CN106237323A - 猪蓝耳病纯化疫苗及其制备方法 - Google Patents

猪蓝耳病纯化疫苗及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种猪蓝耳病纯化疫苗及其生产方法。其中还涉及Marc‑145的全悬浮细胞株及其在制备猪蓝耳病疫苗中的应用。制备猪蓝耳病纯化疫苗，包括以下步骤：1)悬浮驯化获得Marc145的全悬浮细胞株；2)制苗用细胞的无血清悬浮培养；3)蓝耳病毒的培养及收获；4)病毒液纯化；5)疫苗的配置。采用本方法制备疫苗，解决了现有疫苗抗原含量低、血清残留和细胞残留等问题，可有效提高疫苗免疫效力，降低过敏反应。该方法使用无血清培养基全悬浮培养Marc‑145细胞生产猪蓝耳病毒，配合超滤设备对病毒进行浓缩、纯化，是简单、便宜、高效的纯化方法。

Description

猪蓝耳病纯化疫苗及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种猪蓝耳病纯化疫苗及其制备方法，属于兽用生物制品领域。
背景技术
猪蓝耳病又称猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratorysyndrome，PRRS)，是一种危害养猪业的病毒性传染病，是20世纪80年代末暴发的一种新型传染病。1987年美国首次报道了该病的发生，当时称之为猪神秘病(Mysteryswinedisease，MSD)，主要症状是妊娠母猪发热、厌食、早产、流产、死产、木乃伊胎、弱仔等。(严玉霖，高洪。猪繁殖与呼吸综合征诊断技术研究进展[J]。动物医学进展，2008，29(7)：81-85)(Grebennikova T V,Clouser D F,Vorwald A C,et al.Genomiccharacterization ofvirulent,attenuated,and revertant passages of aNorth American porcinereproductive and respiratory syndromevirus strain[J].Virology,2004,321:383-390.)。随后，该病迅速蔓延至欧洲养猪国家，造成了100万头猪的死亡，使欧美国家的养猪业蒙受了灾难性的经济损失。20世纪90年代中期该病蔓延至亚太地区。1996年，中国郭宝清等证实本病在国内的存在，并用猪巨噬细胞和Marc-145细胞成功分离了猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)，随后在全国大部分省市均有报道，成为重要猪病之一。(郭宝清，陈章水，刘文兴，等。从疑似PRRS流产胎儿分离PRRSV的研究[J]。中国畜禽传染病，1996，18(2):1-4)。2006年4月，以仔猪高死亡率为特征的高致病性猪繁殖与呼吸综合征在我国南方部分省、市暴发，给我国养猪业造成了较大的损失。2008年6月，曾报道该病在湖南部分地区暴发，呈地方流行性。2010年上半年在我国部分地区发生了以商品猪和母猪死亡率上升为主的所谓“高热病”，甚至在有些地区商品猪的死亡率超过50％，母猪的死亡率也高达5％以上。(沈武玲，乔自林，令世鑫，等。猪繁殖与呼吸综合征疫苗研究现状[J]。动物医学进展，2012，33(1)：117-120)。该病已在很多省市猪群流行，已成为规模化养猪场繁殖障碍的主要病因。世界动物卫生组织(OIE)将其列为必须报告的动物疫病，我国将高致病性猪繁殖与呼吸综合征列为二类动物传染病。猪繁殖与呼吸综合征的流行特点及其病原特性决定了该病一旦在猪群中出现，将很快通过空气和接触及人工授精等途径传播开来，特别是在规模化、集约化、现代化的高密度养猪地区，该病传播尤为迅猛，经济损失更为严重。疫苗的研究和使用是目前预防本病的最主要手段。
