅活疫苗、傷寒和甲型副傷寒聯合疫苗及傷寒甲型和乙型副傷寒聯合疫苗等品種。②組分疫苗。1990年,中國食品藥品檢定研究院聯合中國生物技術股份有限公司旗下6家生物制品研究所成立傷寒Vi多糖疫苗研制協作組,于1992年成功研制出質優價廉的傷寒Vi多糖疫苗。

2 細胞基質

與疫苗研究和生產相伴而行,中國科技工作者研究建立了病毒類疫苗所用的細胞基質。

2.1 原代細胞

將新鮮動物組織剪碎、消化、分散后,在適當條件下進行培養的細胞為原代細胞。

2.2 二倍體細胞

人二倍體細胞是指來源于正常人體組織,并且能在體外進行有限傳代培養的細胞。①2BS。1973年,由北京所自行建立,該細胞株原始材料來源于1名 4月齡女性胎兒的肺組織。該細胞能傳67代,20~40代為生長旺盛階段,將其第14代細胞凍存于液氮中作為原始代次細胞。2BS株已用于風疹減毒活疫苗、水痘減毒活疫苗、脊髓灰質炎減毒疫苗、H2甲型肝炎減毒活疫苗、呂8株甲型肝炎滅活疫苗的制備。②KMB17。1973年,由中國醫學科學院醫學生物學研究所自行建立,該細胞株原始材料來源于 1名3月齡女性胎兒的肺組織。3代細胞作為原始種子細胞保存,6代細胞作為主種子細胞大量凍存于液氮中,細胞齡以群體倍增水平計算,可用于1∶4分種法繼續傳代。KMB17株于2~60代為生長旺盛階段。根據WHO規程規定,該細胞株于 44代以前可用于疫苗生產。KMB17株已用于EV71滅活疫苗、脊髓灰質炎減毒疫苗、H2甲型肝炎減毒活疫苗、呂 8株甲型肝炎滅活疫苗的制備。③ Walvax-2。2013年8月31日,云南沃森生物技術股份有限公司建立的新人二倍體細胞株Walvax-2通過鑒定,該細胞株來源合法,背景清晰,資料較齊全,符合現行版《中國藥典》有關細胞用于疫苗生產的相關要求;Walvax-2細胞株已獲得中國食品藥品檢定研究院及中國典型培養物保藏中心的檢定報告。研究表明,該細胞株對狂犬病、甲肝及水痘病毒均有較好的敏感性。

2.3 傳代細胞

傳代細胞是指能夠無限繁殖傳代培養的細胞系。我國常用的傳代細胞有Vero細胞、CHO細胞、Sf9昆蟲細胞。Vero細胞對許多病毒敏感,我國已用Vero細胞生產EV71型滅活疫苗、脊髓灰質炎滅活疫苗、狂犬病滅活疫苗和乙型腦炎滅活疫苗。CHO細胞能廣泛地表達重組蛋白疫苗如基因工程乙肝疫苗。Sf9細胞能培養病毒如桿狀病毒,用于生產重組蛋白。

3 疫苗生產工藝

近30年來,隨著病原體、細胞或工程菌規?;囵B技術、疫苗抗原制備、提取與純化技術及后加工技術的發展,使疫苗的品種、數量、質量及控制等得到飛躍發展。

3.1 培養基的持續改進

改進培養基制備、供應和質量是生物制品生產和質量的關鍵,同時疫苗的檢定也離不開培養基。1960年,中國藥品生物制品檢定所研制了“生檢No.1膽鹽”和“生檢No.2膽鹽”產品,其各項指標均達到國際同類產品先進水平。1976—1981年期間,我國研制成功了100多種干燥培養基,在多種制品研發過程中得到廣泛應用。培養基經歷了天然培養基、合成培養基及無血清培養基階段。無血清培養基的使用,使生產的疫苗更安全、產量更高、成本更低。

