百日咳毒素的研究进展

百日咳毒素(pertussis toxin,PTX)是鲍特菌属百日咳杆菌产生的一种主要毒力因子,具有多种生物学活性,其为引起百日咳众多临床症状的主要因素,同时也是无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine,APV)中唯一不受争议的抗原成分。本文就PTX的分子结构、生物学活性及其在疫苗中的应用作一综述。     

百日咳毒素、丝状血凝素和黏附素的纯化

目的采用新型层析介质对无细胞百日咳疫苗百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamen-toushemagglutinin,FHA)和黏附素(pertactin,PRN)3组分进行分离纯化。方法调整PT和FHA发酵液上清的pH值和电导后,PT经Capto SP ImpRes和Capto MMC进行两步层析,FHA经Capto SP ImpRes进行一步层析;PRN热处理原液经Capto Adhere和Capto SP ImpRes进行两步层析。纯化产物经4%～12%NuPAGE进行鉴定,ImageQ分析纯度;LC-MASS(Thermo LTQ Velas)进行蛋白质的质谱检测;PT和FHA经BiaCore T200进行定量分析,并计算各步回收率。结果纯化后,无细胞百日咳疫苗3组分纯度均达95%以上;PT和FHA的总回收率均在30%左右;电泳图谱上的各组分条带经LC-MASS鉴定,均与Uniprot Bordetella pertussis数据库数据高度同源。结论采用新型层析介质有效纯化了无细胞百日咳疫苗PT、FHA和PRN,提高了抗原纯度,大大缩短了生产时间。     

破伤风类毒素、降低抗原含量的白喉毒素和无细胞百日咳联合疫苗的临床研究及其应用进展

百白破联合疫苗的应用对预防百日咳、白喉、破伤风起到非常重要的作用。但自上个世纪80年代开始,世界各地普遍出现"百日咳重现"现象,百日咳发病率逐年升高,而成年人感染百日咳并传染婴幼儿成为重要的传播方式。WHO建议成年人接种破伤风类毒素、降低抗原含量的白喉毒素和无细胞百日咳联合疫苗(tetanus toxoid,reduced diphtheria toxoid,and acellular pertussis,Tdap)以预防百日咳。本文对部分Tdap的临床研究及其应用情况作一综述。     

建立我国百日咳组分纯化疫苗质量标准的探讨

百日咳组分纯化疫苗相对于共纯化疫苗,成分明确,更安全有效,更利于质量监管。我国的百日咳组分纯化疫苗已研制成功并开始应用,旧的共纯化苗质量标准已不适用,国际上尚无统一的组分苗质量标准。本文借鉴国内外研究,从疫苗有效成分(组分抗原)、安全性和有效性检测方面,对建立我国百日咳组分纯化疫苗的质量标准进行探讨。     

无细胞百日咳疫苗纯化新工艺的建立

目的建立适合大规模生产的无细胞百日咳疫苗(Acellular pertussis vaccine,APV)纯化新工艺,使疫苗主要成分的比例稳定可控。方法复苏百日咳菌种并传代培养,在大罐发酵培养收获前,调整菌液的pH值至弱酸性,再通过离心获得上清液,经超滤浓缩和脱盐处理,使用阳离子交换层析进行目的组分的分离纯化,纯化产物经SDS-PAGE分离并经Western blot鉴定,确定最佳纯化条件。用建立的层析纯化新工艺连续纯化3批APV,检测各项指标,验证该工艺的重复性。结果收获前菌液pH值调至5.8～6.0,可使疫苗主要保护抗原在上清液中的含量明显提高;采用强阳离子交换层析的方法,从目的蛋白的捕获到多组分的分离提纯可一步完成,各目的蛋白组分的纯度均可达85%以上,回收率可达90%以上;建立的纯化新工艺具有良好的重复性。结论初步建立了可线性放大、适合APV大规模生产的层析纯化新工艺,为疫苗质量标准的提高奠定了基础。     

百日咳疫苗现状和发展方向

百日咳疫苗是预防和控制百日咳最经济最有效手段之一。自 2 0世纪 30年代制成百日咳菌体疫苗开始 ,百日咳即成为疫苗可预防疾病。在实施扩大免疫规划 (Ｅｘｐａｎｄｅｄｐｒｏｇｒａｍｏｎｉｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎ ,ＥＰＩ)的国家和地区 ,百白破混和制剂 (百日咳菌苗 ,白喉 ,破伤风类毒素混合制剂 ,Ｄｉｐｈｔｈｅｒｉａ ,ｔｅｔａｎｕｓｔｏｘｉｃａｎｄｐｅｒｔｕｓｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｖａｃｃｉｎｅ ,ＤＴＰｒ )的免疫接种率有了很大提高。我国从 1978年开始实施计划免疫 ,到1997年ＤＴＰ覆盖率达到 96% ,百日咳发病率已由1978年开…     

