CN109943536B - 一种戊型肝炎病毒的培养方法及其灭活疫苗的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种戊型肝炎病毒的培养方法,同时还公布了其灭活疫苗制备方法。该病毒可以在Vero细胞上稳定增殖且动物实验已经证实该病毒株具有良好的免疫原性,可以用作生产疫苗的毒种。用该病毒生产戊型肝炎灭活疫苗不仅在安全性方面更可靠,而且具有良好的免疫原性和保护效果,是生产戊型肝炎灭活疫苗的理想毒株。
Description
技术领域
本发明涉及肝炎病毒技术领域,尤其涉及戊型肝炎病毒的培养方法及其灭活疫苗的制备方法。
背景技术
戊型肝炎病毒(Hepatitis E Virus,HEV),是一种经粪口途径传播,严重危害人类健康的病毒性肝炎病原体。目前,全世界已有约三分之一的人口感染HEV,其中孕妇感染HEV后死亡率高达20%-25%。2015年WHO报道显示,仅亚洲和非洲的9个地区就有近2010万人感染HEV,每年死亡人数到达30万,其中7万人死于HEV感染所引发的重症肝炎,并造成5200胎儿死亡。中国是戊肝高发地区之一,其中1986年在新疆大规模爆发,导致119280例感染,死亡707例。2013年全国重点传染病疫情分析报告表明,病毒性肝炎仍占据甲乙类传染病中发病率的首位,其中HEV名列传染病致死率的前10位,成为我国急性流行性肝炎中的最大杀手。
近年大量临床报道发现戊肝感染可导致慢性化,并在短期内造成肝硬化。更严重的是,戊肝已经证实是一种人畜共患病,生吃猪肉、猪肝,或饮用生牛奶都会导致人类感染HEV,极大的增加了HEV感染的风险。因此,迫切需要对HEV疫苗进行深入的研发。
目前戊肝病毒没有有效的治疗方法。由于HEV缺乏有效的细胞培养体系,阻碍了传统全病毒疫苗的研究。尽管2012年厦门大学针对HEV基因1研制出世界上首支HEV基因工程疫苗“益可宁”,但与我国主要流行基因4型存在一定的差异,并且目前市面上仍无商品化的疫苗出售。此外,由于该重组疫苗只表达HEV基因1型的部分衣壳蛋白,因此其对我国主要流行的基因4型的保护性还有待进一步的评价。而传统的全病毒疫苗不仅保留了病毒刺激机体免疫系统的特性,并且是以完整的病原体作为抗原,具有所有新型基因重组疫苗所不可替代的优势。因此,在HEV可培养的基础上,传统的全病毒疫苗将会是预防HEV最好的策略。
发明内容
为了解决上述技术问题提,本发明提供一种制备戊型肝炎灭活疫苗的新的戊型肝炎病毒(命名为KM01)的培养方法,该毒株可以在Vero细胞上稳定增殖,且动物实验已经证实KM01具有良好的免疫原性,可以用作生产疫苗的毒种。用该病毒KM01生产戊型肝炎灭活疫苗不仅在安全性方面更可靠,而且具有良好的免疫原性和保护效果,此毒株是生产戊型肝炎灭活疫苗的理想毒株。还提供了利用该病毒制备灭活疫苗的方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种戊型肝炎病毒的培养方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)从戊型肝炎急性感染猪粪便中分离得到病毒,经生物学特性鉴定确认为戊型肝炎病毒;其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;
(b)在Vero细胞上盲传适应6代,并仍具有较高的病毒滴度(>107);
(c)在Vero上培养适应过程中逐渐减少培养时间,早代次培养周期为23天,传至10代后病毒繁殖周期由23天缩短到7天;其中,每次培养期满后,将细胞于-80℃反复冻融3次,获得病毒-细胞培养悬液,置-80℃保存备用;
(d)通过蚀斑纯化,获得3株较为单一的HEV克隆株,经PCR和透射电镜鉴定为HEV病毒颗粒,在前6代核苷酸序列中未发现有义氨基酸突变,遗传稳定性较好;
