豬細小病毒(PPV)可引起豬繁殖障礙性疾病,易引起木乃伊胎、流產(chǎn)、死胎、新生仔豬死亡等疾病。近年來,豬細小病毒病在歐美國家的發(fā)病率急劇增加,在我國,該病的發(fā)病率也出現(xiàn)上升趨勢,多地開始流行該病,且發(fā)病范圍在不斷擴大。同時豬細小病毒對環(huán)境抵抗力強,可存活數(shù)月之久,難以完全消除。該病目前尚無有效的治療方法,主要還是通過接種疫苗來預防該疾病的發(fā)生,目前國內(nèi)豬細小病毒疫苗以滅活苗為主。
本實驗使用微載體培養(yǎng)ST細胞大規(guī)模制備豬細小病毒,進一步制備滅活疫苗并檢測其免疫原性,為后期滅活疫苗的開發(fā)奠定基礎。
1.1 細胞及毒株ST細胞和豬細小病毒由哈藥疫苗有限公司研發(fā)中心提供。
1.2 主要試劑微載體Cytodex-1購自美國GE公司;培養(yǎng)基MEM購自美國Gibco公司 ;新生牛血清購自美國Clark公司;二乙烯亞胺購自北京索萊寶科技有限公司。
1.3 試驗動物2~4日乳鼠,體重350~400g,豚鼠購自中醫(yī)藥大學。
1.4 微載體培養(yǎng)ST細胞規(guī)?;囵B(yǎng)制備豬細小病毒在7L生物反應器中加入3g/L微載體高壓滅菌后,按細胞接種密度2.0×105/mL接種ST細胞懸液至生物反應器中。設置培養(yǎng)參數(shù)為pH7.2、溫度為37℃、溶氧50%,攪拌速度為90r/min。每隔24h無菌取樣觀察細胞,結(jié)晶紫對細胞進行消化計數(shù)。待細胞爬球率為90%左右時排除培養(yǎng)液,清洗微載體細胞2次,按MOI為0.02接種豬細小病毒種毒同時將病毒維持液壓入反應器中。每隔24h無菌取樣觀察細胞,結(jié)晶紫對細胞進行消化計數(shù)。培養(yǎng)4d,當80%以上的細胞病變后,凍融細胞2次,除去微載體。
1.5 病毒含量測定將病毒液用MEM細胞培養(yǎng)液作10倍系列稀釋,取10-5、10-6、10-7三個稀釋度,各加入96孔細胞培養(yǎng)板,每個稀釋度6孔,每孔100μL,同設6孔加100μL MEM作為無病毒空白對照。每孔加入100μL新消化的ST細胞懸液(4.0×105個/mL),置37℃含5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5d,每日觀察和記錄各孔中病毒感染情況,取最高細胞病變時間點,按Reed-Muench法,計算病毒的致半數(shù)細胞感染滴度(TCID50)。
1.6 病毒滅活將病毒液緩慢加入2%的二乙烯亞胺(BEI)溶液,充分混勻,使其最終濃度為0.02%。30℃滅活72h。將50%硫代硫酸鈉溶液加入滅活病毒液中,使其終濃度為2%,中止滅活。將滅活的病毒液接種ST細胞,觀察細胞病變情況。
1.7 病毒純化將病毒液用0.45μm的中空纖維柱去除細胞碎片,用100KD中空纖維柱對豬細小病毒做20倍濃縮,然后按不低于原液量1/2體積的PBS液重懸。
1.8 滅活疫苗制備取法國賽比克公司MontanideTMISA 206 VG佐劑為油相,將純化的病毒液作為水相,油相與水相體積比為1∶1,循環(huán)攪拌至油相與水相充分混合,乳化成雙相油乳劑。
1.8 滅活疫苗制備及免疫原性檢測
1.8.1 滅活疫苗制備取法國賽比克公司MontanideTMISA 206 VG佐劑為油相,將純化的病毒液作為水相,油相與水相體積比為1∶1,循環(huán)攪拌至油相與水相充分混合,乳化成雙相油乳劑。
1.8.2 免疫原性檢測體重350g~400g、豬細小病毒HI抗體陰性豚鼠10只,隨機分為2組,免疫組各肌肉注射豬細小病毒滅活疫苗0.5mL/只,免疫后28d后,連同條件相同的未免疫對照豚鼠5只采血,分離血清,采用0.5%豚鼠紅細胞凝集抑制試驗,確定血清中和抗體效價。
2.1 微載體培養(yǎng)ST細胞規(guī)?;囵B(yǎng)制備豬細小病毒將ST細胞接種至生物反應器后,定時取樣觀察細胞貼壁以及其在微載體上的生長情況,結(jié)果如圖1。ST細胞在微載體Cytodex-1表面生長狀態(tài)良好,24h時取樣觀察到ST細胞均完成貼壁并呈長梭形貼附在微載體上,開始進行細胞増殖生長。細胞生長72h時,細胞爬球率達到90%以上,細胞密度約為1.5×106cells/ml。細胞生長72h時,接種豬細小病毒,接毒后48h可以看到細胞皺縮、變圓,先附著于微載體表面,后破碎脫落,在接毒后72h,絕大部分細胞破碎脫落,停止病毒培養(yǎng),收獲病毒液。經(jīng)測定,收獲后病毒液病毒滴度為8.14logTCID50/mL。
圖1 微載體細胞生長情況
2.2 病毒滅活滅活的病毒液接種ST細胞未發(fā)現(xiàn)細胞病變,表明豬細小病毒滅活完全。
2.3 滅活疫苗的免疫原性檢測結(jié)果顯示,滅活疫苗組5只豚鼠免疫后28天中和抗體效價在1∶128~512之間,抗體效價較高,而對照組抗體效價為1∶2~4都為陰性,見表1。
表1 豚鼠血清中和抗體效價
我國疫苗市場發(fā)展迅速,疫苗生產(chǎn)技術(shù)也正經(jīng)歷著一場深刻的技術(shù)革新。由于微載體培養(yǎng)系統(tǒng)的成熟應用,疫苗生產(chǎn)技術(shù)從滾瓶培養(yǎng)動物細胞向生物反應器培養(yǎng)動物細胞轉(zhuǎn)變。這種疫苗工藝技術(shù)的轉(zhuǎn)變,符合世界生物制藥發(fā)展趨勢,也表明我國疫苗化產(chǎn)技術(shù)正逐步與世界生物制藥技術(shù)發(fā)展主流接軌。
本文利用微載體規(guī)?;囵B(yǎng)ST細胞制備了豬細小病毒,并將其制備成滅活疫苗,免疫豚鼠后獲得了較高效價的中和抗體效價。上述試驗結(jié)果為該疫苗的應用奠定了基礎,疫苗對仔豬的保護尚待進一步研究。