隨著全球健康需求的變化及過去幾年疫情的沖擊，疫苗市場得到迅速擴展，并預(yù)計將繼續(xù)增長。疫苗生產(chǎn)所需用到的關(guān)鍵原材料大概有填料、培養(yǎng)基、胰蛋白酶這幾種，不過不同技術(shù)路線的疫苗所需的原材料各有不同。胰蛋白酶因其在蛋白質(zhì)處理和細胞培養(yǎng)中的高效性而被廣泛應(yīng)用于疫苗生產(chǎn)。本次小編將帶大家探討下胰蛋白酶在疫苗制備中的應(yīng)用，以及它如何提高疫苗的質(zhì)量和安全性。

胰蛋白酶的基礎(chǔ)功能

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胰蛋白酶是一種肽鏈內(nèi)切酶，屬于絲氨酸蛋白酶家族，不僅可以水解堿性氨基酸（精氨酸或賴氨酸）羧基端的肽鍵，還可以水解由堿性氨基酸的羧基形成的酰胺鍵或酯鍵。因其能高效地分解蛋白質(zhì)，在疫苗生產(chǎn)中，這一性質(zhì)尤為重要，因為這是制備亞單位疫苗和重組疫苗的關(guān)鍵步驟，它可以幫助研究人員精確地分離和提純病原體蛋白。這除此之外，胰蛋白酶也被用于細胞培養(yǎng)過程中，幫助分離和傳代細胞，保證細胞生長環(huán)境的健康與活性。

胰蛋白酶在疫苗中的應(yīng)用

1.細胞培養(yǎng)疫苗

貼壁依賴型動物細胞，它們需要在固體表面上生長和繁殖，在貼壁培養(yǎng)中，細胞首先被種植在特定的培養(yǎng)器皿表面或微載體上。它們迅速鋪展并開始有絲分裂，很快進入對數(shù)生長期。數(shù)天內(nèi)，細胞會完全覆蓋培養(yǎng)表面，形成一個致密的單層細胞。一旦達到一定密度，細胞增殖會停止。此時，為了進一步擴增細胞量以滿足疫苗生產(chǎn)的需求，需要進行細胞的傳代操作。

傳代培養(yǎng)中，胰蛋白酶發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。胰蛋白酶是一種廣泛使用的蛋白水解酶，能夠水解細胞間的粘附蛋白質(zhì)，從而釋放單個細胞。這一過程不僅需要釋放細胞，還要保持細胞的完整性和活性，以確保細胞能在新的培養(yǎng)環(huán)境中繼續(xù)生長和用于病毒復(fù)制。

2.裂解病毒

流感病毒的血凝素蛋白（HA）是其侵入宿主細胞的關(guān)鍵介質(zhì)。HA蛋白在成熟并實現(xiàn)其功能前，需要被宿主蛋白酶裂解為HA1和HA2兩個亞單位。這一步驟不僅是流感病毒生命周期的啟動器，也是疫苗開發(fā)中的重要靶點。在細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中培養(yǎng)流感病毒時，HA蛋白必須被正確裂解以確保病毒的感染能力和復(fù)制效率。胰蛋白酶在此過程中扮演著關(guān)鍵角色，它能夠有效地裂解HA蛋白，促進HA1和HA2的形成。

3.優(yōu)化蛋白質(zhì)表達

在重組蛋白的生產(chǎn)過程中，胰蛋白酶可以用來處理細胞，釋放和分離出目標(biāo)蛋白質(zhì)。這一點在處理需要從整個細胞裂解物中提取重組蛋白的情況下尤其重要。胰蛋白酶通過其蛋白水解活性，幫助清除其他蛋白質(zhì)或破碎的細胞成分，確保獲得較高純度的目標(biāo)蛋白。

