引言：

在疫苗研发与生产领域，病毒样颗粒（VLP）因其结构与真实病毒高度相似、安全性好且免疫原性强，已成为新一代疫苗的重要平台。然而，VLP的生产过程中常伴随着一个棘手问题：如何有效去除与VLP共生产的杆状病毒污染物？传统下游纯化流程复杂、成本高昂，且易导致产品损失。

近期发表于《Trends in Biotechnology》的一项突破性研究，为解决这一难题带来了全新思路。由荷兰瓦赫宁根大学领衔的研究团队，成功开发出一种名为 BacFree¹⁸ 的温度敏感型杆状病毒表达系统，通过“温度开关”在源头控制杂质生成，显著提升了VLP疫苗的生产效率与纯度。

图 1 图文摘要

关键发现：

1、传统系统的瓶颈：杂质难除

杆状病毒表达系统（BEVS）凭借其高效表达复杂蛋白的能力，已被广泛应用于HPV疫苗、流感疫苗等多种人用与兽用疫苗的生产。然而，BEVS在生产VLP时，会同时产生大量杆状病毒颗粒，这些颗粒在大小、密度等物理特性上与VLP极为接近，导致下游分离纯化极为困难。传统方法依赖化学灭活或多步层析纯化，不仅流程繁琐，还可能影响疫苗抗原的天然构象与免疫原性。

2、温度开关：精准控制的创新设计

研究团队从过去的温度敏感型（ts）杆状病毒突变体中筛选出具有潜力的候选株-ts-B1074，该株在较低温度（如27°C）下能正常复制，而在高温（如33°C）下则丧失病毒颗粒分泌能力。进一步分析发现，其关键突变位于病毒必需基因 gp41 的第317位氨基酸（I317T）。

基于这一发现，研究人员利用基因工程技术，将这一突变精准引入现代杆状病毒载体中，构建出 BacFree¹⁸ 系统。该系统在27°C下可高效扩增病毒种子库；而在VLP生产阶段，只需将培养温度提升至33°C，即可“关闭”杆状病毒的组装与释放，实现对数级（log-scale）杂质削减，降幅最高达 99.97%。

3、多类型VLP验证：适用性广泛

研究团队在多种VLP模型中验证了BacFree¹⁸系统的有效性，包括：

基孔肯雅病毒（CHIKV）eVLPs

西尼罗病毒（WNV）eVLPs

柯萨奇病毒A6（CV-A6）非包膜VLPs

口蹄疫病毒（FMDV）VLPs

结果显示，在33°C生产条件下，四种VLP均能正常组装与分泌，而杆状病毒污染水平显著下降。尽管部分VLP在高温下产量略有下降，但总体产率仍处于可接受范围，有些甚至未受影响。

4、技术成熟度与产业化前景

据作者评估，该技术目前处于 技术就绪水平第4级（TRL 4），已在实验室规模的生物反应器中验证其可行性。下一步重点是将该技术推向工业化生产，关键在于实现大规模生物反应器中精准的温控控制，并进一步优化下游纯化工艺，以符合临床级疫苗的质量标准。

5、结语

BacFree¹⁸系统不仅解决了BEVS生产VLP过程中的核心痛点，更以其 简洁、高效、兼容性强 的特点，为未来疫苗的快速开发与规模化生产提供了强有力的工具。随着该技术的进一步完善与推广，我们有望看到更多高质量、低成本的VLP疫苗问世，为全球公共卫生与动物健康保驾护航。

参考来源：

van Oosten, L., Altenburg, J. J., Nowee, G., Kenbeek, D., Neef, T., Rouw, T., Tegelbeckers, V. I. P., van der Heijden, J., Mentink, S., Willemsen, W., Hausjell, C. S., Kuijpers, L., van der Pol, L., Roldão, A., Correia, R., van den Born, E., Wijffels, R. H., Martens, D. E., van Oers, M. M., & Pijlman, G. P. (2025). Engineered thermoswitch in the baculovirus expression vector system for production of virus-like particle vaccines with minimized baculovirus contaminants. Trends in biotechnology, 43(7), 1690–1713. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2025.04.004