重组蛋白疫苗的高效制造与质控

重组蛋白疫苗，也称基因工程重组亚单位疫苗，本质是通过基因工程方法在工程化细胞（CHO）内大量表达病原体抗原蛋白，并基于纯化后的蛋白进行疫苗构建。这种疫苗具有安全性高、技术相对成熟、生产成本低等特点。与使用完整病原体配制而成的疫苗相比，重组蛋白疫苗能使免疫反应集中在识别少量目标抗原上，且对免疫功能低下者更安全。然而，重组蛋白疫苗的开发具有优化表达系统，确保产品的稳定性和纯度，以及生产规模放大等挑战，如何解决这些挑战，确保成功生产安全、有效和高质量的疫苗，成为一大研究重点。

挑战一：优化表达系统

提高目标抗原的产量和质量是开发重组蛋白疫苗的关键之一。因此，汉腾生物通过选择合适的表达系统（如细菌、酵母或哺乳动物细胞），并优化细胞培养条件，确保系统稳健并能够稳定地产生大量抗原。

解决方案

1.细胞株开发 (CLD)：

· 通过基因扩增、代谢工程和高产克隆筛选，提高细胞株的生产能力。

· 使用如CHOzen® (CHO-K1)等高效宿主细胞株，结合Canvector®等高效载体，实现高表达和快速筛选。

· 利用DTEasy平台解决难以表达的蛋白问题，定制蛋白序列，提高滴度和稳定性。

2.上游工艺解决方案：

· 高生产力：通过培养基和培养工艺优化，实现重组蛋白和融合蛋白的高产量和高质量生产。

· 稳健的放大平台：确保从小规模到大规模生产的无缝过渡，使用先进的生物反应器和控制策略，保持一致性和质量。

· 强化工艺：实施高密度细胞培养、灌流和连续处理，优化营养供应，显著提高生产率，缩短生产时间，确保灵活性和一致性。

挑战二：确保产品的纯度和稳定性

重组蛋白疫苗的有效性和安全性依赖于其纯度和稳定性。纯化过程必须去除宿主细胞蛋白、DNA和内毒素等杂质，同时保证抗原在生产、储存和运输中的稳定性。

解决方案

1.下游纯化策略：

· 采用多种层析技术（如亲和、离子交换和分子筛层析），结合高通量的层析填料筛选平台，快速开发和优化层析工艺，实现超过95%的纯度，降低患者不良反应风险。

· 通过先进的纯化工艺有效去除宿主细胞蛋白 (HCP) 和宿主细胞DNA (HCD)，减少免疫原性，确保安全性。

· 采用优化的策略提高中间品的稳定性，同时确保病毒有效灭活，严格控制病毒污染风险。

2.稳定性策略：

· 使用糖类、氨基酸等稳定剂，优化缓冲液，结合冷冻干燥技术，防止蛋白在生产和储存过程中降解和聚集。

· 采用HPLC、质谱、动态光散射 (DLS) 等先进分析方法，表征纯度、稳定性和结构完整性，识别并解决潜在稳定性问题。

挑战三：生产规模放大

将工艺从研究实验室放大到商业化规模会面临许多挑战。工艺必须具备可放大性和稳健性，能够生产满足全球需求的大量疫苗，同时确保质量的一致性并符合严格的监管标准。

解决方案：

1.生产科学技术部 (MSAT)：MSAT 是Canton Biologics 在生产规模放大中的核心部门。MSAT 团队确保从实验室到中试再到商业化生产的顺利转移。通过详细的差距分析、全面的风险评估和关键工艺参数控制，保证100%成功的工艺放大和技术转移。

2.一次性技术：使用一次性生物反应器和系统，提供生产灵活性，快速调整产量，减少批次间污染风险，并简化清洁过程。一次性技术的使用降低了设备准备时间和维护成本，提高生产效率，确保产品质量一致性，广泛获得监管机构认可。

3.质量源于设计 (QbD)：QbD 方法确保从一开始就在生产过程中嵌入质量控制，通过理解工艺参数与产品质量属性的关系，识别并控制关键工艺参数，确保持续生产高质量疫苗。

4.符合监管要求与文档管理：Canton Biologics 确保所有工艺放大后的操作符合GMP和其他监管标准。通过详细的文档记录和验证研究，证明工艺稳健性和一致性，保证产品合规和生产可靠性。

汉腾重组蛋白疫苗案例

案例1：

汉腾生产的某双价疫苗，产量和质量均远高于预期（表达量5g/L, SEC纯度＞99%）。

应用DSP去除HCP

无论采用2步层析工艺抑或4步层析工艺，应用DSP关于HCP去除的研究成果后，此项目产品中的HCP残留均大幅下降，SEC纯度保持不变。有效清除了工艺残留杂质（HCP 低于10ppm；对比已上市同类别产品的900ppm有显著下降）。

RSV分子A的5个批次的表达量均在2g/L左右，RSV分子B的表达量最高可达3.2g/L左右。

案例2

汉腾Canvector®包含多套不同强度重组蛋白载体，通过平行测试选择最适载体可有效提升表达量，克隆表达量相对于同类型疫苗（0.8-1.0 g/L)提升2-3倍。

不同RSV分子表达量均在2g/L以上，最高可达3g/L。

综上，重组蛋白疫苗药物的CMC开发是一个复杂且多方面的过程，涉及多个阶段的活动，它包括与药品生产过程的创建、测试和审批有关的几个阶段的活动，确保疫苗符合安全性、有效性和质量标准。每个阶段都会带来独特的挑战，这些挑战必须得到有效解决，才能确保疫苗的成功开发和应用。汉腾生物基于丰富的疫苗开发经验，成功应对了各种疫苗项目的复杂性，包括 COVID 疫苗、呼吸道合胞病毒 (RSV) 疫苗、带状疱疹疫苗等，始终满足监管标准并实现高效力。