重組胰蛋白酶市場趨勢

胰蛋白酶大致可以分為兩種，一種是傳統(tǒng)使用的動物源性的胰蛋白酶，主要提取自牛或豬的胰腺組織，其缺點是可能會帶來病毒污染的風(fēng)險；另一種則是非動物源性胰酶，即利用基因重組技術(shù)生產(chǎn)的重組胰蛋白酶。

追溯至上世紀60年代，在脊髓灰質(zhì)炎疫苗中檢測到SV40病毒，在減毒黃熱活疫苗中發(fā)現(xiàn)禽白血病病毒，2010年，Merck和GSK公司已上市的輪狀病毒疫苗中又先后檢測到豬圓環(huán)病毒核酸序列，而據(jù)科學(xué)家當(dāng)時推測，導(dǎo)致這種情況的“元兇”可能是疫苗生產(chǎn)所必需的細胞在增殖的過程中所用的胰蛋白酶，而這種酶來自豬胰腺（豬胰蛋白酶）。

國家藥監(jiān)局于2019年9月發(fā)布了《疫苗上市后生產(chǎn)工藝變更研究技術(shù)指導(dǎo)原則》（征求意見稿），依據(jù)該《征求意見稿》規(guī)定，如果疫苗生產(chǎn)要進行一些符合藥典標(biāo)準(zhǔn)的原輔料的變更，比如將動物源性的牛血清或胰酶變更為無動物源性的原輔料，則只需備案，即通過變更流程的簡化，鼓勵企業(yè)進行無動物源性原輔料的變更。

隨著技術(shù)的進步和全球?qū)σ呙缧枨蟮脑黾?，疫苗市場預(yù)計將持續(xù)擴張。盡管存在一些挑戰(zhàn)，但通過創(chuàng)新的技術(shù)、強大的全球合作和有效的政策支持，疫苗市場有望在未來幾年繼續(xù)保持增長態(tài)勢，而重組胰蛋白酶將成為新的使用趨勢。

金普諾安|重組胰蛋白酶

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金普諾安重組胰蛋白酶是由微生物基因重組表達生產(chǎn)，氨基酸序列與豬胰腺來源的胰蛋白酶一致，且具有與動物源性豬胰蛋白酶相同的酶學(xué)性質(zhì)，可替代豬胰腺來源胰蛋白酶應(yīng)用于各種生物技術(shù)過程中，如：重組胰島素生產(chǎn)、細胞培養(yǎng)、細胞發(fā)酵、蛋白質(zhì)的酶解以及各種組織的細胞分離等。胰蛋白酶活性受絲氨酸蛋白酶抑制劑如PMSF等的抑制，金屬離子螯合劑如EDTA等也能抑制酶活。

產(chǎn)品優(yōu)勢

無動物源性：重組生產(chǎn)，無外源性的病毒污染，不使用任何動物源原料;

質(zhì)量穩(wěn)定：產(chǎn)品批次間無差異，可保證穩(wěn)定連續(xù)的批次生產(chǎn)；

純度高：比活高；

宿主蛋白殘留小于生物制品限度要求；

凍干粉：易于儲存和運輸；

符合法規(guī)要求：生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境符合相關(guān)法規(guī)要求，生產(chǎn)過程遵循 ISO9001:2015 質(zhì)量體系。

產(chǎn)品數(shù)據(jù)

1.產(chǎn)品純度

結(jié)論：HPLC結(jié)果分析，β-Trypsin的HPLC含量可達70%以上，符合2020版中國藥典標(biāo)準(zhǔn)。

2.凍融穩(wěn)定性測試

結(jié)論：產(chǎn)品配成溶液經(jīng)過超10次凍融后，未觀察到酶活性損失。

3.溫度穩(wěn)定性測試

結(jié)論：在4℃或25℃條件下檢測，未觀察到活性明顯降低。

4.高鹽環(huán)境測試

結(jié)論：隨著NaCl濃度增加，未觀察到重組胰蛋白酶活性明顯降低。

——文內(nèi)插圖來源于攝圖網(wǎng)，已獲授權(quán)