(e)排除HEV阳性的克隆中其他肠道病毒群的感染;
(f)最终获得一株所需的戊型肝炎病毒,该病毒于-80℃保藏,命名为KM01。
一种戊型肝炎灭活疫苗的制备方法,包括如下步骤:
(a)在含有2-10%胎牛血清的DMEM培养基中培养Vero细胞,使细胞浓度达到106-107/mL;
(b)将戊型肝炎病毒接种到上述细胞浓度的细胞基质培养基中,35.5-37.5℃孵育2-3h,后补加含有2%胎牛血清的DMEM培养基,置35.5-37.5℃培养;
(c)将细胞于-60℃至-80℃反复冻融3-5次,获得病毒-细胞培养悬液;
(d)经浓缩纯化、灭活后获得戊型肝炎灭活疫苗。
进一步的,所述DMEM培养基pH为6.8-7.4。
进一步的,所述Vero细胞为自液氮容器内取出经1000rmp离心10min,弃去原保存液后得到的Vero细胞。
进一步的,所述步骤(d)的具体过程是如下:用10%PEG和0.4M的NaCl溶液浓缩,10000rpm离心60min,弃上清,收集沉淀;将收集的沉淀用10μmol/LPBS悬浮后,12000rmp离心30min,弃沉淀,收集上清;经1.5g/mL氯化铯38000rpm梯度离心5h,弃上清,收集沉淀;将收集的沉淀用10μmol/L PBS悬浮,之后柱层析进一步去除残余DNA和杂蛋白,得到的病毒用250μg/ml的甲醛37℃灭活15天,每毫升病毒加0.5mg氢氧化铝佐剂和5μg苯氧乙醇防腐剂,得到戊型肝炎灭活疫苗。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明采用戊型肝炎病毒KM01株与Vero细胞培养系统,可进行新型高效精制戊肝灭活疫苗(Vero细胞)的生产,并且,病毒产率高,为大幅度降低生产成本,制备有效、廉价的戊肝灭活疫苗提供了保障。另外,本发明的疫苗为高纯度灭活疫苗,使戊肝灭活疫苗的安全性、有效性得以保证。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1是本发明戊型肝炎病毒毒株KM01蚀斑实验纯化结果;
图2是本发明戊型肝炎病毒毒株KM01的PCR鉴定结果;
图3是本发明戊型肝炎病毒毒株KM01透射电镜图;
图4是本发明HEV阳性的克隆进行肠道病毒A群检测结果;
图5是本发明HEV阳性的克隆进行肠道病毒B群检测结果;
图6是本发明HEV阳性的克隆进行肠道病毒C群检测结果;
图7是本发明戊型肝炎病毒灭活疫苗免疫小鼠后小鼠血清ELISA结果。
具体实施方式
本发明的疫苗生产方法使得能利用Vero细胞工业化大规模生产。
戊型肝炎灭活疫苗,从技术根本上解决了戊型肝炎病毒抗原难于大量获取的问题。采用本发明的戊型肝炎病毒KM01毒株(其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示)、Vero细胞基质及相应的方法能大量获取戊肝病毒抗原。与其他戊肝毒株、细胞基质及其工艺技术相比,本发明方法中病毒繁殖的细胞基质为Vero细胞,是世界卫生组织(WHO)准允用于制备人用生物制品的细胞基质。与二倍体细胞相比,Vero细胞具有易培养,并可满足用发酵罐(微载体技术)大规模生产等明显优势,Vero细胞现己被国内外广泛用于生产人用精制狂犬疫苗、乙脑疫苗等升级换代产品。另外,本发明的KM01毒株具有在Vero细胞上高效稳定增殖的特性;动物试验己证明KM01株具有良好的免疫原性。该病毒的分离获得方法为本领域常规方法,很多人也能分离该病毒,但是无法将其培养,及后续制备疫苗。
在本发明的戊型肝炎灭活疫苗的制备方法中:
步骤(a)细胞基质为Vero细胞,该细胞培养基为含10%胎牛血清的DMEM培养基,培养温度通常为35.5-37.5℃。
步骤(b)的培养基为含2%胎牛血清的DMEM培养基,培养温度通常为35.5-37.5℃。