现有的猪蓝耳病疫苗主要存在以下三个问题：1.免疫保护力不稳定，主要表现在：免疫后检测不到中和抗体或者抗体水平很低，或者免疫期较短，只有2～3个月；2.免疫副反应大，主要是：下游生产工艺仍为传统方法，未经纯化处理，疫苗中存在一些血清和宿主细胞中的杂质及过敏性物质，而且有效抗原含量低。3.疫苗病毒含量低，现有蓝耳病病毒大规模生产多采用转瓶工艺，但生产过程中存在手工操作密集，细胞维持时间短，密度及活力低等问题，限制了产品的产量和稳定性。这对猪蓝耳病的免疫防控工作带来极大的影响。
发明内容
本发明的目的是是提供一种使用Marc-145细胞系无血清生产猪蓝耳病病毒液，并通过将中空纤维柱、离心、分子筛层析柱技术应用于蓝耳病病毒液纯化上获得猪蓝耳病纯化疫苗的方法。
本发明的技术方案
1.一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)细胞悬浮培养：将Marc-145细胞进行悬浮培养；
(2)接毒方法：将猪蓝耳病病毒种子培养液接入以上悬浮培养的细胞中，继续培养至收获时，收获培养病毒液；
(3)将收获的病毒液采用中空纤维柱进行澄清、微滤、浓缩后，采用连续流蔗糖密度梯度离心或分子筛层析柱对滤液进行纯化；
(4)采用灭活剂灭活纯化的病毒液后与佐剂混合配置灭活疫苗或者将纯化的病毒液与冻干保护剂混匀分装后经冻干制成活疫苗。
2.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述Marc-145细胞进行悬浮培养的方法是：取超低温冻存的Marc-145全悬浮适应株细胞，快速融化后加入摇瓶中培养扩大，取密度为3×105～3×106/ml的细胞接入细胞罐，得到Marc-145细胞全悬浮培养液；
3.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述接毒方法是：Marc-145细胞在生物反应器中培养24～72小时，密度为6×105/ml～6×106/ml，按照体积比0.1％～1.0％接种蓝耳病病毒，继续培养至80％左右的细胞出现典型CPE时，收获病毒液。
4.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述生物反应器的培养参数为：转速60～150r/min，病毒培养温度为33～38℃，溶氧30％～60％，pH7.0～7.4。
5.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述Marc-145猴胚胎肾上皮细胞系(Monkey embryonic kidney epithelial cell line)全悬浮适应株，简称Marc145-QLS株，是由猴胚胎肾上皮贴壁细胞Marc-145株经贴壁培养阶段的低血清驯化过程和低血清培养液悬浮驯化过程而获得，已于2016年8月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记编号为CGMCC NO.12697。
本发明具体实施方式
1.使用摇瓶复苏液氮冻存的Marc145细胞，等细胞生长到需要量(密度为3×105～3×106/ml时将细胞接入细胞罐，接种细胞生物反应器进行培养24～72小时，细胞增长情况符合细胞增殖要求，与摇瓶培养的细胞的增殖速度、细胞活力、平台期接近，密度为6×105/ml～6×106/ml；
2.当细胞密度为6×105/ml～6×106/ml，按(V/V)0.1％接种蓝耳病毒病种毒，等细胞活力小于70％时，取样测定病毒滴度(TCID50/ml)继续培养至80％左右的细胞出现典型CPE时，收获病毒液；
3.收获的病毒液经澄清或连续流离心除去细胞碎片等杂质，根据蓝耳病毒的大小，可选用100KD分子截留值的超滤膜，对病毒液进行50～100倍浓缩后得到纯化病毒液。
4.纯化病毒液用0.22μm滤膜过滤后，用PBS(pH7.2)稀释，按1:1加入冻干保护剂，混合均匀，经分装、冻干制备成猪蓝耳病冻干活疫苗；
5.纯化病毒液用0.22μm滤膜过滤后，加入1/4000β丙内酯，37℃灭活3～4天，经灭活检验合格后，加入乳剂经乳化制备成猪蓝耳病灭活乳剂苗。