去除百日咳毒素、丝状血凝素中内毒素的工艺探索

目的探讨无细胞百日咳疫苗纯化工艺中百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)的内毒素去除问题。方法选用Triton法和离子交换层析法,分别对百日咳杆菌发酵液上清和经Capto SP Imp Res柱纯化的发酵液进行内毒素去除,按《中国药典》三部(2015版)相关方法检测纯化样品的蛋白含量、内毒素含量、抗原含量,并进行SDS-PAGE分析。结果使用Triton法和离子交换层析法均可以将FHA和PT这两种成分的内毒素在脱毒前阶段降低至200 EU/mg以下。在合适的纯化条件下使用离子层析去除内毒素的能力高于Triton法,而在对抗原的回收率上Triton法又稍占优势。结论使用Triton法和离子交换层析法均可解决FHA和PT去除内毒素的问题,两类工艺下对目的蛋白活性的影响有待进一步研究。     

基于Luminex技术的多组分百日咳疫苗血清抗体效价快速检测方法的建立

目的建立基于Luminex技术的多组分百日咳疫苗血清抗体效价快速检测方法。方法将百日咳类毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamentous haemagglutinin,FHA)、百日咳杆菌黏附素(pertactin,PRN)、百日咳菌鞭毛蛋白2,3型(fimbrial-2 and fimbrial-3,FIM 2,3)分别与4种不同型号的微球耦联,耦联的抗原在同一孔中与血清孵育,通过生物素标记抗体和链霉素标记藻红蛋白双重识别,用Luminex荧光检测得到荧光中位数值(MFI),进行效价分析,并通过百日咳标准血清建立五组分百日咳疫苗血清抗体检测的标准曲线。采用ELISA法检测同一组血清样品中的抗体效价,并对两种方法的检测结果进行比较。结果与ELISA法相比,Luminex法的线性范围更宽。两种方法检测五组分百日咳疫苗血清抗体效价的分布范围接近,Luminex法检测50份五组分百日咳疫苗免疫小鼠血清抗体效价的平均值分别为PT 65.365 IU/ml、FIM 15.052 IU/ml、FHA 545.236 IU/ml、PRN 7.876 IU/ml,ELISA法检测的平均值分别为PT 72.640 IU/ml、FIM 16.480 IU/ml、FHA 589.474 IU/ml、PRN 7.345 IU/ml,两种检测方法的检测结果具有良好的相关性,相关系数(R2)分别为:PT 0.905 8、FIM 0.979 1、FHA 0.930 9、PRN 0.997 6。结论与ELISA法相比,基于Luminex的多重分析物的检测方法具有减少样品消耗量、节省成本和测定时间、使多种目标分子之间相关性的分析更准确等优点,可用于五组分百日咳疫苗血清抗体效价的检测。     

CHO细胞簇集试验在无细胞百日咳疫苗质量控制中的应用

目的探讨CHO细胞簇集试验在无细胞百日咳疫苗质量控制中的应用。方法采用CHO细胞簇集试验比较分析不同来源的CHO细胞对百日咳毒素(pertussis toxin,PT)簇集活性。将豚鼠随机分为进口疫苗Lot 1~3实验组、国产疫苗Lot 4实验组、参考疫苗对照组,同时设未免疫对照组。分别于第0和21天,经豚鼠腹部皮下注射0.5 ml疫苗。于初免后第28天,经心脏采血,分离血清,采用ELISA法检测PT抗体滴度,CHO细胞簇集试验检测中和抗体滴度。结果 PT对不同来源的CHO细胞簇集能力存在一定差异,其中以来自ATCC的CHO细胞的簇集最敏感。各无细胞百日咳疫苗在豚鼠动物模型上均能诱导较好的PT抗体免疫反应,进口疫苗与参考疫苗及国产疫苗相比,差异均无统计学意义(P0.05);两种方法的检测结果具有一定的相关性,Spearman相关系数为0.474。结论证实了CHO细胞簇集试验用于百日咳疫苗纯化过程中质量控制和PT免疫原性分析的适用性,为加强和完善我国无细胞百日咳疫苗的质量控制奠定了基础。     

氢氧化铝佐剂对百日咳菌毛抗原的吸附特性分析

目的 探索氢氧化铝[Al(OH)3]佐剂对百日咳菌毛(fimbriae,Fim)抗原的吸附特性及在组分百日咳疫苗制备中的应用.方法 通过Zeta电位确定Fim抗原和Al(OH)3佐剂的等电点(pI);朗格缪尔(Langmuir)吸附方程计算不同氯化钠(NaCl)浓度下,Fim抗原在Al(OH)3佐剂表面的最大吸附量,根...     

