来源:兽医学院 发布时间:2026-11-05 浏览次数:10


      近日,由华南农业大学兽医学院陈瑞爱教授牵头,联合华东理工大学、肇庆大华农生物药品有限公司等产学研单位研制的禽流感(H9亚型)灭活疫苗(细胞源,CN株)经农业农村部第1062号公告获批《新兽药注册证书》(图1),该疫苗是首个获批的悬浮细胞源H9亚型禽流感单苗新兽药。该成果是研究团队十余年来聚焦禽流感(H9亚型)防控重大需求,围绕“悬浮细胞流感疫苗”这一方向,从种子细胞、无血清培养基、种毒驯化、过程强化到工程放大等前沿技术系统攻关的结晶。

图1禽流感(H9 亚型)灭活疫苗(细胞源,CN株)

传统的H9疫苗抗原生产采用鸡胚培养工艺,成本高,且在流感大流行时期会面临鸡胚短缺的产能制约;另外,用过的大量废胚处理亦带来环境与资金压力。陈瑞爱教授认为要破解这些难题,必须跳出“鸡胚思维”,建立全新的细胞培养生产体系。2014年陈瑞爱教授和华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室谭文松教授成立了联合攻关研究团队,开展禽流感病毒的全悬浮细胞无血清培养工艺开发。最终从一株细胞到一个“细胞工厂”,实现了全链条学术突破:

种子细胞:从“混合细胞群”中选育高产稳定克隆——打造疫苗生产的“专用芯片”

M细胞对流感病毒敏感,但现有的M细胞系实为一个不均一的混合细胞群体——其中低产细胞消耗营养、破坏环境,拉低整体产毒水平。联合攻关团队以此为切入点,对母本细胞开展单细胞克隆分离,系统比较各子代克隆的形态、唾液酸受体含量和病毒生产能力,筛选出一株高产且稳定的克隆株M-DHN(图2),其单细胞病毒产量约为母本细胞的2倍,达到同期文献最高水平;同时可连续稳定传代,适合大规模培养。

图2 适应无血清全悬浮培养的M-DHN细胞系

团队进一步揭示了“高产”的细胞本质:高产克隆具有更高的核糖体翻译活性和线粒体能量代谢水平,且抗病毒基因表达更弱,从而在高效产毒的同时减轻细胞负担。也确证了活性氧与天然免疫反应是可调控的产毒靶点。

无血清细胞培养基开发——构筑细胞和抗原高产的“营养底盘”

细胞能悬浮生长,并不等于病毒能高产。团队抓住一个常被忽视的科学问题:病毒是严格的胞内寄生物,它劫持宿主细胞的翻译、能量与膜脂系统来扩增自身,其感染阶段对碳源、氮源和生长因子有特定的需求谱,若营养配比与病毒代谢需求错配,产量即受限。

团队开发的无血清、无动物源成分的化学成分明确培养基,使悬浮M-DHN细胞稳定生长,从源头消除了血清批次差异与外源因子风险。获得的最优培养基支持H9N2病毒最大HA滴度较对照提高约59.5%;单细胞产毒率提高约57%。

团队通过感染后的代谢动力学解析,阐明了“高糖酵解通量、特定促病毒氨基酸谱、低丙氨酸”是高产细胞的代谢特征,不仅从机理上解释了培养基的高产原因,也为其他动物病毒疫苗的培养基开发提供了可迁移的方法学范式。

种毒适应与感染工艺优化——让病毒“换个环境”既高产又保真

原始H9疫苗种毒原本适应于鸡胚,团队将其在悬浮M-DHN细胞上连续适应传代,并在传代中同步监测HA基因序列与抗原性,在提高滴度的同时避免新的抗原漂移。在此基础上系统优化了感染关键参数,并确定了最佳收获窗口;序列分析证实,细胞基质生产的病毒HA核酸序列与原始鸡胚毒株一致、未发生突变,8个潜在N-糖基化位点均保持正常修饰,从源头上保证了疫苗抗原性。

2 L到1500 L的线性放大——从摇瓶到车间生物反应器的工程跨越

实验室工艺要变成产品,必须经得起放大。团队确定了1500 L生产反应器放大生产工艺,1500 L反应器接毒后60 h,病毒滴度和单细胞病毒产量(Svy)与2 L实验室反应器结果仅相差约1.17%,实现了从摇瓶到生产车间1500 L规模的近乎线性的可重复放大。

该成果的意义,不止于一支疫苗获批。在科学上,联合攻关团队打通了“高产细胞株选育—高产无血清培养基—种毒细胞适应—1500 L放大”的完整自主链条。相关技术成果获得发明专利授权8项,以及广东省科技进步奖一等奖1项。团队将以此为新起点,持续深耕新型疫苗技术,为家禽养殖业疫病防控和培育畜牧业高质量发展新质生产力做更多贡献。

相关研究由陈瑞爱教授团队联合国内相关科研单位和企业共同完成,多名研究生参与。系列研究得到省部产学研结合引导项目、省应用型科技研发专项资金项目及相关科研项目资助。