细胞工厂在国内生物制药领域的应用前景

北京天坛生物制品股份有限公司（100024）陈更新 孙旭东

1 国内疫苗生产现状

我国作为世界人口大国之一，使得疫苗产品在我国的使用增长迅速，加之国家免疫规划范围扩大，将甲肝、流脑等15种可通过接种疫苗有效预防的传染病纳入国家免疫规划，促使疫苗生产企业不断加大疫苗生产种类和产量。虽然我国企业生产的疫苗种类和数量与世界先进国家差距较小，但生产工艺落后。一般的疫苗生产企业均采用转瓶培养技术培养动物细胞生产疫苗，其优点为：①这种工艺不仅能培养动物细胞如鸡胚成纤维细胞、牛肾细胞等多种元代细胞，还能培养人二倍体细胞、Vero细胞等多种传代细胞。②转瓶培养投资少，技术成熟，增加疫苗产量只需简单增加转瓶数量即可，因此，深受广大疫苗生产企业喜爱。但随着国家对疫苗产品的产量和质量标准的不断提高，转瓶培养技术的缺点也突显出来，每一个转瓶都是一个独立的细胞培养单元，细胞的质量会影响病毒产量，导致每瓶疫苗滴度都会有所不同，使得疫苗批间差异大。由于转瓶培养须配合专用的转瓶机才能实现，因此，增加产量后不仅使得劳动强度增大，还会占用更多厂房放置转瓶机。正是因为这些缺点的存在，使得转瓶培养技术对疫苗产量的扩大和疫苗质量的提高形成了严重制约。

2 细胞工厂培养技术简介

细胞工厂培养技术在国外已有30多年的应用历史，而近十来年才在中国开始逐渐普及。细胞工厂（Cell Factory）是一种设计精巧的细胞培养装置，在有限的空间内利用了最大限度的培养表面。细胞工厂材质为符合《美国药典》规定的聚苯乙烯，采用静止培养方式，培养表面经特殊处理，大大提高了细胞的吸附性。因细胞工厂培养面积相对较大，可以节约操作时间和培养厂房空间[1]。美国塞莫飞公司生产的NUNC细胞工厂是目前应用较多的细胞工厂系统，可实现疫苗的工业规模生产，特别适合于贴壁细胞，每层培养面积达632cm2，可提供1，2，10 和40层的规格，使疫苗生产规模放大变得简单易行，特有的专利设计能有效的保证操作的无菌性，最大限度降低批间差异，实现操作规程化。同时，与NUNC的细胞工厂自动化操作设备结合使用，可全面实现细胞培养的自动化，从而大大地减低劳动强度和密集度，快速替代传统的转瓶培养技术，实现大规模的细胞培养。

3 细胞工厂培养技术应用前景

相关资料显示，国外细胞工厂培养技术已经在疫苗行业中广泛应用，如甲肝疫苗，其利用细胞工厂进行细胞培养和病毒扩增的技术已经非常成熟[2]。

随着国内法规对疫苗产品的安全性、稳定性等质量要求的不断提高，疫苗行业竞争的加剧，许多疫苗生产企业都意识到，建立起企业长期的产品优势、成本优势等竞争优势，就需要建立起包括细胞工厂生产疫苗的技术体系，加强技术创新研究和应用，不断发展和巩固企业的核心技术优势。当前，许多疫苗生产企业非常重视疫苗工艺的技术革新，将细胞工厂生产疫苗技术列入企业的重要研究课题。根据资料显示，国内已有关于利用细胞工厂培养技术培养疫苗的报道：用细胞工厂培养沙鼠肾原代细胞制备肾综合症出血热灭活疫苗的报道[1]；用细胞工厂培养牛肾细胞制备轮状病毒疫苗[3]。这些实例均证明了细胞工厂培养技术完全可以替代转瓶培养技术生产疫苗。同时，由于细胞工厂安全的操作方式，较少的占用空间，良好的可控性，该技术已被越来越多的国内生产企业所接受，对企业扩大疫苗产量起到了重要作用。由此可见，细胞工厂的应用将会越来越广泛，并在未来迅速成为较成熟的新一代细胞培养技术，而被广大疫苗生产企业广泛应用于疫苗的生产领域。