細胞工廠在國內生物制藥領域的應用前景

北京天壇生物制品股份有限公司（100024）陳更新 孫旭東

1 國內疫苗生產現狀

我國作為世界人口大國之一，使得疫苗產品在我國的使用增長迅速，加之國家免疫規劃范圍擴大，將甲肝、流腦等15種可通過接種疫苗有效預防的傳染病納入國家免疫規劃，促使疫苗生產企業不斷加大疫苗生產種類和產量。雖然我國企業生產的疫苗種類和數量與世界先進國家差距較小，但生產工藝落后。一般的疫苗生產企業均采用轉瓶培養技術培養動物細胞生產疫苗，其優點為：①這種工藝不僅能培養動物細胞如雞胚成纖維細胞、牛腎細胞等多種元代細胞，還能培養人二倍體細胞、Vero細胞等多種傳代細胞。②轉瓶培養投資少，技術成熟，增加疫苗產量只需簡單增加轉瓶數量即可，因此，深受廣大疫苗生產企業喜愛。但隨著國家對疫苗產品的產量和質量標準的不斷提高，轉瓶培養技術的缺點也突顯出來，每一個轉瓶都是一個獨立的細胞培養單元，細胞的質量會影響病毒產量，導致每瓶疫苗滴度都會有所不同，使得疫苗批間差異大。由于轉瓶培養須配合專用的轉瓶機才能實現，因此，增加產量后不僅使得勞動強度增大，還會占用更多廠房放置轉瓶機。正是因為這些缺點的存在，使得轉瓶培養技術對疫苗產量的擴大和疫苗質量的提高形成了嚴重制約。

2 細胞工廠培養技術簡介

細胞工廠培養技術在國外已有30多年的應用歷史，而近十來年才在中國開始逐漸普及。細胞工廠（Cell Factory）是一種設計精巧的細胞培養裝置，在有限的空間內利用了最大限度的培養表面。細胞工廠材質為符合《美國藥典》規定的聚苯乙烯，采用靜止培養方式，培養表面經特殊處理，大大提高了細胞的吸附性。因細胞工廠培養面積相對較大，可以節約操作時間和培養廠房空間[1]。美國塞莫飛公司生產的NUNC細胞工廠是目前應用較多的細胞工廠系統，可實現疫苗的工業規模生產，特別適合于貼壁細胞，每層培養面積達632cm2，可提供1，2，10 和40層的規格，使疫苗生產規模放大變得簡單易行，特有的專利設計能有效的保證操作的無菌性，最大限度降低批間差異，實現操作規程化。同時，與NUNC的細胞工廠自動化操作設備結合使用，可全面實現細胞培養的自動化，從而大大地減低勞動強度和密集度，快速替代傳統的轉瓶培養技術，實現大規模的細胞培養。

3 細胞工廠培養技術應用前景

相關資料顯示，國外細胞工廠培養技術已經在疫苗行業中廣泛應用，如甲肝疫苗，其利用細胞工廠進行細胞培養和病毒擴增的技術已經非常成熟[2]。

隨著國內法規對疫苗產品的安全性、穩定性等質量要求的不斷提高，疫苗行業競爭的加劇，許多疫苗生產企業都意識到，建立起企業長期的產品優勢、成本優勢等競爭優勢，就需要建立起包括細胞工廠生產疫苗的技術體系，加強技術創新研究和應用，不斷發展和鞏固企業的核心技術優勢。當前，許多疫苗生產企業非常重視疫苗工藝的技術革新，將細胞工廠生產疫苗技術列入企業的重要研究課題。根據資料顯示，國內已有關于利用細胞工廠培養技術培養疫苗的報道：用細胞工廠培養沙鼠腎原代細胞制備腎綜合癥出血熱滅活疫苗的報道[1]；用細胞工廠培養牛腎細胞制備輪狀病毒疫苗[3]。這些實例均證明了細胞工廠培養技術完全可以替代轉瓶培養技術生產疫苗。同時，由于細胞工廠安全的操作方式，較少的占用空間，良好的可控性，該技術已被越來越多的國內生產企業所接受，對企業擴大疫苗產量起到了重要作用。由此可見，細胞工廠的應用將會越來越廣泛，并在未來迅速成為較成熟的新一代細胞培養技術，而被廣大疫苗生產企業廣泛應用于疫苗的生產領域。