吸附无细胞百白破疫苗生产用菌株主要保护性抗原基因序列的遗传稳定性及理化性质的稳定性

目的对吸附无细胞百白破疫苗生产用菌株的主要保护性抗原基因序列遗传稳定性及理化性质稳定性进行研究,为无细胞百白破疫苗的安全性和有效性提供依据。方法分别从百日咳、白喉和破伤风疫苗生产用菌株的主代、工作代、疫苗生产用工作种子(P1)、P2、P3(P1后再传2代)的菌体全基因组DNA中,扩增出百日咳主要抗原组分[百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、外膜蛋白(pertactin,PRN)、丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)]、白喉主要抗原[白喉类毒素(diphtheria toxoid,DT)原液]、破伤风主要抗原[破伤风类毒素(tetanus toxin,TT)原液]的基因序列,克隆至p LB-Simple Vector,转化E.coli DH5α,测序后,运用DNAMAN软件与Gen Bank中登录的相应序列进行比对和分析。按照《中国药典》三部(2015版)相关方法,进行菌株理化性质稳定性检测。结果生产用百日咳、白喉、破伤风菌株的主代、工作代、P1、P2、P3的主要抗原基因序列大小及同源性与预期一致,理化性质稳定。结论吸附无细胞百白破疫苗生产用菌株的主要保护性抗原基因序列遗传稳定,理化性质稳定。     

2012～2016年组分百日咳疫苗质量趋势分析及评价

目的对我国2012~2016年组分百日咳疫苗的批签发情况进行总结,评价疫苗的总体质量及存在的问题。方法通过资料审查和实验室检定,对121批组分百日咳疫苗按注册标准进行毒性和效价检定,对56批产品按企业放行方法进行免疫原性检定。对检定结果进行统计和质量趋势分析,同时与企业检定结果进行比较,回顾疫苗质量的整体情况。结果毒性和效价结果 100%符合《中国药典》标准,中检院与企业免疫原性检定方法结果差异有统计学意义(P<0.05)。脑腔攻击效价、FHA抗体检定结果出现下降趋势;企业自检PT抗原纯化液CHO簇集活性出现下降趋势。结论组分百日咳疫苗质量稳定,且符合《中国药典》要求,但有缓慢下降趋势。企业检定方法可能无法准确反应产品质量,实施国家批签发和批批检可有效对疫苗生产起到规范及督促作用。     

应用戊二醛对百日咳抗原进行解毒的研究

本文报道应用戊二醛对百日咳保护性抗原解毒,并研究解毒条件与毒性及免疫原性的关系。在百日咳保护性抗原或无细胞百日咳菌苗的制造中,应用0.05%戊二醛(GA)于20℃作用4～6小时,再加入0.15～0.2%赖氨酸继续作用2小时,可以得到最佳解毒效果。用于制造无细胞百日咳菌苗符合菌苗检定要求,经37℃存放1个月后未见毒性逆转现象发生。     

无细胞百日咳疫苗质量控制方法的建立

目的建立我国无细胞百日咳疫苗组分含量和纯度的检测方法。方法应用ELISA方法对生产过程中组分含量(PT和FHA)进行分析,SDS-PAGE和PAGE方法对疫苗原液中PT和FHA的纯度进行测定。结果通过对生产过程中组分含量的测定,绘制出组分动态图,可以实时监控生产过程中有效组分的变化。检测疫苗原液中PT和FHA纯度的SDS-PAGE法的分辨率较高,但PAGE法条带少,易于分析。结论所建立的质量控制方法可用于我国无细胞百日咳疫苗的质量控制。     

