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王春来:细菌菌影疫苗取代传统灭活疫苗指日可待

来源:生物谷 2014-07-09 09:19

近年来,禽流感、口蹄疫、高致病性猪蓝耳病、猪瘟等动物疫情的流行使政府提高对疫苗免疫效果的重视,动物疫苗逐渐由“低价”向“高效”转变,动物疫苗生产的技术升级变得非常重要。动物疫苗的工业化正呈现出快速的发展。畜牧养殖行业的规模化对于疫苗安全性,保护效力和质量以及疫苗使用便利性的要求也愈发严格。针对行业的需求,近年来动物疫苗产业的研发集中在新型佐剂、抗原纯化、细胞株或病毒株的高通量筛选、悬浮培养等热点。

2013年生物谷在中国医药城成功举办首届动物疫苗发展论坛,来自全国各地90多家企业单位,近200人参加了会议,会议得到了参会企业及嘉宾的一致好评。2014年,将于7月24日~7月25日举办的“2014动物疫苗发展论坛届时由多位国内动物疫苗研发领域的顶级专家与会分享疫苗研发技术最新突破与应用,为行业内的专家和行业领导者搭建一个交流的平台。会议即临之际,生物谷采访了本次论坛演讲嘉宾之一,来自的哈尔滨兽医研究所王春来研究员,针对动物疫苗产业发展现状及近些年出现的新概念“细菌菌影疫苗”等热点问题进行了详细访谈。

生物谷:我国动物疫苗产业发展现状?政策监管力度如何?本土企业谋发展的突破点?

动物疫苗产业是生物医药产业的一部分,具有高新技术产业特征。由于其较高的利润率,近年来大量资金向动物疫苗产业聚集,新企业、新车间数量剧增,生产能力不断扩大。目前我国拥有85家兽用疫苗生产企业,但大部分企业的规模较小,疫苗生产检验环节不规范,产品结构也不合理。企业的生产能力远大于市场需求,产品同质化严重,市场竞争日趋激烈。目前,多数上市疫苗生产企业仍以政府招标苗为主要收入来源,且以猪、禽类疫苗产品为主(约占80%以上)。其中竞争最为激烈的属猪瘟疫苗产品(约31家生产企业),集中度最高的为口蹄疫和高致病性禽流感疫苗产品(分别有6家和9家生产企业)。近几年市场竞争尤为激烈,在竞争过程中,各企业大打价格战,盲目追求低价中标,导致企业降低产品的质量、减少售后服务等途径来压低成本。造成这种现象的原因,主要在于政府“价低者得”的招标政策,企业只能靠压低价格来维持市场份额。

为了应对这一问题,农业部出台了相应的举措。2012年5月份农业部发布了《国家中长期动物疫病防治规划(2012-2020年)》,明确提出 "完善强制免疫政策和疫苗招标采购制度,明确免疫责任主体,逐步建立强制免疫退出机制。按照这一设想和工作思路,今后将逐步降低政府招标苗的比重,并最终退出市场。针对部分疫苗,尤其是口蹄疫等重大动物疫病疫苗产品质量下降和不稳定的问题,农业部亦出台了相关的规定。如规定从2013年9月1 日起开始实施《关于做好口蹄疫疫苗质量标准提升工作的通知》,国家强制免疫应用口蹄疫疫苗将逐步执行新的疫苗质量标准。效力升级一方面提高了行业标准,另一方面也对政府招标苗的价格起到提振的作用。针对病毒性疫苗抗原含量不足的问题,农业部发布了第1708号公告(关于停止受理生产线项目兽药GMP 验收申请等):“自2012 年2 月1 日起,各省级兽医行政管理部门停止受理新建兽用粉剂、散剂、预混剂生产线项目和转瓶培养生产方式的兽用细胞苗生产线项目兽药GMP 验收申请。”未来我国的疫苗技术将完全升级为悬浮培养技术,随着生产工艺的升级,兽用疫苗的质量必将有一个较大的提升。

