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當(dāng)我們討論疫苗的時(shí)候,我們能討論什么?
更新時(shí)間:2016-03-31   點(diǎn)擊次數(shù):1834次

隨著“山東疫苗案”的曝光,這場(chǎng)由于疫苗管理、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題造成的疫苗安全危機(jī)再一次引爆了疫苗安全話題的討論,世界衛(wèi)生組織也就此事件發(fā)表了相關(guān)聲明。究竟此次疫苗事件可能對(duì)大眾健康造成怎樣的影響呢?在從疫苗研發(fā)、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)絲ui終使用的整條產(chǎn)業(yè)鏈中,又是如何進(jìn)行疫苗檢測(cè)的呢?而隨著遺傳學(xué)的飛速發(fā)展,疫苗未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)又將何去何從?且聽沃特世為您一一道來(lái)。

疫苗,大眾健康的忠誠(chéng)衛(wèi)士

人類的發(fā)展史,就是一部與病原微生物的斗爭(zhēng)史,而其中疫苗的誕生意義重大——利用疫苗,人類消滅了曾經(jīng)被譽(yù)為死神的天花;兒童再也不用為脊髓灰質(zhì)炎、麻疹、百日咳等疾病擔(dān)驚受怕;即使是致死率接近100%的狂犬病也能夠通過(guò)及時(shí)注射疫苗來(lái)杜絕……可以說(shuō),隨著現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的發(fā)展,疫苗已經(jīng)為大眾健康筑起了一道堅(jiān)實(shí)的防線。

然而,正如其他藥品一樣,疫苗產(chǎn)品也需要一套經(jīng)過(guò)科學(xué)驗(yàn)證的研發(fā)、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用流程,任何環(huán)節(jié)的疏漏都會(huì)為疫苗產(chǎn)品引入安全隱患,甚至造成嚴(yán)重的安全事故。以此次“山東疫苗案”為例,據(jù)當(dāng)前調(diào)查結(jié)果,此次涉事疫苗均為自愿自費(fèi)注射的二級(jí)疫苗,因儲(chǔ)存不當(dāng)(未冷藏)、管理不善、產(chǎn)品過(guò)期等問(wèn)題,造成部分疫苗失效。而世界衛(wèi)生組織也發(fā)布公告稱,此次涉事的失效疫苗,雖然不會(huì)直接產(chǎn)生對(duì)接種者有害的毒性,但會(huì)失去正常的效果,降低接種者針對(duì)特定疾病的免疫效果。

疫苗檢測(cè),生物制藥的攻關(guān)難題

正是由于疫苗之于大眾健康的意義,確保疫苗產(chǎn)品質(zhì)量、功效與安全至關(guān)重要。對(duì)于疫苗產(chǎn)品而言,生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過(guò)程不同階段的產(chǎn)物以及zui終產(chǎn)品的質(zhì)量控制的關(guān)鍵是嚴(yán)格的檢驗(yàn)以及準(zhǔn)確的檢驗(yàn)方法。然而,疫苗往往來(lái)源于活體生物材料,生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過(guò)程以及zui終疫苗產(chǎn)品的復(fù)雜性和內(nèi)在變異往往會(huì)帶來(lái)眾多困擾生物制藥產(chǎn)業(yè)的特殊問(wèn)題。

隨著現(xiàn)代分子技術(shù)和相關(guān)方法的發(fā)展,這些全新的技術(shù)成果為疫苗質(zhì)量控制提供了全新的檢驗(yàn)方法,其中基于質(zhì)譜分析技術(shù)(MS)的檢測(cè)方法受到了廣泛的應(yīng)用。例如在研究疫苗特征方面,質(zhì)譜分析技術(shù)被廣泛應(yīng)用于疫苗的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,覆蓋疫苗發(fā)現(xiàn)、開發(fā)、劑型配制、生產(chǎn)、穩(wěn)定性試驗(yàn)、質(zhì)量控制、上市審批簽發(fā)、上市后檢測(cè)等環(huán)節(jié),其中液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)以及電噴霧-串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用(ESI-Q-ToF-MS)等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于描述疫苗特征。

在這些技術(shù)中,高分辨力質(zhì)譜儀,如電噴霧-串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(Q-ToF),作為一種全新技術(shù),已經(jīng)推動(dòng)疫苗特征描述進(jìn)入了一個(gè)新的階段。目前這些技術(shù)能夠檢測(cè)免疫原蛋白質(zhì)和核酸的較小的改變。而隨著新分析技術(shù)的進(jìn)展,尤其是高分辨力、高度質(zhì)譜方法和新的蛋白質(zhì)NMR的進(jìn)展,傳統(tǒng)的技術(shù)如凝膠電泳和親和色譜也正在被加強(qiáng)。這一系列技術(shù)為曾經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)的疫苗組分結(jié)構(gòu)改變檢測(cè)提供了方法。

