对疫苗DNA残留的检测

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作者：文/ 孟胜利 武汉生物制品研究所基因工程室   
对所使用的疫苗，我们最关心的是疫苗的效果和其安全性。现在很多疫苗是细胞培养疫苗，比如重组（CHO细胞）乙肝疫苗，Vero细胞狂犬病疫苗等大多数疫苗都是用细胞培养的方法生产，而对疫苗的纯化是关键问题，我们要尽可能的去除宿主细胞DNA和宿主蛋白。假若宿主细胞的DNA和蛋白同疫苗一起注入人体将会产生不可预料的后果。就以疫苗残留DNA为例，残留DNA可能造成插入突变﹑导致抑癌基因失活﹑癌基因被激活等，最终造成疫苗使用者致癌。
由于有如此潜在的危险性，所以许多机构对疫苗DNA残留制定了相关标准，1986年世界卫生组织规定用细胞系生产的每支疫苗的DNA残留不能超过100 pg ，而在1998年世界卫生组织认为细胞系生产的每支疫苗的DNA残留不能超过10 ng，而在1997年美国药品食品卫生监督局规定在美国使用的细胞系疫苗DNA残留不能超过10pg，我国规定每支疫苗的DNA残留不能超过100 pg。
所以在疫苗生产中要随时检测DNA残留，以便知道每个过程除掉DNA残留的能力。在每一批产品中我们必须检测DNA残留，所以我们必须运用敏感且行之有效的对DAN残留定量的检测方法。通常规定每支疫苗DNA残留不能超过100 pg，也就大约等同于17个甚至更少CHO细胞基因组DNA的含量，对如此微量的DNA残留进行检测，所用的技术方法就必须相当敏感和稳定，现在对DNA残留定量的方法主要有三种：分子杂交技术﹑基于DNA结合蛋白的方法（Threshold® immunoassay）和实时定量PCR。

分子杂交分析的基本原理是基于DNA探针检测变性而且固定在硝酸纤维素膜上的宿主细胞DNA。 这些探针可以不依赖宿主细胞DNA来制备，例如用随机引物制备探针。探针上标记酶﹑生物素﹑放射性同位素﹑地高辛（Dig）等。由于地高辛标记核酸探针，操作方便、灵敏度高，已标记的探针在4℃贮存可达两年之久，方便随时应用，所以现在常采用地高辛标记核酸探针，用光标记法将光敏Dig标记到探针上，制成光敏-Dig-核酸探针，再与固定在硝酸膜上的靶核酸进行靶DNA分子杂交，使之与抗Dig-碱性磷酸酶结合，最后可用不同的检测方式进行检测，发光检测和显色检测均可，灵敏度可达10pg以下（图1）。
Threshold® immunoassay分析系统是基于两种DNA序列非特异性蛋白，单链DNA（ssDNA）结合蛋白（SSB）和抗ssDNA 的单抗。检测的基本过程是当生物素—DNA单链结合蛋白和尿素酶—抗ssDNA 的单抗与变性的宿主细胞DNA结合最终形成复合物，通过亲合素将此复合物连接到生物素—硝酸纤维素膜，在通过洗涤所有非特异性的被洗脱掉，最后放于有尿素溶液的读数仪，尿素酶催化尿素分解成NH3和CO2 导致PH值发生变化，读数仪根据PH值的变化换算成DNA的量。

荧光定量PCR是基于PCR 扩增时，在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针， 产物的增加可以通过荧光信号指示，通过实时监控PCR体系中的荧光信号，对样本中初始模板进行定量分析。定量PCR可实时检测产物量，通过加入已知浓度的标准样品绘制标准曲线，然后根据待测样品在标准曲线中的位置推算初始模板的浓度。


3种方法用来检测疫苗DNA残留都要对样品进行相应的处理，这对最终的结果的准确性至关重要。而杂交相对对样品DNA的损失小，而用Q-PCR 需要提取样品的DNA ，损失较大。在我们选择那种方法时我们要考虑它的稳定性，敏感性，成本等以至找到最佳的性价比的方法（表 1）,从表1 我们不难发现使用分子杂交的方法是一种比较可行经济实用的方法，目前国内也主要是用此方法。

	Hybridization	Threshold®	Q-PCR
特异性	物种特异性	无特异性	序列特异性
检测的最小序列长度（bp）	50	600	150
抗干扰性和稳定性	++	+	+
所需时间（h）	48	6	2
敏感性（pg）	10	6	<1
初期花费（＄）	1200	>40000	>70000

表 1  三种检测DNA残留方法的比较

ghx0123

谢谢分享，学习了

zhaox

ghx0123 发表于 2015-11-13 09:13
谢谢分享，学习了

向前辈学习，努力提高！