以鉤端螺旋體疫苗研制所使用的培養基為例,該疫苗的生產歷經3個發展階段:蒸餾水疫苗時期、人胎盤浸液疫苗時期和綜合培養基疫苗時期。在成都所科技人員的努力下,這3個發展階段使我國鉤體疫苗的生產能力和質量提高到了一個嶄新階段,為該疫苗的國際領先奠定了基礎。1984年,我國學者應用問號鉤端螺旋體外膜為抗原研制的多價鉤端螺旋體組分疫苗獲得成功,該疫苗免疫效果與鉤端螺旋體全菌死疫苗相近,但不良反應更低,已于2001年獲疫苗生產批文。

3.2 深層培養技術的開發

深層培養技術使細菌類疫苗質量全面提升,產量大幅增加。20世紀50年代以來,我國先采用固體培養工藝培養百日咳桿菌制備全菌體百日咳疫苗(whole cell pertussis vaccine,WPV),之后采用液體培養工藝制備百日咳疫苗原液。20世紀50年代中后期,武漢所去掉生產百日咳疫苗包姜氏培養基中的羊血成分,加入活性炭,并將活性炭培養基用于生產。20世紀60年代,各生物制品研究所先后采用反應器通氣攪拌深層培養生產霍亂、傷寒、鉤端螺旋體和百日咳疫苗等制品。百日咳疫苗的深層培養是 20世紀 70年代中期開始的,至2004年,武漢所無細胞百日咳桿菌培養規模達到5 t(單個發酵罐最大體積為5 t,能培養3 t;3個罐一起培養,單批可達8 t),極大地提高了細菌的培養效率。

3.3 細胞培養技術的進步使多種病毒類疫苗開發成功

20世紀50年代,我國采用單層細胞培養方法和轉瓶培養方法用于脊髓灰質炎疫苗、麻疹疫苗、痘苗、乙型腦炎疫苗和狂犬病疫苗等研發和生產。細胞培養方式分為兩類,一類是貼壁細胞的培養方式,由傳統方瓶和轉瓶培養,發展到多層細胞工廠。進入21世紀以來,生物反應器微載體懸浮培養和片狀載體培養工藝及生物反應器懸浮培養技術和搖床技術的應用極大地提高了哺乳動物細胞基質的培養能力,進而提高了病毒類疫苗的規模生產能力和質量。

3.4 規?;崛∨c純化抗原技術得到快速發展

隨著我國疫苗市場規模的持續快速增長、科學技術的發展以及人們對疫苗安全性和不良反應認識的加深,經簡單提純的疫苗已不能滿足對疫苗純度、無菌性和安全性等要求。疫苗的純化過程是指通過不同的方法,如離心、澄清過濾、超濾、鹽析、層析等去除不需要的雜質,將目的產物如細菌/病毒本身或亞單位等成分從培養物中分離出來,從而最終得到高純度的疫苗有效成分。

20世紀80年代中期,北京所將從百日咳菌體濃鹽浸出的抗原,經Sepharose 6B凝膠柱層析獲得FHA和PT組分,在去除內毒素的基礎上,控制FHA和PT比例(9∶1),經解毒后制成血凝素組分疫苗。蘭州所于1991年研制出含有PT和FHA的無細胞百日咳疫苗,1994年研制出無細胞百白破聯合疫苗。

3.5 冷凍干燥技術使疫苗的有效期延長

冷凍干燥(簡稱凍干)技術是將疫苗溶液在低溫下凍結,然后在真空條件下升華干燥,除去冰晶,待升華結束后再進行解吸干燥,除去部分結合水的干燥方法。應用凍干技術制備的疫苗有卡介苗、牛痘苗、麻疹疫苗、黃熱病疫苗、狂犬病疫苗、痢疾疫苗、鼠疫疫苗等。如液體卡介苗的有效期為1個月,凍干卡介苗則可達1年;液體牛痘苗的有效期為2~3個月,武漢所率先采用蛋白胨作為保護劑研制成功的凍干痘苗,有效期可達1年。