中国疫苗市场的巨大潜力,吸引了世界排名最领先的跨国疫苗制造巨头前来淘金。近年来,外资与民营企业携手共同开拓市场的趋势波涛汹涌,不少跨国的疫苗龙头企业纷纷布局中国市场。这样一来,使得本土的动物疫苗企业间不但面临着业内的竞争,更面临着国外龙头企业的激烈冲击。如何面对空前的挑战和竞争,对本土动保企业提出了更高的要求。面对外资企业在资金和技术上的优势,本土企业要想在竞争中立于不败之地,必须加强原始创新能力、掌握核心技术、提升核心竞争力;同时升级生产工艺、提高产品质量;另外,动保企业在发展的过程中要注意调整企业定位和产品结构,完善产品线,与行业专家紧密合作。要向国外先进的动保企业学习,建立专业的营销队伍,向一体化动保方案提供商转型。

生物谷:细菌菌影疫苗是近些年出现的新技术新概念,能否请您简单介绍一下目前研究的细菌菌影疫苗类型及各自的特点。相比传统疫苗具有哪些优势和不足?

细菌菌影(Bacterial ghost)是一种没有细胞浆和核酸的空细菌体,是利用噬菌体ΦX174 裂解基因E编码的裂解蛋白在菌体细胞内表达后形成的产物。按照裂解是否需要溶菌酶,噬菌体裂解系统大致有两种基本模式:λ、T4等双链DNA大噬菌体的依赖噬菌体溶菌酶的裂解系统和单链DNA噬菌体ΦX174 以及单链RNA噬菌体MS2等小噬菌体的不依赖噬菌体溶菌酶的裂解系统。大噬菌体裂解系统在感染后期完全裂解宿主细胞,仅留下细胞残片;小噬菌体裂解系统并不导致宿主细胞完全裂解,而是引起细胞膜出现孔道造成细胞内容物流失,形成细胞壁几乎完好无损的“空影细胞”。

目前国内外在细菌菌影的研究方面,大多采用基于噬菌体ΦX174 裂解基因E的裂解系统。裂解基因E在宿主菌内的表达是收到严格调控的,E基因与调控基因一起构成了裂解盒基因。目前常用的启动阻遏调控系统主要是温度敏感型的λpL/pR-cI857系统和化学诱导型lacPO-lacIq系统以及间甲基苯甲酸诱导的Pm-xylS表达系统。为了进一步提高裂解效率,有的学者在裂解系统中引入了二级杀伤基因,可以有效、充分地杀死发酵后存活的细菌。二级杀伤基因主要有金黄色葡萄球菌核酸酶A和抗菌肽等。

菌影疫苗与传统的灭活苗相比,具有以下优点:①菌体表面抗原决定簇保留天然构象,免疫原性优于灭活苗;②可同时刺激机体产生体液免疫和细胞免疫,交叉保护能力优于灭活苗;③生产工艺简单,不需添加佐剂,可冻干保存,不需冷链条件运输和保存;④优良的佐剂效应,含有脂多糖和肽聚糖,具有佐剂作用;诱导的免疫反应水平达到或超过福氏完全佐剂;⑤可以作为药物递送系统,菌影的细胞质空间可以填充任何水溶性物质,可以用来递送一些具有治疗作用的药物,且具有缓释作用。

生物谷:在细菌菌影疫苗及其他动物疫苗的研发过程中主要面临哪些技术难点?

在制备菌影的过程中,灭活效率是关键因素。现在存在的主要问题是,裂解起始菌液浓度低下,通常只有在OD600值小于0.5时进行升温诱导才会实现较好的裂菌效果,需要进一步优化菌影的制备条件,改进裂解系统以及制备方法。另外,通常在诱导培养结束后,在收获的菌液中仍会残留少量的活菌,也就是说,裂解效率达不到100%。残留的少量活菌仍需后期处理工艺彻底灭活,不同的菌种可能需要不同的方法。

生物谷:鉴于细菌菌影疫苗所具备的许多优势,细菌菌影疫苗在未来的发展当中会不会完全取代常规疫苗,还是两者会起到相互补充?

