破解布鲁氏菌疫苗百年困局，优质培养基是研发“加速器”

布鲁氏菌病，这个人畜共患的古老瘟疫，至今仍在全球范围内严重威胁畜牧业经济与公共卫生安全。然而，一个尴尬的事实是，人类对抗它的武器库仍显陈旧-目前在全球范围内，尚无一款安全有效的人用布鲁氏菌疫苗获批上市。近期，一篇发表于国际权威期刊《Vaccine》的综述文章《布鲁氏菌病疫苗研究进展》，系统回顾了从传统动物疫苗到前沿研发策略的百年历程，深刻揭示了当前疫苗研发所面临的共性困境与未来机遇。而贯穿这些挑战的核心，正是疫苗生产与研发的基石-培养基技术。

图 1 布鲁氏菌病的传播途径

表 1 经典及商用疫苗

传统疫苗：功勋卓著，但缺陷难掩

文章指出，目前在全球动物免疫中广泛使用的疫苗，如S19（牛）、Rev.1（羊）和RB51（牛）等，均为减毒活疫苗。它们在控制动物疫情方面发挥了历史性作用，但其固有缺陷也极为突出：

• 残留毒力与安全性问题：S19和Rev.1对孕畜可致流产，甚至能感染人类，对疫苗生产人员和兽医构成职业风险。
• 干扰诊断：因其含有光滑型LPS，接种后产生的抗体与自然感染难以区分，严重妨碍疫情监测和净化。
• 稳定性与耐药性：如RB51对治疗药物利福平耐药，一旦感染人类将增加治疗难度。

这些缺陷直接堵死了将现有动物疫苗直接用于人体的道路，也催生了对于更安全、可区分感染与免疫（DIVA特性） 的新型疫苗的迫切需求。 

新型疫苗曙光与产业化“拦路虎”

随着基因组学与生物技术的进步，新型疫苗研发路径展现出巨大潜力，主要包括：

• 基因工程减毒疫苗：通过精准敲除毒力基因或代谢相关基因（如 purE, pgk, virB），在保证免疫原性的同时极大提高安全性。
• 亚单位疫苗：使用重组蛋白（如Omp16, Omp19, L7/L12）、DNA疫苗或多肽，完全无活菌，安全性最高，且天然具备DIVA特性。
• 载体疫苗与纳米疫苗：利用病毒载体（如流感病毒）、细菌载体（如沙门氏菌）或纳米颗粒递送抗原，能有效激发细胞免疫。

然而，综述文章也冷静地指出，这些前景广阔的候选疫苗从实验室走向市场，面临着共同的产业化瓶颈：

• 免疫原性不足：许多重组蛋白抗原免疫原性较弱，需要强效佐剂或多次免疫，增加了副反应风险和免疫程序复杂性。
• 工艺复杂性与成本：DNA疫苗需要大规模质粒发酵；重组蛋白需要高表达、易纯化的生产系统；载体疫苗需要保证载体本身的稳定性和抗原表达量。
• 评估体系缺失：多数候选疫苗仅在小鼠模型中验证，缺乏在牛、羊等天然宿主中的有效性与安全性数据，向大动物试验及临床转化的路径漫长。

培养基：赋能下一代疫苗研发的隐形引擎

面对上述挑战，无论是改进传统疫苗的生产工艺，还是加速新型疫苗的研发与转化，高性能、成分明确的疫苗培养基都扮演着不可或缺的“赋能者”角色。

1. 为基因工程菌株“保驾护航”
   基因工程减毒菌株的稳定性是其安全性的生命线。在疫苗种子批建立和大规模发酵过程中，化学成分确定、无动物源成分的培养基能够提供稳定一致的生长环境，最大限度地减少未知成分引起的基因突变或表型回复风险，确保每一批疫苗都符合设计的减毒特性。
2. 破解重组蛋白表达与纯化难题
   对于亚单位疫苗，目标抗原的高产量、高可溶性、正确折叠是降低成本、保证效力的关键。通过优化培养基配方（如碳氮源比例、特殊添加物），可以显著提高重组蛋白在E. coli、酵母或CHO细胞等表达系统中的表达水平和质量，并减少包涵体形成，从而简化下游纯化工艺，提高最终收率。
3. 稳定载体系统，保障抗原递送效率
   用于载体疫苗的病毒或细菌载体，其生长滴度和抗原表达稳定性直接决定疫苗效价。专用的细胞培养介质或细菌发酵培养基，能够支持载体宿主细胞的高密度生长，并维持其遗传稳定性，确保外源抗原的持续、高效表达。
4. 支持工艺放大与质量一致性
   从实验室摇瓶到成百上千升的生物反应器，培养基的可放大性至关重要。性能稳定的培养基是工艺参数转移和放大的基础，能确保在不同生产规模下，疫苗候选物的关键质量属性（CQA）保持一致，满足药品监管机构（如FDA、EMA）对工艺验证和批次间一致性的严苛要求。

结语

《布鲁氏菌病疫苗研究进展》这篇综述清晰地描绘了一幅蓝图：未来理想的布鲁氏菌疫苗，必须是安全（无残留毒力）、有效（激发持久免疫）、且便于监测（具备DIVA特性）的。而实现这一蓝图，不仅需要聪明的生物学设计，更需要坚实的工艺学支撑。

在疫苗从“概念”走向“产品”的漫长征途中，优质的培养基已不再是简单的“营养液”，而是串联起基因设计、蛋白表达、工艺开发和质量控制的战略性材料。它通过为疫苗研发的每一个环节提供稳定、高效、可控的生产环境，正在成为加速突破布鲁氏菌疫苗百年研发瓶颈、最终为人类和动物筑起坚实免疫屏障的核心推动力。投资于先进的培养基技术，就是投资于疫苗研发的未来。

广东环凯生物科技提供专业的布鲁氏菌疫苗培养基助力高效、安全的疫苗生产与质量控制。

产品链接：布氏杆菌疫苗培养基见https://www.bhkbio.com/show/29347.html

来源：微生物安全与健康网，作者~陈诺。