以上本发明所使用的Marc145细胞为猴胚胎肾上皮细胞系(Monkey embryonickidney epithelial cell line)全悬浮适应株，简称Marc145-QLS株，是由猴胚胎肾上皮贴壁细胞Marc-145株经贴壁培养阶段的低血清驯化过程和低血清培养液悬浮驯化过程而获得，该株细胞已于2016年8月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记编号为CGMCC NO.12697。
详见图1，猪蓝耳病纯化疫苗生产工艺流程图。
附图说明
图1猪蓝耳病纯化疫苗生产工艺流程图。
本发明涉及的生物材料资源信息
本发明涉及到的Marc-145为猴胚胎肾上皮细胞系(Monkey embryonic kidneyepithelial cell line)全悬浮适应株，简称Marc145-QLS株，是由猴胚胎肾上皮贴壁细胞Marc-145株经贴壁培养阶段的低血清驯化过程和低血清培养液悬浮驯化过程而获得，该株细胞已于2016年8月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记编号为CGMCC NO.12697；Marc-145细胞为猴胚胎肾上皮细胞系MA104株的克隆株，是由美国菌种保藏中心(ATCC)引进，本发明人购自中国兽医药品监察所中国兽医微生物菌种保藏管理中心；猪蓝耳病纯化疫苗生产和检验用用为：
NVDC-JXA1株，保藏信息如下：分类命名：猪繁殖与呼吸综合征病毒，拉丁文学名：Porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2007年3月9日保藏编号：CGMCC No.1964。
病毒弱毒株JXA1-R株，保藏信息如下：分类命名：猪繁殖与呼吸综合征病毒，拉丁文学名：Porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期：2008年4月29日，保藏编号：CGMCCNo.2467。
以上两株病毒均购自中国动物疾病预防控制中心。
本发明的积极意义
本发明涉及一种猪蓝耳病纯化疫苗及其生产方法。其中还涉及Marc-145的全悬浮细胞株及其在制备猪蓝耳病疫苗中的应用。制备猪蓝耳病纯化疫苗，包括以下步骤：1)悬浮驯化获得Marc145的全悬浮细胞株；2)制苗用细胞的无血清悬浮培养；3)蓝耳病毒的培养及收获；4)病毒液纯化；5)疫苗的配置。采用本方法制备疫苗，解决了现有疫苗抗原含量低、血清残留和细胞残留等问题，可有效提高疫苗免疫效力，降低过敏反应。该方法使用无血清培养基全悬浮培养Marc-145细胞生产猪蓝耳病毒，配合超滤设备对病毒进行浓缩、纯化，是简单、便宜、高效的纯化方法。
实施例
以下是本发明具体的实施方案，以进一步阐述本发明，但不能解释为限制本发明的范围。本领域技术人应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本发明的保护范围内。
实例中所使用的生物反应器为荷兰Applikon Biotechnology公司产品和德国赛多利斯集团产品；
实施例1
——Marc-145细胞的全悬浮培养
使用摇瓶复苏液氮冻存的细胞，等细胞生长到需要量时，接种细胞生物反应器进行培养，
具体步骤如下：
(1)取液氮冻存的Marc145-QLS株细胞，37℃快速水浴融化后，接种到摇瓶培养基中，37℃培养，转速设置分别为120r/min。细胞复苏后培养3～4天按0.5×106个/ml的接种密度进行传代扩大培养。
(2)将上述步骤(1)扩大培养的细胞稀释至1.0×106个/ml的密度接种生物反应器，温度27℃，pH 7.2，DO50％，转速120r/min的条件下培养扩大。细胞增长情况符合细胞增殖要求，与摇瓶培养的细胞的增殖速度、细胞活力、平台期接近。细胞生长情况如表1所示。
表1细胞生物反应器全悬浮培养Marc145-QLS细胞
实施例2
——Marc145-QLS细胞培养蓝耳病毒弱毒株
接毒时细胞密度为2.5×106个/ml，0.1％接种猪繁殖与呼吸综合征病毒JXA1-R株，等细胞活力小于70％时，取样测定病毒滴度(TCID50/ml)，结果见表2。
