告别传统培养瓶：悬浮工艺让病毒载体产量飙升，疫苗研发再提速

引言：

在疫苗研发、癌症治疗与病毒机制研究领域，重组水泡性口炎病毒作为一种高效且安全的载体平台，近年来备受关注。然而，传统的rVSV假病毒生产工艺多依赖于贴壁细胞培养，存在操作复杂、难以放大、产量低等瓶颈。近日，发表于《Biotechnology and Bioengineering》的一项研究提出了一种革命性的悬浮培养工艺，成功实现了rVSV假病毒的高效、规模化生产，为疫苗与抗体药物的快速开发提供了强有力的技术支持。

关键发现：

1、rVSV假病毒的应用价值与生产挑战

图1 (a)复制能力不足的VSV - G呈现载体的扩展和(b)复制能力不足的rVSV伪粒子的生产示意图

rVSV假病毒通过在病毒表面展示外源糖蛋白（如SARS-CoV-2 Spike蛋白），模拟真实病毒的入侵机制，广泛应用于疫苗载体、中和抗体筛选、病毒侵入机制研究等。尤其在COVID-19疫情期间，rVSV-S假病毒成为评估抗体中和活性的关键工具。

然而，传统生产工艺依赖于贴壁细胞与瞬时转染，不仅操作繁琐，更难以实现工业化规模放大。此外，复制缺陷型rVSV假病毒虽安全性高，但其产量往往受限，限制了其在高通量筛选与快速响应新发传染病中的应用。

2、悬浮工艺的突破：从摇瓶到生物反应器

图2 包装细胞系筛选及最优操作参数优化研究

研究团队选用了悬浮适应性良好的HEK293F细胞作为生产平台，通过系统优化转染、感染与培养条件，成功建立了从30 mL摇瓶至2 L搅拌式生物反应器的完整工艺路线。

在初步筛选中，研究人员比较了CHO与HEK293F两种悬浮细胞系，发现HEK293F在病毒产量上显著优于CHO细胞，尤其是在高浓度DNA转染条件下，病毒滴度提升超过一个数量级。进一步的单因素与多变量实验设计揭示了几个关键发现：

生产时长的优化：延长感染后收获时间至48小时，可显著提升病毒产量，无需进行换液操作，极大简化工艺流程。

温度调控：感染后将培养温度降至34°C，有助于提高病毒稳定性与产量。

感染复数：提高MOI至0.01可加速病毒传播，尤其在假病毒生产中，提高MOI至1可有效克服因外源糖蛋白引入导致的病毒衰减问题。

3、工艺放大与纯化策略

图3 VSVΔG:Fluc/GFP/VSV‐G生产流程图(a) 0.2升和(b) 2升规模

研究团队将优化后的工艺成功放大至2 L生物反应器，实现了稳定的细胞生长与病毒生产。在纯化方面，通过筛选不同孔径的深层过滤器与切向流过滤系统，建立了高效的澄清、浓缩与无菌过滤流程。特别值得一提的是，采用硅藻土助滤技术（Celpure P300）在澄清步骤中实现了接近100%的回收率，显著优于传统滤膜。

4、假病毒质量验证与中和实验

为验证所生产假病毒的质量，研究团队进行了严格的中和实验。结果显示，使用抗SARS-CoV-2 Spike抗体可完全中和假病毒，而抗VSV-G抗体则无明显中和效果，说明产品中残留的VSV-G污染极低，假病毒纯度符合应用要求。此外，假病毒在中和抗体半抑制浓度方面与贴壁工艺产品表现一致，进一步验证了其生物等效性。

5、未来展望与应用潜力

该研究不仅为rVSV假病毒的生产提供了可放大的工艺平台，也为其他病毒载体（如病毒样颗粒、腺相关病毒等）的规模化生产提供了借鉴。未来，通过进一步优化纯化策略、引入亲和层析等高效分离技术，有望进一步提升产品纯度与产量，满足临床级产品的需求。

6、结语

本研究通过系统性的工艺开发与多变量优化，成功建立了高效、可放大的rVSV假病毒悬浮生产工艺，突破了传统贴壁培养的瓶颈，为疫苗与抗体药物的快速开发提供了可靠的技术支撑。随着病毒载体在基因治疗与传染病防控中的应用日益广泛，此类工艺创新将有力推动生物医药产业的进步。

原文：

Zhang, Z., Wloga, E., Fulton, B. O., Coplan, L., Bak, H., & Tustian, A. D. (2025). Scalable Production of Recombinant Vesicular Stomatitis Virus Pseudoparticles Using HEK293 Suspension Cultures. Biotechnology and bioengineering, 122(9), 2353–2365. https://doi.org/10.1002/bit.29042