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近几十年来,在生物研究中使用污染的细胞系正成为一个严重的问题,科学家们称之为“Identity crisis”。2010年5月7日,美国食品与药物管理局通报葛兰素史克(GlacoSmithKline)公司生产的预防小儿肠胃炎的轮状病毒减毒活疫苗中检出猪圆环病毒(PCV1),而使得该疫苗被停止使用。后续的追踪研究证明生产该疫苗的Vero种子细胞也受到PCV1污染,极有可能是在进行Vero细胞时使用了受PCV1污染的猪源胰蛋白酶消化细胞所致。随着生物技术的快速发展,由体外培养的细胞为平台生产大量生物制品最终用于临床。因此,监测细胞及相应的生物制品中病毒污染变得尤其重要,进而保证药物用于人体安全性。 鉴于这些问题的出现,2010年版的中国药典新增了章节,要求鼠源性单克隆抗体必须经过8种鼠源性病毒的检测。我们选取了其中4种鼠源病毒和另一种隐性感染的鼠源病毒进行检测方法的探讨和研究。药典上经典的检测方法有细胞毒性试验、动物抗体测试、鸡胚感染试验,这些方法经典可靠,但费时复杂。 本研究建立了一套SYBR Green实时定量PCR体系监测5种鼠源病毒:小鼠痘病毒(ECTV)、仙台病毒(SeV)、鼠腺病毒1(MAdV-1)、鼠细小病毒(MPV-1)、小鼠肺炎病毒(PMV)。以鼠细小病毒为例,我们建立的荧光定量检测方法有三个显著优点:一是快:设计的引物可产生仅132bp的PCR产物,这样使得整个PCR可在40分钟内完成。二是特异性高:熔解曲线显示为单一尖锐峰,说明无非特异性扩增,引物特异性高;病毒基因组DNA扩增出阳性结果,而负对照(如以ddH2O为模板和以细胞DNA为模板)无论循环数多少都没有扩增,也没有扩增出目的基因,因此,特异性强,实验可靠。三是灵敏度高:本实验用含病毒基因组的标准质粒和病毒基因组DNA来评估最低检测下限,以质粒为例,可检测0.065fg,相当于10个拷贝数的病毒,证明本实验很灵敏,可检测生物制品极低拷贝数的病毒。此外重复性也很好,多次实验所得到的扩增曲线高度一致。 我们不仅建立了优良的荧光定量PCR检测体系,而且还将荧光定量PCR检测体系成功应用于生物药品的工业生产中,帮助武汉某生物技术公司改进了生产工艺。该公司用鼠细胞表达一种神经生长因子,我们随机抽查了生产工艺A和B的样品,检出了MPV-1,每微升产品中的病毒拷贝数分别为6.6×105和5.8×105。得到反馈信息之后,他们改进了生产工艺流程(生产工艺C),我们在生产工艺C的样品中未检出该病毒。我们的工作使公司及时防止了病毒污染的发生,在帮助生物技术公司保持安全记录方面起到了至关重要的作用。 从鼠源生物制品中检出MPV-1病毒污染事例证明我们建立的荧光定量PCR检测方法是成功的,对该病毒的检测也是非常必要的。由此还可以延伸到检测其它如猪、猴、鸡等动物源细胞及生物制品的检测中,发挥更大的作用。 除以上工作之外,另一部分的研究内容是对人IgG1的Fc段进行基因工程改造。在以往的研究中筛选出可延长血清半衰期的Fc三联突变(YTE突变);另一项研究对CH2进行突变,通过引入一对新的二硫键使其稳定性提高。我们对Fc同时引入了以上两种突变,期望在提高Fc结构稳定性的同时,又能延长Fc的血清半衰期。初步结果表明,虽然引入YTE突变会降低Fc的稳定性,但是通过增加一对二硫键能够增强其稳定性,从而使新获得的Fc突变即具有延长的血浆半衰期,又能保持良好的稳定性。该方法具有应用于和抗体有关生物制药工业的潜在价值。