表2不同细胞密度接种的病毒效价
实施例3
——Marc145-QLS细胞培养蓝耳病毒液纯化
收获的细胞悬液经澄清或连续流离心除去细胞碎片等杂质，根据蓝耳病毒的大小，可选用100KD分子截留值的超滤膜，对病毒液进行50～100倍浓缩。高倍浓缩溶液置于装Separate6FF层析柱，用pH7.0～7.4、0.01M PBS缓冲液平衡后，进行柱层析，用紫外分光光度计A280nm检测洗脱液，病毒流出，收集贮存于4℃，得到纯化病毒液。
实施例4
——活疫苗制备
JXA1-R株纯化病毒液用0.22μm滤膜过滤后，用PBS(pH7.2)稀释，按1:1加入冻干保护剂，混合均匀，分装到疫苗瓶中，冻干，封盖。
实施例5
——活疫苗检验
(1)性状微黄色海绵状疏松团块，易与瓶壁脱离，加稀释液后迅速溶解。
(2)无菌检验按现行《中国兽药典》附录(中国兽药典委员会编.中华人民共和国兽药典二〇一〇年版三部，中国农业出版社，2011年，本发明称《中国兽药典》)进行检验，均无菌生长。
(3)支原体检验按现行《中国兽药典》附录进行检验，均无支原体生长。
(4)外源病毒检验按现行《中国兽药典》附录进行检验，均无外源病毒污染。
(5)鉴别检验将疫苗按照瓶签注明头份稀释成1头份/ml，混合均匀，再稀释至200TCID50/0.1ml，与等量猪繁殖与呼吸道综合征病毒特异性阳性血清混合，置37℃中和30分钟后，接种已长成单层的Marc-145细胞24孔细胞培养板，每种细胞各接种12孔，每孔0.5ml。同时设不中和对照组(将疫苗按照瓶签注明头份稀释成1头份/ml，混合均匀，再稀释至200TCID50/0.1ml，与等量培养液混合)和正常细胞对照组，各接种6孔，每孔0.5ml。每孔补加含2％新生牛血清的细胞培养液0.5ml。将细胞培养板置37℃、含5％CO2培养箱中培养，观察96～120小时。中和组和细胞对照组未出现CPE，不中和对照组均全部出现CPE。
(6)安全检验用4～6周龄健康易感仔猪5头，每头肌肉接种疫苗10头份，观察14日，与接种前相比仔猪精神、食欲、体温无明显变化。
(7)效力检验下列方法任择其一。
1)PRRSV病毒含量测定用含2％新生牛血清的培养液将疫苗稀释至1头份/ml，作10倍系列稀释，取10-3、10-4、10-5、10-6 4个稀释度，分别接种已长成单层的Marc-145细胞96孔微量细胞培养板，每个稀释度接种8孔，每孔100μl，同时设不接毒对照8孔。每孔补加含2％新生牛血清的细胞培养液100μl。置37℃、含5％CO2培养箱中培养，观察96～120小时，记录CPE孔数。按Reed-Muench法计算TCID50，每头份疫苗病毒含量≥105.0TCID50。
2)免疫攻毒法用4～6周龄健康易感仔猪10头，随机分为2组，每组5头。一组各肌肉注射疫苗1头份，另一组不接种疫苗。免疫28日后，将5头免疫仔猪，连同条件相同的5头对照仔猪，各肌肉注射强毒株3ml(含104.5TCID50/ml)，连续观察21日，对照仔猪全发病，免疫仔猪至少保护4头。
(8)真空度测定按《中国兽药典》附录进行测定，均符合规定。
(9)剩余水分测定按《中国兽药典》附录进行测定，均符合规定。
实施例6
——Marc145-QLS细胞培养蓝耳病毒
接毒时细胞密度为2.5×106个/ml，0.1％接种猪繁殖与呼吸综合征病毒NVDC-JXA1株，等细胞活力小于70％时，取样测定病毒滴度(TCID50/ml)。
实施例7
——病毒液灭活
NVDC-JXA1株纯化病毒液用0.22μm滤膜过滤后，加入1/4000β丙内酯，37℃灭活3～4天，贮存于4℃备用。将灭活病毒原液接种Marc-145细胞，35～37℃培养，观察14天应无细胞病变，将培养物再接种Marc-145贴壁细胞传代第二代，仍无细胞病变。
实施例8
——灭活疫苗制备
(1)油乳剂按94％白油加6％司本-80和2％硬脂酸铝配制而成。