3.6 基因工程技術使疫苗更新換代

基因重組乙肝疫苗是我國第一個成功使用基因工程技術改造和替代傳統疫苗的典范。我國乙肝疫苗經歷了兩個階段:血源性乙肝疫苗和基因工程乙肝疫苗。1985年北京所獲血源性乙肝疫苗新藥證書,該制品是新藥審評委員會成立以來第一個接受評審并予以批準的新生物制品。我國于1995年引進美國Merck公司的重組釀酒酵母乙肝疫苗生產工藝,由北京生所和深圳康泰生物制品股份有限公司生產,2004年由大連漢信生物制藥有限公司研發的重組漢遜酵母乙肝疫苗獲批上市。除此之外,還有以哺乳動物細胞表達系統生產的乙肝疫苗,最早應用的細胞是中國倉鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)細胞。CHO乙肝疫苗于1992年以長春所為主研制成功。

4 獨創疫苗

我國科學家在開拓創新中不斷超越自我,研制成功了多種中國獨創疫苗。

4.1 乙型腦炎減毒活疫苗詳見1.22項。

4.2 痢疾疫苗詳見1.20項。

4.3 人用大流行流感疫苗

大流行流感主要由流行于禽、豬等其他物種之間的流感病毒(H5N1、H1N1、H7N9)傳染給人造成。人感染后起病急、致死率高,預防大流行流感最有效的方法是接種疫苗。2007年,國內首家人用大流行流感(H5N1型)疫苗獲批上市。2009年,我國首創的甲型H1N1大流行流感疫苗的應用,成功預防了甲型H1N1流感的流行,取得了良好的社會效益。

4.4 幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)疫苗

第三軍醫大學和安徽蕪湖康衛生物科技有限公司從1995年起開展Hp基因工程疫苗的研究。該項目運用生物信息學表位預測、表位肽合成與步移、免疫DC細胞負載特異性抗原鑒定等技術,從Hp的1600余個候選疫苗抗原中篩選出外膜蛋白UreB的免疫保護性抗原優勢表位。在此基礎上,篩選獲得了疫苗抗原(UreB)和佐劑(LTB)天然一體的重組 Hp亞單位分子佐劑疫苗工程菌株。2003年 5月,口服重組Hp疫苗獲準進入 Ⅰ、Ⅱ 期臨床試驗。2003年8月—2004年3月完成了Ⅰ、Ⅱ期臨床研究。2004年12月獲準進入Ⅲ期臨床試驗。2004年12月—2006年9月,該制品完成了Ⅲ期臨床試驗。2009年,我國自主研制的口服重組Hp疫苗獲國家食品藥品監督管理局頒布的原創1.1類新藥證書,成為世界上首個獲批的Hp疫苗。

4.5 戊型肝炎疫苗

由于戊型肝炎病毒(hepatitis evirus,HEV)缺乏有效的組織培養體系,難以開展HE滅活和減毒活疫苗的研制工作。目前HE疫苗研究主要集中于HE基因工程疫苗的研制。全球第1支HE疫苗(p239疫苗)于2012年10月在我國上市,該產品的應用是全球戊肝防控歷史性的突破,2019年該疫苗已獲批在美國進行臨床試驗?,F已上市的HE疫苗為成人型疫苗,適用于16歲及以上人群,如何盡快開發出適合于兒童應用的HE疫苗是今后需重點開展的工作。

4.6 Sabin IPV滅活疫苗

2015年7月,由中國醫學科學院醫學生物學研究所自主研發的全球首個 Sabin IPV正式投入市場,Sabin株脊髓灰質炎滅活疫苗是我國也是全球首個采用現行脊髓灰質炎減毒活疫苗生產毒株(Sabin株)生產的。2017年9月,由北京所生產的Sabin株脊髓灰質炎滅活疫苗(以下簡稱“sIPV疫苗”)正式上市,sIPV疫苗采用世界衛生組織提供的Sabin株脊髓灰質炎Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 型毒株。自2015年上市以來,Sabin IPV疫苗生產企業已向市場投入約 8000萬人份的Sabin IPV疫苗,市售疫苗具有良好的安全性和免疫原性。