目前,E蛋白介导制备的菌影已经成功地应用于各种大肠杆菌菌株、鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌、肺炎克雷伯氏杆菌、支气管败血博特氏杆菌、幽门螺旋杆菌、霍乱弧菌、胸膜肺炎放线杆菌、流感嗜血杆菌、溶血巴氏杆菌、多杀巴氏杆菌、绿脓杆菌、恶臭假单胞菌等。范围如此之大说明只要E溶解盒被引入到适当的载体中,E蛋白介导的裂解可能会在每个革兰氏阴性菌中发生。但这只是一种理论假设,E蛋白介导的菌影制备技术还受许多因素的影响,例如细菌的生长状态、培养基营养成分、pH值、Mg2+浓度和细菌细胞膜的状态及流动性等多种因素。因此,每一种细菌菌影的制备以及菌影疫苗的研制都需要一个长期的摸索过程,也存在着最终失败的可能性。所以,在可与预见的将来,仍将是菌影疫苗与传统的灭活苗共存,两者相互补充。但从长期看,鉴于菌影疫苗的诸多优点,必将取代传统的灭活苗。

生物谷:从科学研究到最后的临床应用,细菌菌影疫苗还有很大的发展空间,细菌菌影疫苗未来推广策略?

细菌菌影疫苗是一项新生事物,不论对于从事科学研究的科研人员、企业的研发和销售人员、还是最终的养殖业户,都不是很熟悉。任何一个新生事物,从最初出现到广泛认可,都需要一个了解、熟悉和接受的过程。这个过程中,需要各个层面人员的参与,首当其冲的就是菌影疫苗的研究人员。科研人员应该利用各种机会,包括学术会议、行业论坛以及面向养殖业主的各种培训,积极地宣传菌影疫苗,使大家头脑里都有菌影疫苗这样一个概念,都知道菌影疫苗是一种新生代的基因工程产品、一种高科技产品,效果优于传统的灭活疫苗。其次,需要生物制品企业积极地参与进来,共同研发或转化菌影疫苗,使这一科技成果尽快落地形成产品。然后利用企业的销售网络和渠道大力宣传和推广菌影疫苗,最终使得菌影疫苗能够被广大养殖业主接受和使用。(生物谷Bioon.com)

关于王春来

王春来,男,汉族,1973年出生,黑龙江省哈尔滨市人,博士,研究员。 1996年毕业于东北农业大学,获学士学位,2000年毕业于中国农业科学 院研究生院,获硕士学位,2004年毕业于中国农业科学院研究生院,获 博士学位。2008-2010年在东北林业大学博士后流动站(黑龙江省农业科 学院博士后工作站)做在职博士后研究工作,2009年9月至2010年9月赴美国Iowa州立大学兽医学院做一年访问学者。

参加工作以来,一直从事猪呼吸道细菌病的免疫防制工作,运用当代分子生物学、分子免疫学以及功能基因组和蛋白质组学技术,开展猪呼吸道细菌病的免疫、诊断、致病机理以及新型基因工程疫苗的研究。目前主要开展胸膜肺炎放线杆菌和副猪嗜血杆菌的研究工作,疫苗研究方面包括基因工程亚单位疫苗、基因缺失弱毒活疫苗、菌影疫苗以及传统的灭活疫苗。参加工作以来,先后承担了国家“863”、“973”、国家自然科学基金、哈尔滨市科技创新人才研究专项、中央级科研院所基本业务费项目基金、兽医生物技术国家重点实验室基本业务费项目等多项国家和省部级项目。近年来在Tuberculosis、Immunobiology、PLoS One、 Vaccine、Clinical and Vaccine Immunology、Journal of Virological Methods、Immunology Letters、Protein Expression and Purification、Journal of Veterinary Science,中国农业科学和中国预防兽医学报等国内外刊物上发表研究论文70余篇,其中SCI收录文章15篇。获省部级奖3项,获国家发明专利4项,申请专利12项,参编学术着作3部。目前任Vaccine、Infection and Immunity、Biomed Genomics 、BMC Veterinary Research、Clinical and Vaccine Immunology、AJMR、中国农业科学、中国预防兽医学报的特约审稿员。

关于2014动物疫苗发展论坛

时间:2014.07.24-25

地点:国贸东方大酒店(泰州市高mk港区医药城药城大道6号)

会议详情:

http://www.bioon.com/z/2014vvm/

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