同時(shí),應(yīng)用高分辨力質(zhì)譜技術(shù)能夠比較好地描述導(dǎo)致疫苗物理特征改變的免疫原性蛋白質(zhì)或核酸改變的特征。Q-TOF可以提供詳細(xì)的物理技術(shù)不能確定的這些核苷酸和蛋白質(zhì)的序列信息;通過(guò)應(yīng)用酶促消化,大的蛋白質(zhì)可以斷裂成可以測(cè)序的片段。在氨基酸和寡核苷酸磷骨架之間的鍵是MS-MS分析期間的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)和可預(yù)測(cè)片段,質(zhì)譜的高度考慮了根據(jù)分子量數(shù)據(jù)的明確序列,當(dāng)分子量數(shù)據(jù)提供一個(gè)以上可能性時(shí),結(jié)合MS-MS分析。當(dāng)對(duì)于已知或簡(jiǎn)單疫苗時(shí),這個(gè)程序是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。

而當(dāng)分析更復(fù)雜的疫苗時(shí),如含有復(fù)雜佐劑或多種免疫原組分時(shí),質(zhì)譜的分辨力具有很大的幫助,這些復(fù)雜混合物的HPLC-UV分析經(jīng)常產(chǎn)生洗脫合作的多種組分。由于這些類型疫苗的各種各樣的成分,該質(zhì)譜儀通過(guò)它的質(zhì)譜敏感性和選擇性檢測(cè)器,提供了額外的分離,通過(guò)質(zhì)譜可以消除洗脫合作組分。這些技術(shù)已經(jīng)成功地被應(yīng)用,例如測(cè)定復(fù)雜疫苗中的磷脂成分和描述蛋白質(zhì)特征。

疫苗重組,技術(shù)發(fā)展的全新挑戰(zhàn)

早年的疫苗往往以病原微生物或其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)人工減毒、滅活之后產(chǎn)生的,但隨著二十多年來(lái)遺傳學(xué)的飛速發(fā)展,疫苗重組(Vaccines Recombination),即利用遺產(chǎn)學(xué)重組機(jī)制研發(fā)生產(chǎn)全新疫苗,已經(jīng)成為了疫苗技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。這一技術(shù)是通過(guò)DNA重組疫苗,或者消除、修飾病原微生物上已知的致病性基因,抑或是以非致病性微生物體為載體,插入病原微生物的某個(gè)基因等手段來(lái)開發(fā)、生產(chǎn)疫苗。

這一全新的技術(shù)趨勢(shì),給疫苗檢測(cè)方法的開發(fā)帶來(lái)了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。作為生物制藥領(lǐng)域檢測(cè)技術(shù)的沃特世,正與研究人員合作,開發(fā)基于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)的疫苗檢測(cè)方法,并且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

例如在重組流感疫苗的研究中,經(jīng)批準(zhǔn)的季節(jié)性流感滅活疫苗通常含有規(guī)定量的HAs—H1、 H3和B的混合物,對(duì)應(yīng)3種zui常見(jiàn)的病毒流感A亞型的H1N1和H3N2和流感B的HA蛋白。這些HA蛋白是糖蛋白類,每個(gè)糖基化位點(diǎn)均含有多種N-糖基化基序且每個(gè)位點(diǎn)含多種糖形。由于HAs在流感結(jié)合至宿主細(xì)胞,即感染過(guò)程中的重要決定作用,HAs中糖基化的精細(xì)鑒定和監(jiān)測(cè)對(duì)疫苗的開發(fā)和生產(chǎn)都非常重要。然而,傳統(tǒng)方法很難區(qū)分同一蛋白不同糖基化位點(diǎn)上的聚糖分子,因此用傳統(tǒng)方法表征含多個(gè)糖基化位點(diǎn)的糖蛋白(如HAs),是極富挑戰(zhàn)的。

沃特世利用其超液相色譜(UPLC®)革新的分離能力,經(jīng)由LC/UV-MS系統(tǒng)分析了單克隆鼠lgG1抗體胰蛋白酶消化所得胰蛋白酶肽的四種主要的N-糖型。結(jié)果顯示該方法可檢測(cè)并量化糖基化。且采用該方法可同時(shí)鑒定糖基化位點(diǎn)和聚糖分子。這一成果幫助疫苗研究者克服了傳統(tǒng)檢測(cè)手段能力不足帶來(lái)的困難。

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