2016年4月29日,響應WHO的決議,國家衛生計生委下發通知(國衛發明電〔2016〕34號),全國范圍內自 2016年 5月 1日起停用tOPV,改用bOPV,并將IPV納入國家免疫規劃。由此,我國脊髓灰質炎疫苗免疫程序調整為“1+3”模式,即:2月齡接種1劑次IPV,3、4月齡及 4周歲各接種 1劑次bOPV。按照WHO全球實現消滅脊髓灰質炎目標的計劃,隨著條件的逐漸成熟,脊髓灰質炎疫苗序貫接種策略將會由“1+3”→“2+2”→“3+1”的過渡方案,最終實現全程4劑IPV的目標方案。

4.7 HFMD疫苗詳見1.21項。

4.8 埃博拉疫苗

由軍事醫學研究院生物工程研究所與康希諾生物股份公司聯合開發的埃博拉疫苗(Ad5-EBOV)2017年獲得批準注冊,該疫苗為全球首創。Ad5-EBOV是一種基于人5型重組腺病毒載體構建的疫苗,可表達扎伊爾型(Makona株,2014)埃博拉病毒GP蛋白,該疫苗在豚鼠和食蟹猴上顯示了100%的免疫保護效果。該疫苗分別在我國和塞拉利昂進行了中國人群、在華非洲人群和塞拉利昂本地非洲人群的臨床觀察,這是我國自主研發的疫苗首次在境外實施的臨床試驗。觀察結果顯示,疫苗具有良好的安全性,接種疫苗最常見的反應為注射部位疼痛,疫苗相關不良反應低于rVSVZEBOV疫苗。

4.9 腎綜合征出血熱疫苗

我國用細胞培養方法研制成功的腎綜合征出血熱疫苗是世界獨創疫苗,其所用的細胞基質有沙鼠腎原代細胞、地鼠腎原代細胞和Vero細胞等。

5在研疫苗

近20年間,我國開發研制的多種新疫苗,有的處于臨床研究階段,有的完成了臨床前研究,其中有些新疫苗走在世界的前列。

5.1 傷寒和副傷寒結合疫苗

由蘭州所研制的甲型副傷寒結合疫苗,選用來自尼泊爾甲型副傷寒患者分離的 NTP-6株,經全面檢定后作為生產用菌株。該疫苗于2006年在廣西開展了Ⅰ期臨床安全性研究,在疫苗安全性得到充分保障的基礎上,2011年在廣西隆安縣開展了不同免疫人群、不同免疫劑量的Ⅱ期臨床研究,結果表明,疫苗具有良好的安全性和免疫原性。云南沃森生物技術股份有限公司研制的甲型、乙型副傷寒結合疫苗生產用菌株選擇細菌脂多糖鏈有優勢的CMCC50073的甲型副傷寒沙門菌菌株和 CMCC50074的乙型副傷寒沙門菌菌株,該制品已完成實驗室和動物安全性評價研究,其中甲型副傷寒結合疫苗在2017年已獲得臨床研究批件。

5.2 霍亂疫苗

由中國軍事醫學科學院生物工程研究所與蘭州所聯合研制的O139 rCTB-WCV是由rCTB和甲醛滅活的O139群霍亂弧菌93-3株構建的,每劑含 1 mg rCTB,菌體濃度為5×1010的凍干腸溶膠囊制劑。該制品在山東省高密市完成Ⅰ、Ⅱ期臨床研究,在江蘇省鹽城市完成Ⅲ期臨床觀察,試驗效果顯示,該疫苗具有良好的安全性和免疫原性。

5.3 多價HFMD疫苗

隨著EV71滅活疫苗的成功研制,CVA16滅活疫苗的研究也取得重大進展。目前國內已完成了CA16單價、EV71-CA16二價滅活疫苗的臨床前研究,并申請臨床研究。其他類型疫苗如以EV71、CA16為基礎的多價HFMD VLP疫苗,均顯示具有較好的動物免疫原性和保護效果,是具有發展潛力的候選疫苗。

