浅析您最关心的兽用疫苗工艺技术

张韧

生物咖啡茶（微信号：cafmetea）组织的《您最关心哪些兽用疫苗工艺技术？》投票活动结束了，共得到286位朋友投票选择，投票结果如图1。

悬浮培养工艺技术获得17%得票率，毫无悬念的高居榜首;而以13%得票率获得第二名的疫苗佐剂多少有些出人意外。近两年受到行业重视的下游纯化过滤技术、层析技术分别以12%、11%得票率获得第三和第四名;同样是近年来异军突起的病毒样颗粒（VLP）疫苗以10%得票率排名第五。

而传统疫苗原辅料牛血清以4%得票率排名最后，其次是与之对应的低血清培养基;新兴工艺设备的制药一次性系统和当今生物技术热点之一的CRISPR基因编辑技术在兽用生物制品中的应用以6%得票率排在第八和第九位i兽用疫苗生产企业生物安全三级防护以7%得票率排名第七;无血清培养基以g%得票率排名第六。

笔者认为得票率高低主要是技术难度高低和行业发展关注度高低所决定的，而不一定代表市场需求多少。悬浮培养工艺技术自2008年在兽用疫苗生产工艺中实现突破到现在整整10年，已经成为兽用疫苗行业普遍采用的生产工艺技术，其中大部分采用低血清培养方式，为什么悬浮培养工艺技术得票率第一，而牛血清和低血清培养基得票率反而排在倒数第一和第二呢？这只能说明细胞悬浮培养的方式和成本、病毒培养的效果和成本、以及新型细胞和疫苗等方面仍然存在很多挑战，而牛血清和低血清培养基已非技术要点和难点。更进一步说，兽用疫苗生产企业为了提高疫苗质量，更加追求高质量的悬浮培养工艺技术，例如对细胞株进一步驯化、变微载体培养为全悬浮培养、进一步提高细胞密度和降低培养成本、进一步提高病毒产率、进一步降低牛血清添加量等等。由此可以研判，兽用疫苗行业对悬浮培养工艺技术的开发和优化的需求是持续的，其开发和优化的速度和成功率直接影响兽用疫苗企业的市场竞争能力和企业经营业绩。而从实际情况看，企业自身的技术开发能力尚不能很好地满足这种发展需求。

疫苗佐剂的关注度异军突起，与疫苗技术发展、新型疫苗不断涌现的需求直接相关，这也引发不少企业投身到佐剂研发和生产的行列中。然而疫苗佐剂作为疫苗的主要成分之一，具有很高的安全性和有效性要求，因此其研究也是长时间大资金的工程，且具有较大风险。人类研究和使用疫苗佐剂的历史已经超过80年，详细研究过几十种候选疫苗佐剂，但是目前批准使用的人用疫苗佐剂只有少数几种。动物疫苗佐剂的法规和技术要求虽然低于人用疫苗，但同样是需要经过审批的疫苗主要成分。我们期待专业的疫苗佐剂企业不断研发出满足行业需求和发展的高质量安全有效的疫苗佐剂产品。

兽用疫苗生产技术水平以及市场化程度的提高、新型疫苗的不断出现导致对疫苗纯化的要求越来越高，因此近两年兽用疫苗下游纯化技术开发和应用如火如荼。但从投票结果看，过滤技术和层析技术的得票率不相上下，分别为12%和11%，这同样出人意外。通常蛋白类药品多采用层析工艺，而病毒类疫苗是以过滤工艺（微滤、超滤）为主，层析工艺为辅;尤其兽用疫苗纯度要求低于人用疫苗，但更加注重成本和效率，所以一般不考虑成本更高的层析工艺。笔者认为，之所以导致二者不相上下的投票结果，一方面体现出兽用疫苗行业对纯化工艺技术了解不足，另一方面也可能缘于层析供应商出于自身商业目的的引导所致。

纯化工艺相对复杂，疫苗类型多、纯化工艺方法多，因此纯化工艺往往是个性化的（图2），这也充分体现出兽用疫苗企业对疫苗纯化技术人才和技术咨询服务的迫切需求状况。

病毒样颗粒（ VLP）疫苗以10%得票率排名第五虽然在意料之中，但笔者也不得不感叹新型疫苗的迅猛来势。资料显示，在研的病毒样颗粒疫苗有猪圆环病毒、口蹄疫病毒、兔瘟病毒、猪细小病毒、

