隨著“山東疫苗案”的曝光，這場由于疫苗管理、存儲、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)出現(xiàn)問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大眾健康造成怎樣的影響呢？在從疫苗研發(fā)、生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)絲ui終使用的整條產(chǎn)業(yè)鏈中，又是如何進(jìn)行疫苗檢測的呢？而隨著遺傳學(xué)的飛速發(fā)展，疫苗未來的發(fā)展趨勢又將何去何從？且聽沃特世為您一一道來。
疫苗，大眾健康的忠誠衛(wèi)士
人類的發(fā)展史，就是一部與病原微生物的斗爭史，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及時注射疫苗來杜絕……可以說，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實的防線。
然而，正如其他藥品一樣，疫苗產(chǎn)品也需要一套經(jīng)過科學(xué)驗證的研發(fā)、生產(chǎn)、儲存、運輸、使用流程，任何環(huán)節(jié)的疏漏都會為疫苗產(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注射的二級疫苗，因儲存不當(dāng)（未冷藏）、管理不善、產(chǎn)品過期等問題，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，雖然不會直接產(chǎn)生對接種者有害的毒性，但會失去正常的效果，降低接種者針對特定疾病的免疫效果。
疫苗檢測，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。對于疫苗產(chǎn)品而言，生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程不同階段的產(chǎn)物以及zui終產(chǎn)品的質(zhì)量控制的關(guān)鍵是嚴(yán)格的檢驗以及準(zhǔn)確的檢驗方法。然而，疫苗往往來源于活體生物材料，生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程以及zui終疫苗產(chǎn)品的復(fù)雜性和內(nèi)在變異往往會帶來眾多困擾生物制藥產(chǎn)業(yè)的特殊問題。
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方法，其中基于質(zhì)譜分析技術(shù)（MS）的檢測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、質(zhì)量控制、上市審批簽發(fā)、上市后檢測等環(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)四極桿飛行時間質(zhì)譜（Q-ToF），作為一種全新技術(shù)，已經(jīng)推動疫苗特征描述進(jìn)入了一個新的階段。目前這些技術(shù)能夠檢測免疫原蛋白質(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)難以實現(xiàn)的疫苗組分結(jié)構(gòu)改變檢測提供了方法。
同時，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；通過應(yīng)用酶促消化，大的蛋白質(zhì)可以斷裂成可以測序的片段。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)弱點和可預(yù)測片段，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)提供一個以上可能性時，結(jié)合MS-MS分析。當(dāng)對于已知或簡單疫苗時，這個程序是相當(dāng)簡單的。
而當(dāng)分析更復(fù)雜的疫苗時，如含有復(fù)雜佐劑或多種免疫原組分時，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)譜儀通過它的質(zhì)譜敏感性和選擇性檢測器，提供了額外的分離，通過質(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)過人工減毒、滅活之后產(chǎn)生的，但隨著二十多年來遺傳學(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)展的趨勢之一。這一技術(shù)是通過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基因等手段來開發(fā)、生產(chǎn)疫苗。
這一全新的技術(shù)趨勢，給疫苗檢測方法的開發(fā)帶來了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。作為生物制藥領(lǐng)域檢測技術(shù)的沃特世，正與研究人員合作，開發(fā)基于實驗室檢測技術(shù)的疫苗檢測方法，并且取得了不錯的成績。
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，對應(yīng)3種zui常見的病毒流感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，每個糖基化位點均含有多種N-糖基化基序且每個位點含多種糖形。由于HAs在流感結(jié)合至宿主細(xì)胞，即感染過程中的重要決定作用，HAs中糖基化的精細(xì)鑒定和監(jiān)測對疫苗的開發(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上的聚糖分子，因此用傳統(tǒng)方法表征含多個糖基化位點的糖蛋白（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并量化糖基化。且采用該方法可同時鑒定糖基化位點和聚糖分子。這一成果幫助疫苗研究者克服了傳統(tǒng)檢測手段能力不足帶來的困難。
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