非洲猪瘟(Infection with African swine fever virus,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African Swine fever virus,ASFV)感染家猪和各种野猪而引起的一种急性、出血性、烈性传染病,最急性和急性感染死亡率可达100%,其临床症状与猪瘟症状相似,只能依靠实验室监测确诊。世界动物卫生组织(OIE)将其列为法定报告动物疫病,该病也是我国重点防范的一类动物疫情。
非洲猪瘟病毒(ASFV)是非洲猪瘟病毒科下唯一的双链DNA病毒,基因组长度约175-190kb,编码多种结构蛋白及参与逃避宿主防御机制的蛋白,病毒颗粒呈正二十面体,具有5层结构,直径约200nm,因为其复杂的病毒结构以及相应复杂的致病机制,导致相关疫苗研制进程十分缓慢。
近年来国内外对于非洲猪瘟疫苗主要的研发路线包括灭活疫苗、减毒活疫苗、亚单位疫苗、病毒载体疫苗等。非洲猪瘟灭活疫苗是研究较早的疫苗,但保护效果不足,已基本被放弃。减毒活疫苗可能存在毒力返强、引起免疫抑制、导致潜伏感染等安全性和稳定性的问题。
亚单位疫苗
非洲猪瘟亚单位疫苗通过表达保护性抗原(如P30、P54、P72等)诱导体液和细胞免疫,安全性高、便于鉴别免疫与感染猪,最近已成为对抗非洲猪瘟的一种有希望的策略。非洲猪瘟亚单位疫苗通过重组DNA技术表达病毒表面抗原,经纯化、灭活等步骤制备而成,具有高安全性和有效性。其核心流程包括抗原筛选与基因克隆、蛋白表达与纯化、灭活处理、佐剂配制及质控验证,最终形成可诱导特异性免疫应答的疫苗制剂。
亚单位疫苗下游纯化工艺流程图
病毒载体疫苗
病毒活载体疫苗利用削弱后的病毒传递致病抗原,激发免疫反应。其优点是免疫效果好、单剂量即可刺激长期保护;缺点是载体可能引发免疫应答降低有效性,且生产效率低、成本高、存在基因组整合风险。
病毒载体疫苗下游纯化工艺流程图
收获与澄清
在细胞培养生产出的各种培养液中,除了含有大量目标物质以外,还存在许多细胞组织碎片及代谢产物等杂质,使得培养液呈现混浊或半混浊状态,如果直接用这种培养液进行浓缩操作,将会很快使超滤膜阻塞,而无法完成培养液的浓缩,并致使超滤膜报废。因此,培养液在浓缩之前,首先必须进行澄清处理,去除培养液中的大颗粒杂质,使其成为半透明或透明溶液,用这样的培养液进行浓缩,才可能使浓缩过程正常进行,确保超滤膜的使用寿命。培养液浓缩前的澄清处理是浓缩过程中一个关键的技术环节。
优质的澄清步骤需要兼具较高的固体颗粒去除能力以及较高的产品收率、易于放大、并且能够保护后期下游操作装置。离心常用于去除大颗粒。多级深层滤(如1.2μm→0.45μm)澄清上清。而在培养规模过大时,离心耗时长,深层过滤需要大量的深层滤膜,导致耗材的成本大幅增加。同时,对于高密度的细胞培养会使深层滤膜的载量降低,从而导致成本增加以及产品过度稀释。切向流过滤(TFF)是由跨膜压差驱动,小于膜孔径的物质和杂质透过膜,而颗粒较大的细胞等杂质被截留,适用于大规模生产。TFF膜组件有平板膜包及中空纤维两种。一般用于微滤澄清的膜孔径为0.45/0.22μm。中空纤维切向流微滤澄清可以直接处理高固含量料液,如高密度细胞培养液,可以省去离心和预过滤等步骤,步骤少,操作简单,膜通过清洗可反复使用,降低了设备投资和操作成本,符合模化自动化生产的要求。
超滤浓缩/换液(TFF)
一般情况下,应用超滤法(TFF)可实现保护性抗原百倍级浓缩,大幅去除杂蛋白。其中,中空纤维膜过滤技术具有温和低剪切力、堵膜风险更低、操作灵活、使用寿命可观、性价比优良、适配规模化放大等优点,因此浓缩纯化建议选择中空纤维。
使用超滤法进行浓缩纯化,选择合适的膜孔径至关重要,膜孔径直接决定了浓缩的效率和产品质量。一方面需要选择膜孔径能够使目标分子有效截留以保证收率,另一方面要充分考虑杂蛋白的去除效果和处理速度。因此适配的选型原则为:选择可以截留目标分子的孔径最大的膜,并且尽量选择孔径分布均一的滤膜。
关于九龄
九龄科技是一家专注于生物制药与细胞培养、纯化、分离的开发生产公司;产品应用于生物医药、诊断、工业流体的过滤、检测、澄清、纯化与浓缩过程;九龄已开发出超滤离心管、超滤/微滤膜包、除病毒过滤器、除菌过滤器、切向流过滤装置、深层膜堆、中空纤维等,适用于生物制药、细胞培养等应用场景。我们的膜与膜过滤器广泛应用于预过滤、微滤、超滤、纳滤的浓缩、提取及分离;我们拥有多条产品生产线,从小型一次性实验室过滤到生产型过滤系统、无菌检测、发酵、细胞培养等,适用于试验与生产中的多项需求。九龄科技期待与您的合作!