禽流感病毒、新城疫病毒、禽传染性法氏囊病毒、禽偏肺病毒等，虽然短期内新型疫苗还不能取代传统病毒疫苗，但几年后随着以病毒样颗粒疫苗为代表的大量新型疫苗上市，势必会对传统病毒疫苗及其供应商的市场造成颠覆。不过，病毒样颗粒疫苗也需要解决纯化工艺问题，尤其是大肠杆菌表达的VLP疫苗往往存在变性复性的技术问题需要解决。

无血清培养基排名第六，代表了生物制药中细胞培养技术所追求的趋势，尤其是单抗药物，由于安全性和法规要求，化学限定无血清培养基得到普遍应用，而单抗药物的价格又足以承受无血清培养基的高成本。投票率显示无血清培养基在兽用疫苗行业过热，一个重要原因是质量参差不齐的牛血清价格一直高居不下，用户难免对其产生抵触心理，同时较高的牛血清价格也给昂贵的无血清培养基打开了使用空间，给有关供应商带来机会。实际上不少病毒的生产在无血清培养状态下效果不一定好，如果牛血清价格下降、质量提升，目前这种市场状况很可能再次改观。南美、印度的口蹄疫疫苗生产企业至今沿用成牛血清的悬浮培养生产工艺也可以佐证这个观点。

兽用疫苗生产企业生物安全三级防护是未来两年口蹄疫疫苗和禽流感疫苗生产企业必须通过的关卡，受到相关企业高度重视，因此获得第七的得票率也属正常。

一次性生物反应器在单抗研发和生产中已经得到广泛应用，但由于其成本较高，故鲜有用于兽用疫苗生产的案例，但对于疫苗研发仍不失为一种选择。

这两年全球超级热门的CRISPR基因编辑技术，在兽用生物制品中的应用的得票率仅达到6%，排在第九位，这与其在人的医药领域研发热度形成较大反差。不过新技术在兽用生物制品行业应用往往有滞后性，一旦出现第一个应用，整个行业就可能蜂拥而上。有资料显示，CRISPR基因编辑技术可以用于病毒诊断、提高病毒滴度、高通量筛选药物靶点、与其它技术结合构建更安全更广谱疫苗等等，因此笔者建议大家对CRISPR技术给予更多关注和尝试，今天的VLP很可能就是明天的CRISPR。

对于排名最末两位的低血清培养基和牛血清，笔者认为主要是坚持质量稳定和成本降低的一贯要求。尤其是牛血清，因众所周知的原因导致价格高居不下，且质量良莠不齐、生产工艺落后。特别是牛血清的质量标准和检测指标与方法，不能科学的反映出牛血清的核心质量和有效功能，用户不得不长期沿用试错的方法逐批次选择牛血清，这给疫苗企业带来额外检测成本，同时牛血清供应商不得不保持大量库存等待用户检测结果，双方都造成很大的浪费。这种依赖盲目试错的生产工艺和检测方法已明显落后于生物技术的发展节奏和需求，因此牛血清产品的工艺技术和质量标准改革势在必行。

由于时间和能力有限，《您最关心哪些兽用疫苗工艺技术？》投票项目未能做到十全十美，统计也不一定充分，例如有朋友留言提出希望获得物有所值、高性价比的上下游全套工艺系统解决方案。笔者认为这是一个很好的建议，代表了用户需求发展趋势，而这也正是生物咖啡茶的初衷，作为生物制药行业共享信息交流平台，生物咖啡茶致力于促进生物制药有关工艺技术的交流，包括上下游工艺技术。在此基础上如果有更多生物工艺技术专家和供应商参与和付诸实践，可以更好地满足兽用疫苗行业用户对工艺研发的需求，这不仅可以增加用戶的工艺开发成功率、减少机会成本和沉没成本，也给有技术能力的供应商带来新的发展机遇。本文完成前，生物咖啡茶也做过一些这方面有益的尝试，积累了一些经验，在此欢迎供需双方的朋友们交流与合作。