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：

1. 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。
2. 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。
3. 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

参考资料：1、Hou, H., Liu, X., & Peng, Q. (2019). The advances in brucellosis vaccines. Vaccine, 37(30), 3981–3988. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2019.05.084

2、Khurana, S. K., Sehrawat, A., Tiwari, R., Prasad, M., Gulati, B., Shabbir, M. Z., Chhabra, R., Karthik, K., Patel, S. K., Pathak, M., Iqbal Yatoo, M., Gupta, V. K., Dhama, K., Sah, R., & Chaicumpa, W. (2021). Bovine brucellosis - a comprehensive review. The veterinary quarterly, 41(1), 61–88. https://doi.org/10.1080/01652176.2020.1868616