步骤(d)的纯化病毒制备疫苗可采用本领域常规的方法,例如可采用如下方法进行:首先,将选择经步骤(b)细胞于-60℃至-80℃反复冻融3-5次,获得病毒-细胞培养悬液。随后8000rmp离心30-50min,收集上清。用10%PEG(分子量6000)和0.4M的NaCl溶液浓缩,10000rpm离心50-80min,弃上清,收集沉淀。将收集的沉淀用PBS悬浮后,12000rmp离心30-50min,弃沉淀,收集上清。经1.5g/mL氯化铯38000rpm梯度离心5-8h,弃上清,收集沉淀。将收集的沉淀用PBS悬浮,之后柱层析进一步去除残余DNA和杂蛋白。得到的病毒用250μg/ml甲醛37℃灭活15-20天。每毫升加0.5-1mg氢氧化铝佐剂和5-8μg苯氧乙醇防腐剂,由此制成戊型肝炎灭活疫苗。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明保护范围不局限于所述内容;实施例中主要采用常规的分子生物学方法,这些方法是本领域普通技术人员所熟知的。按照以下实施例,不难根据具体情况略作修改和变换而成功实施本发明,这些修改和变换均落在本申请权利要求的范围内。
实施例1:戊型肝炎病毒毒株KM01的培养方法
(a)从戊型肝炎急性感染猪粪便中分离得到病毒,经生物学特性鉴定确认为戊型肝炎病毒。
具具体分离方法为:
取戊型肝炎急性感染猪粪便于50ml离心管中,加入DEPC水搅拌后12000rmp,4℃离心15min,取上清分别经0.45um和0.22um微孔滤器过滤,随后1:1000含有400U/mL青霉素和1000U/mL链霉素的双抗溶液,于4℃处理2h得到病毒悬液,经生物学特性鉴定确认为戊型肝炎病毒。
(b)在Vero细胞上盲传适应6代,并仍具有较高的病毒滴度(>107)。
(c)在Vero上培养适应过程中逐渐减少培养时间。早代次培养周期为23天,传至10代后病毒繁殖周期由23天缩短到7天。其中,每次培养期满后,将细胞于-80℃反复冻融3次,获得病毒-细胞培养悬液,置-80℃保存备用。
(d)通过蚀斑纯化,获得3株较为单一的HEV克隆株(参见图1),经PCR和透射电镜鉴定为HEV病毒颗粒(参见图2和图3),在前6代核苷酸序列中未发现有义氨基酸突变,遗传稳定性较好。
(e)并已经排除HEV阳性的克隆中其他肠道病毒A、B、C群的感染(参见图4、图5和图6)。
(f)最终获得一株所需的戊型肝炎病毒毒株,命名为KM01,该毒株于-80℃保藏。
实施例2:戊型肝炎灭活疫苗的制备
自液氮容器内取出Vero细胞,1000rmp离心10min,弃去原保存液,加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基,置37℃培养至细胞长成单层,用PBS洗涤,胰酶消化,加入上述培养基,继续传代培养,直至获得足够细胞。
将上述细胞培养于浓度达到106/ml时,在pH 7的培养基中加入实施例1获得的戊型肝炎病毒毒株KM01,于37℃培养7天。培养期满后,将细胞于-80℃反复冻融3次,获得病毒-细胞培养悬液。随后8000rmp离心30min,收集上清。用10%PEG(分子量6000)和0.4M的NaCl溶液浓缩,10000rpm离心60min,弃上清,收集沉淀。将收集的沉淀用10μmol/L PBS悬浮后,12000rmp离心30min,弃沉淀,收集上清。经1.5g/mL氯化铯38000rpm梯度离心5h,弃上清,收集沉淀。将收集的沉淀用10μmol/L PBS悬浮,之后柱层析进一步去除残余DNA和杂蛋白。得到的病毒用250μg/ml的甲醛37℃灭活15天。每毫升病毒加0.5mg氢氧化铝佐剂和5μg苯氧乙醇防腐剂,由此制成戊型肝炎灭活疫苗。
实施例3:将甲醛灭活的病毒液免疫小鼠
将经本发明实施例1、实施例2制备的戊型肝炎灭活疫苗免疫小鼠,进行小鼠体内效力测试,计算半数有效稀释倍数
一、材料