无细胞百日咳疫苗中百日咳毒素活性检测方法的建立

目的建立检测无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine,APV)中百日咳毒素(pertussis toxin,PT)活性的胎球蛋白结合试验ELISA方法。方法优化APV中PT残余含量的胎球蛋白结合试验ELISA检测方法,分析不同抗原稀释液对该方法的影响,并对该方法进行线性、精密度、灵敏度、特异性验证。分析丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)、百日咳黏着素(pertactin,Prn)、白喉类毒素(diphtheria toxoid,DT)、破伤风类毒素(tetanus toxoid,TT)在成品疫苗剂量时(即50μg/ml、16μg/ml、25 Lf/ml、7 Lf/ml)对PT与胎球蛋白结合的影响,确定疫苗解吸附条件,并对不同厂家的8批吸附无细胞百白破联合疫苗进行解析附后,检测PT含量,计算CV。结果在胎球蛋白包被浓度为5μg/ml时,使用p H 8.5含1%胎牛血清白蛋白(BSA)Tris缓冲液对样品进行稀释后,直接用酶标抗PT抗体进行检测,建立的胎球蛋白结合试验ELISA检测方法的剂量反应曲线线性良好(r均0.99);试验内CV为13.74%~5.85%,试验间CV为2.75%~10.39%,灵敏度可达4 ng/ml,精密度好,灵敏度高;降低了PTd的干扰作用,特异性较好。FHA、Prn、DT、TT在成品疫苗剂量时对PT与胎球蛋白的结合无影响;确定疫苗解吸附条件为Tris-柠檬酸钠溶液(4%,w/v)(p H 8.5);各批疫苗3次检测结果的CV值均符合要求,重复性较好。结论优化后的胎球蛋白结合试验ELISA检测方法可用于APV中残余PT含量的检测。     

中国百日咳鲍特菌ptxS1和prn基因多态性分析

目的分析我国近50年来分离的百日咳鲍特菌抗原百日咳毒素(Pertussistoxin,PT)S1亚基(ptxS1)和百日咳黏附素(Pertactin,prn)基因多态性。方法收集85株百日咳杆菌,分别进行ptxS1和prn基因的PCR扩增和测序,并对序列进行比较分析。结果共发现4个ptxS1基因型和6个prn基因型的百日咳杆菌。自20世纪60年代,非疫苗型ptxS1A菌株逐渐取代疫苗型菌株;含有prn2和prn3新基因型的菌株出现在2000年以后。基因的系统进化树显示,菌株ptxS1和prn基因型的核苷酸和氨基酸序列的同源性分别在97%以上。结论我国近50年流行的百日咳临床分离菌株ptxS1和prn基因存在抗原漂移现象,本研究为加强我国百日咳的流行病学监控与新型无细胞百日咳疫苗的研发奠定了基础。     

WHO百日咳疫苗标准化和质量控制讨论会召开

2005年3月17～18日，WHO在瑞士日内瓦召开了百日咳疫苗标准化和质量控制研讨会。此次会议主要就百日咳的控制、疫苗存在的问题及全细胞疫苗和无细胞疫苗规程及质量控制方法进行了讨论和修改。     

CHO-K1细胞簇集法检测百日咳毒素毒性的优化及验证

目的对CHO-K1细胞簇集法检测百日咳毒素(pertussis toxin,PT)毒性进行优化及验证。方法以国家PT标准品为参考品,将PT标准品倍比稀释后与CHO-K1细胞混合培养,显微镜观察PT能引起CHO-K1细胞簇集的程度。对细胞浓度、孵育时间进行优化,并对方法的特异性、敏感度、重复性进行验证。结果方法的最佳细胞浓度为2.5×105个/ml,最佳孵育时间为24 h。只有PT活性成分能使CHO-K1细胞发生簇集,最低检测限为10 pg/ml;2名试验员6次检测结果表明,该方法重复性良好。结论 CHO-K1细胞簇集法可及时、准确地检测出生产过程中PT含量,适用于百日咳发酵过程监测。     

血清抗百日咳毒素中和抗体检测方法的建立及应用

目的 建立血清抗百日咳毒素(pertussis toxin,PT)中和抗体的检测方法,并进行应用.方法 将不同浓度的PT蛋白(0.1～105.5 ng/mL)和105个/mL的CHO细胞悬浮液加入96孔板,均100 μL/孔,37℃孵育24 h,显微镜下观察细胞簇集程度,确定中和试验中PT的最适终浓度.将待检血清(1:...     

百日咳毒素参考品的制备及鉴定

目的制备百日咳毒素(pertussis toxin,PT)参考品,并进行鉴定。方法将百日咳杆菌培养上清经珍珠岩和羟基磷灰石两步吸附层析纯化后获得PT,进行SDS-PAGE、ELISA、斑点免疫印迹及血凝效价检测。结果纯化后PT纯度可达99%以上;相同抗原含量的纯化后PT和NIBSC标准品与PT单克隆抗体均为阳性反应,与FHA单克隆抗体均为阴性反应;纯化后PT和NIBSC标准品均可与PT单克隆抗体产生明显的反应斑点,与FHA单克隆抗体无反应斑点,Sigma公司PT参考品与PT单克隆抗体有明显反应斑点,与FHA单克隆抗体有微弱反应斑点;纯化后PT和Sigma公司PT参考品的血凝效价分别为1∶32和1∶64。结论成功制备了较高纯度的PT,有望作为参考品用于PT抗原含量检测、抗PT血清抗体滴度检测及抗原纯度检测。