(2)配苗及分装灭活后的纯化毒液用PBS(pH7.2)稀释，加20％吐温-80为水相，使用胶体磨按3份油相和7份水相的比例配苗。在慢速搅拌的1份油相中缓慢加入1份水相，再以8000r/min充分乳化，形成油包水乳剂。再将3份油包水乳剂缓慢加入2份水相中，再以8000r/min充分乳化，形成水包油包水(W/O/W)的双相油乳剂苗。
实施例9
——灭活疫苗检测
(1)性状
1)外观乳白色乳剂。
2)剂型为水包油包水型，用吸管取少量疫苗于冷水中，第1滴呈云雾状扩散，其余不扩散。
3)粘度用1ml吸管吸取乳剂苗1ml，垂直放出0.4ml所需的时间均在2秒以内。
4)稳定性将疫苗置试管内，3000r/min离心15min，有分层。置室温1周逐渐分为二层乳状液，在4～10℃保存不破乳。
(2)无菌检验按现行《中国兽药典》附录进行检验，均无菌生长。
(3)安全检验用4～6周龄健康敏感仔猪5头，各肌肉注射疫苗5ml。逐日观察14日，应无不良反应。若有体温反应，应不超过正常体温1℃，稽留期不超过24小时。
(4)效力检验用4～6周龄健康易感仔猪10头，随机分为2组，每组5头。一组各肌肉注射疫苗1头份，21日后，再以同样方式注射疫苗1头份，另一组不接种疫苗。28日后，将5头免疫仔猪，连同条件相同的5头对照仔猪，各肌肉注射强毒株3ml(含104.5TCID50/ml)，连续观察21日，对照仔猪全发病，免疫仔猪至少保护4头。
实施例10
——安全检验
分别采用实施例5方法(6)安全检验和实施例8方法(3)安全检验方法对猪蓝耳病纯化疫苗，进行安全检验，结果见表3。
表3安全检验结果
实施例11
——效力检验
分别采用实施例5方法(7)-2)免疫攻毒法效力检验和实施例8方法(4)效力检验方法对猪蓝耳病纯化疫苗，进行效力检验，结果见表4。攻毒用强毒株为NVDC-JXA1株。
表4效力检验结果

Claims (5)

1.一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)细胞悬浮培养：将Marc-145细胞进行悬浮培养；
(2)接毒方法：将猪蓝耳病毒种子培养液接入以上悬浮培养的细胞中，继续培养至收获时，收获培养病毒液；
(3)将收获的病毒液采用中空纤维柱进行澄清、微滤、浓缩后，采用连续流蔗糖密度梯度离心或分子筛层析柱对滤液进行纯化；
(4)采用灭活剂灭活纯化的病毒液后与佐剂混合配置灭活疫苗或者将纯化的病毒液与冻干保护剂混匀分装后经冻干制成活疫苗。
2.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述Marc-145细胞进行悬浮培养的方法是：取超低温冻存的Marc-145全悬浮适应株细胞，快速融化后加入摇瓶中培养扩大，取密度为3×105～3×106/ml的细胞接入细胞罐，得到Marc-145细胞全悬浮培养液；
3.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述接毒方法是：Marc-145细胞在生物反应器中培养24～72小时，密度为6×105/ml～6×106/ml，按照体积比0.1％～1.0％接种蓝耳病病毒，继续培养至80％左右的细胞出现典型CPE时，收获病毒液。
4.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述生物反应器的培养参数为：转速60～150r/min，病毒培养温度为33～38℃，溶氧30％～60％，pH7.0～7.4。
5.如权利要求1所述的一种猪蓝耳病纯化疫苗的制备方法，其特征在于所述Marc-145猴胚胎肾上皮细胞系(Monkey embryonic kidney epithelial cell line)全悬浮适应株，简称Marc145-QLS株，是由猴胚胎肾上皮贴壁细胞Marc-145株经贴壁培养阶段的低血清驯化过程和低血清培养液悬浮驯化过程而获得，已于2016年8月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记编号为CGMCC NO.12697。
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