1、经本发明实施例1、实施例2制备的戊型肝炎灭活疫苗
2、氢氧化铝佐剂、生理盐水
3、实验动物
SPF级BALB/c小鼠,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
二、实验方法
用疫苗稀释液将灭活疫苗原液进行2倍系列稀释,共4个稀释度:原液、1:2、1:4和1:8。将SPF级BALB/c小鼠随机分成4组,每组12只。
第一组:6只注射150μL灭活疫苗原液+150μL生理盐水;6只尾静脉注射150μL灭活疫苗原液+150μL氢氧化铝佐剂。
第二组:6只尾静脉注射150μL 1:2稀释的灭活疫苗+生理盐水;6只尾静脉注射150μL 1:2稀释的灭活疫苗+氢氧化铝佐剂。
第三组:6只尾静脉注射150μL 1:4稀释的灭活疫苗+生理盐水;6只尾静脉注射150μL 1:4稀释的灭活疫苗+氢氧化铝佐剂。
第四组:6只尾静脉注射150μL 1:8稀释的灭活疫苗+生理盐水;6只尾静脉注射150μL 1:8稀释的灭活疫苗+氢氧化铝佐剂。
连续免疫3次,每次间隔28天。从第一次免疫后定期尾静脉采血,离心分离血清,-20℃保存备用。随后用ELISA法检测抗HEV抗体。
三、结果
将经本发明实施例1、实施例2制备的戊型肝炎灭活疫苗免疫小鼠,第二次加强免疫后100%受试动物血清转阳性,攻毒实验证实免疫后的动物对HEV具有100%的保护性(参见图7、表1、表2和表3),并且抗体持续存在9个月仍具有较好的保护性。动物攻毒试验证实KM01株具有良好的免疫原性。
表1戊型肝炎病毒灭活疫苗第一次免疫小鼠效力实验结果
表2戊型肝炎病毒灭活疫苗第二次免疫小鼠效力实验结果
表3戊型肝炎病毒灭活疫苗第三次免疫小鼠效力实验结果
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基因4型戊型肝炎灭活疫苗的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)在含有2-10%胎牛血清的DMEM培养基中培养Vero细胞,使细胞浓度达到106-107/mL;
(b)将戊型肝炎病毒接种到上述细胞浓度的细胞基质培养基中,35.5-37.5℃孵育2-3h,后补加含有2%胎牛血清的DMEM培养基,置35.5-37.5℃培养;所述的戊型肝炎病毒核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;
(c)将步骤(b)培养后的细胞于-60℃至-80℃反复冻融3-5次,获得病毒-细胞培养悬液;
(d)经浓缩纯化、灭活后获得戊型肝炎灭活疫苗。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述DMEM培养基pH为6.8-7.4。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述Vero细胞为自液氮容器内取出经1000rmp离心10min,弃去原保存液后得到的Vero细胞。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(d)的具体过程是如下:用10%PEG和0.4M的NaCl溶液浓缩,10000rpm离心60min,弃上清,收集沉淀;将收集的沉淀用10μmol/L PBS悬浮后,12000rmp离心30min,弃沉淀,收集上清;经1.5g/mL氯化铯38000rpm梯度离心5h,弃上清,收集沉淀;将收集的沉淀用10μmol/L PBS悬浮,之后柱层析进一步去除残余DNA和杂蛋白,得到的病毒用250μg/ml的甲醛37℃灭活15天,每毫升病毒加0.5mg氢氧化铝佐剂和5μg苯氧乙醇防腐剂,得到戊型肝炎灭活疫苗。
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