5.4 多價輪狀病毒疫苗

蘭州所開發了羊-人輪狀病毒基因重配三價活疫苗,并完成了Ⅲ期臨床觀察。武漢所開發的六價UK重配株輪狀病毒活疫苗已完成Ⅰ、Ⅱ期臨床研究,正在進行Ⅲ期臨床研究。國內還有多家單位正在進行五價輪狀病毒疫苗的研究。

5.5 重組人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗

目前,我國有多家單位正在進行HPV L1 VLP疫苗的研究,多種HPV疫苗已進入 Ⅲ 期臨床試驗。其中,以廈門大學和廈門萬泰滄海生物技術有限公司聯合研制的二價HPV16/18疫苗(Cecolin?)進度最快,2012年底率先進入Ⅲ期臨床試驗。上海澤潤生物技術有限公司研發的二價 HPV16/18疫苗(酵母表達)2014年11月進入Ⅲ 期臨床試驗。成都所四價HPV疫苗(漢遜酵母表達)處于Ⅲ期臨床階段,此外上海所、上海博唯生物科技有限公司和北京康樂衛士等公司的產品正在進行臨床研究。我國現有多個第2代HPV疫苗——九價HPV疫苗正處于臨床試驗申報階段。由國藥中生生物技術研究院有限公司、北京所和成都所聯合申報的11價HPV疫苗已進入臨床研究。

5.6 重組諾如病毒雙價疫苗

由國藥中生生物技術研究院有限公司和蘭州所申報的一類新藥——重組諾如病毒雙價疫苗獲得國家藥品監督管理局臨床試驗許可。該品種在國內外均無上市產品,為國內第一個獲批臨床研究的同類疫苗。諾如病毒是引起兒童、老人和成人急性胃腸炎的主要致病原,具有高度傳染性和快速傳播能力,極易引起聚集性疫情。近年來,我國諾如病毒感染頻繁暴發,散發病例也逐年增多。GⅠ和GⅡ是引起人類急性 胃腸炎的主要基因群,該疫苗組分中GⅠ.1和GⅡ.4是2個最關鍵的基因型。

5.7 金黃色葡萄球菌疫苗

第三軍醫大學國家免疫生物制品工程技術研究中心與成都歐林生物科技股份有限公司應用“反向疫苗學”技術,并結合大規模動物(1.6萬余只小鼠及40只食蟹猴)免疫保護篩選實驗,從金黃色葡萄球菌全基因組2742個ORFs中篩選并鑒定出抗原性強、保守性好、免疫保護效果明顯的5個免疫優勢抗原,獲得了分別針對金黃色葡萄球菌黏附定植、重要代謝途徑、毒素分泌、免疫逃逸路徑等關鍵致病環節的“雞尾酒式”疫苗保護性抗原組方,該疫苗安全性良好,LD90致死劑量攻毒免疫保護率穩定大于85%。采用國際標準株及國內不同地區、不同感染部位來源、不同耐藥程度、不同毒力程度等多株臨床分離菌株攻毒,動物實驗表明,該疫苗具有良好的免疫原性。該疫苗為國際上抗原種類最多的五價重組金黃色葡萄球菌疫苗,為我國第一個完全自主研發并獲批開展Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期人體臨床試驗的金黃色葡萄球菌疫苗。

5.8 登革疫苗

軍事醫學科學院微生物流行病研究所與成都所等有關單位合作成功建立了該疫苗株SA14-14-2的反向遺傳學系統,并成功制備了乙腦/登革嵌合病毒。該嵌合病毒接種乳鼠后神經毒力顯著降低,高劑量接種猴體后也未產生病毒血癥,具有明確的減毒特征和遺傳穩定性;單劑量免疫小鼠及恒河猴均能誘導特異的保護性免疫應答,顯示出良好的應用前景,有望在不遠的將來進入臨床試驗階段。

