作者丨甘曉
打疫苗時，醫生會告訴人們有“單價疫苗”和“多價疫苗”，這裡的“價”可以簡單理解為一種微生物菌（毒）株中的血清型抗原。對含有多種血清型抗原成分的多價疫苗而言，每一種抗原的含量對疫苗的質量至關重要。
為解決以往檢測技術難以分型和同時定量檢測的問題，中國科學院過程工程研究所生化工程國家重點實驗室研究員張松平、蘇志國領導的研究團隊利用毛細管區帶電泳（CZE）技術，實現了對O/A雙價滅活口蹄疫病毒疫苗抗原（FMDV）中O型、A型完整病毒的同時定量檢測，為單價和雙價FMDV疫苗質量控制提供了簡單、快速、可靠的工具。相關工作近日在Journal of Chromatography A上發表。
目前，多價疫苗抗原檢測採用酶聯免疫吸附劑測定（ELISA）、聚合酶鏈式反應（PCR）等傳統技術來區分血清型，這些技術存在難以區分完整顆粒與亞病毒顆粒、裂解抗原，以及技術需要特定的PCR引物的問題。此外，高效液相凝膠過濾色譜（HPSEC）只能分離尺寸大小具有較大差異的樣本，難以實現尺寸和分子量接近的樣本分離。
研究人員注意到，隨著多價FMDV疫苗的廣泛應用，迫切需要一種能夠同時定量疫苗中不同血清型病毒抗原的準確、簡便的方法。
A型和O型FMDV的（A）電泳、（B）透射電鏡、（C）DLS粒徑分析、（D）HPSEC-MALLs分子量分析（研究團隊供圖）
為應對這一挑戰，在HPSEC檢測技術基礎上，研究團隊提出利用CZE對多價口蹄疫病毒疫苗抗原FMDV同時進行O型、A型完整病毒顆粒的定量檢測。
研究人員介紹，CZE的分離機制主要是在外加電場存在的情況下，基於不同組分的荷質比差異進行分離，在病毒及病毒樣顆粒等大分子生物樣品分析檢測方面具有獨特的優勢和廣闊的應用前景。
CZE技術原理示意圖及不同濃度下A型和O型抗原的Zeta電位分析（研究團隊供圖）
實驗中，基於CZE的原理，研究人員首先透過對不同血清型FMDV的電荷分析，發現其存在較大的電荷差異，證實具有采用CZE分離的理論基礎。進一步地，他們採用完整病毒顆粒146S為研究物件，在最佳化的紫外檢測波長、背景電解質、進樣量和分離電壓等檢測條件下，這一方法表現出良好的重現性以及抗原含量對應峰面積的線性響應關係。
同時，他們利用不同血清型病毒粒子結構差異所導致的CZE遷移時間差異，實現了A/O雙價146S的分離及定量，相對誤差小於10%。
實驗結果顯示，與HPSEC方法相比，兩種方法所得病毒總量的結果一致。CZE檢測不同血清型病毒具有不同的保留時間，從而可以分別定量檢測；而HPSEC法則無法區分尺寸相近的兩種病毒，因此只能得出總病毒含量。
（A）CZE及（B）HPSEC分別用於定量檢測A型和O型單價、以及A/O雙價FMDV（研究團隊供圖）
因此，研究人員認為，CZE方法能夠成功應用於單價和A/O雙價FMDV商品疫苗的定量檢測，可以量化成品苗中每個血清型的FMDV含量，而且不受核酸雜質的干擾。據研究人員介紹，相關技術日前已獲得國家發明專利授權（ZL202010868726.2）。
據瞭解，該研究團隊長期致力於複雜、超大生物分子的分離純化、穩定與質控新技術的基礎與應用研究工作。特別是，他們建立的口蹄疫滅活疫苗抗原146S含量高效液相色譜檢測法在2017年底通過了中國獸醫藥品監察所組織的專家論證，並被農業部推薦成為試行標準，目前已經在多家疫苗生產企業成功應用，為提高疫苗產品質量、開發新工藝和新劑型發揮了重要作用。
