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研發超過十餘載 李敏西研究團隊透過反向基因工程開發國產高效價多價腸病毒疫苗
2022-12-07

國衛院李敏西研究員團隊以馴化猴腎細胞選殖高成長病毒株,突破現行腸病毒疫苗產能。此外,因應疫苗開發策略往多價腸病毒疫苗發展的趨勢,團隊更利用EV-A71高成長病毒株建立反向基因工程(reverse genetics)平台來開發多價腸病毒疫苗...

自1997年開始,容易引發中樞神經併發症的腸病毒71型 (EV-A71)在亞洲幼兒造成大流行,影響國家包括馬來西亞、台灣、新加坡、越南、柬埔寨、汶萊及中國,因此開發針對腸病毒71型的疫苗成為這些國家的首要目標。EV-A71疫苗成功上市以後,上述這些國家預計將納入公費接種。克沙奇病毒(coxsackievirus, CV)也是影響嬰幼童手足口症的腸病毒之一,為了有效防治,必須發展多價腸病毒疫苗。而國衛院李敏西研究員團隊利用在2008年所分離出來的的腸病毒71型B5基因型病毒在猴腎細胞(Vero cell)進行馴化並選殖出高成長病毒株,並參加國際共標試驗,期盼開發高效價的多價腸病毒疫苗。

※李敏西研究員團隊利用2008年所分離出來的的腸病毒71型B5基因型病毒在猴腎細胞(Vero cell)進行馴化並選殖出高成長病毒株,盼能開發高效價多價腸病毒疫苗。(來源:李敏西研究員團隊)

以馴化猴腎細胞選殖高成長病毒株突破現行腸病毒疫苗產能

腸病毒71型(enterovirus A71)與小兒麻痺病毒 (Poliovirus)皆屬於微小病毒科 (Picornaviridae)。EV-A71可分成3個主要基因群 (A-C)及11個基因型 (A, B1-B5及C1-C5),自1997年開始, EV-A71在亞太地區造成幼兒大流行,並引起中樞神經相關併發症,因此各國皆開始發展腸病毒71型疫苗。目前雖已有五個候選疫苗進入臨床試驗階段,此五個候選疫苗的基因型分別為B2 (新加坡)、B4 (台灣)和C4 (中國三個候選疫苗已取得上市許可),但這些候選疫苗株病毒效價最高約只有107 PFU (plaque forming unit) /毫升,明顯低於不活化小兒麻痹疫苗 (IPV)。

Country with EV-A71 Outbreak Number of Birth in 2010~2013
Taiwan 794,359 (~200 K/year)
China 92,667,000 (~23 M/year)
China, Hong Kong SAR 338,000 (~85 K/year)
China, Macao SAR 28,000 (7 K/year)
Malaysia 2,614,000 (~650 K/year)
Singapore 266,000 (~65 K/year)
Vietnam 7,137,000 (~1.75 M/year)
Cambodia 1,941,000 (~490 K/year)
Brunei 33,000 (~8 K/year)
Total Number of Birth 105,818,359 (~26 M/year)

※腸病毒疫苗的接種對象為嬰幼兒,下表為主要流行國家,根據聯合國資料這些國家每年新生兒數合計約2600萬,市場潛力巨大。由台灣以及越南第一兒童醫院腸病毒的流行趨勢得知發展多價腸病毒疫苗的重要性。(來源:李敏西研究員團隊)

此外,這些候選疫苗大部分皆非使用生物反應器生產,產能因此而受限。 國衛院李敏西研究員團隊將台灣2008年所分離的B5基因型病毒在猴腎細胞(Vero cell)馴化後選殖出高成長病毒株,在生物反應器培養系統,如: T-flask、旋轉瓶微載體、BelloCell培養系統及生物反應器微載體培養系統中皆可以達到108 PFU /毫升以上的效價。而且此B5疫苗株免疫兔子後能引起對抗3個EV-A71主要基因群的交叉中和抗體反應。

透過反向基因工程開發多價腸病毒疫苗預防多種腸病毒血清型

目前已上市的腸病毒疫苗只針對EV-A71,其他腸病毒血清型(如CV-A6、CV-A10、CV-A16等)也可能造成大流行,因此疫苗開發策略應往多價腸病毒疫苗發展,才能有效預防腸病毒的大流行。李敏西研究員團隊更利用EV-A71高成長病毒株建立反向基因工程(reverse genetics)平台來開發多價腸病毒疫苗,首先將141-6-5 (HG-B5)病毒株的cDNA建構於質體中,然後以電穿孔法轉殖到猴腎細胞,產出活病毒。高成長病毒株質體產出的病毒 (rgHG-B5) 和原來的高成長病毒株(HG-B5)有相同的病毒斑型態和大小。從以上結果,研究團隊已經成功利用反向基因學建立了高成長病毒株rgHG-B5,進一步進行CV-A16基因修飾製備克沙奇病毒高成長疫苗株,已產生CV-A16的高成長病毒株其繁殖效價比野生病毒株高10倍以上,目前正以此平台來製備其他克沙奇病毒高成長疫苗株,進而開發多價腸病毒疫苗。

※系列報導:

※本文由生策中心新創幫編輯群採訪撰寫(口述:國衛院李敏西研究員團隊 執筆:陳柏翔)。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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