單位疫流感疫苗流感病毒疫苗上市以來,先后經歷了全病毒滅活疫苗、流感病毒裂解疫苗、減毒活疫苗以及基因工程疫苗等4個時期。目前上市的流感疫苗為季節性流感病毒裂解疫苗。2018年,國家藥品監督管理局(NMPA)批準了華蘭生物的四價流感病毒裂解疫苗上市;NMPA官網顯示,武漢所和長春所的四價流感病毒裂解疫苗已進入生產現場核查階段,即將上市;長春百克生物科技股份公司的流感減毒活疫苗已經完成臨床研究,正在申報生產注冊。隨著四價流感病毒裂解疫苗以及減毒活疫苗的上市,補充了我國流感疫苗的品種,有利于我國更好地防控流感。國內還有很多單位正在從事基因工程流感亞單位疫苗的研究。

5.10 艾滋病疫苗

我國艾滋病疫苗研究始于 1996年,科研人員在國內艾滋病高發區進行了大量流行病學調查,并從患者血液中分離出 HIV—1中國流行株,據此構建了由DNA疫苗及重組病毒載體疫苗組成的復合型艾滋病疫苗。2004年11月25日,國家食品藥品監督管理局批準中國自主研制的首支艾滋病疫苗進入Ⅰ期臨床研究。2006年6月,Ⅰ期臨床研究在廣西完成,全部49位受試者均未出現明顯不良反應,接種疫苗受試者產生了針對HIV的特異性細胞免疫反應。2009年3月21日,首支艾滋病疫苗Ⅱ期臨床研究在廣西南寧正式啟動,繼續招募志愿者開展新的臨床試驗,以進一步檢驗我國自主研制的首支艾滋病疫苗的安全有效性。2006年,中國疾病預防控制中心和北京所以復制型天壇痘苗病毒為載體的艾滋病疫苗DNA-rTV獲準進入臨床試驗。Ⅰ期臨床試驗結果顯示,rTV在人體具有良好的安全性和耐受性,2014年完成 Ⅱa期臨床試驗。2019年6月,在北京佑安醫院和浙江大學醫學院附屬第一醫院全面啟動 Ⅱ 期多中心臨床試驗,此次臨床試驗計劃招募160名HIV陰性的健康志愿者,主要目的是優化疫苗的免疫接種程序。受試者需接受3次疫苗接種及相關抽血檢查,并進行2年隨訪。

5.11 腦膜炎球菌多糖結合疫苗

ACYW135群腦膜炎球菌多糖結合疫苗國內有4家企業申請臨床批件,其中蘭州所申請臨床批件;華蘭生物工程股份有限公司和智飛綠竹生物制藥有限公司獲得臨床批件;北京所進入臨床試驗階段。

5.12 肺炎球菌結合疫苗

國內多家企業進行 PCV13研制,工作進展分別處在不同研究階段。沃森生物技術股份有限公司PCV13已申報生產批文,康泰生物制品股份有限公司已完成Ⅲ期臨床試驗;蘭州所已完成Ⅱ期臨床試驗;北京科興中維生物技術有限公司正在進行Ⅰ期臨床試驗;成都安特金生物技術有限公司獲得臨床批件;武漢博沃生物科技有限公司提交臨床試驗申請。另外,智飛綠竹生物制藥有限公司PCV15獲批臨床試驗。

5.13 多聯疫苗及其他疫苗

國內以DTP為基礎的五聯和六聯疫苗已基本完成了臨床前研究,即將進入臨床研究階段,MMRV已進入臨床研究。其他非傳染病疫苗如腫瘤疫苗、高血壓疫苗等正在進行臨床前研究。

6 展望

回顧過去,展望未來。隨著現代疫苗學技術如結構疫苗學、反向疫苗學、系統疫苗學、合成生物學、載體疫苗、核酸疫苗等的發展和應用,將會有多種新型疫苗問世,為預防各種傳染病甚至治療一些非傳染性疾病,保護人類健康發揮更大的作用。

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