B型肝炎ワクチン製造プロセスにおけるタンジェンシャルフローろ過の応用

感染症は古来より人類の生存と健康にとって大きな脅威となってきました。ワクチンの発明は、人々の間での感染症の蔓延を効果的に遮断し、病原微生物に対する人間の抵抗力を高めたため、ワクチンは人類の感染症予防にとって最も有利な武器となりました。B型肝炎ワクチンの発明は、ワクチン研究の大きな成果です。B型肝炎ウイルス（HBV）感染は世界的な流行病であり、世界保健機関（WHO）の推定によると、世界中で約2億9600万人がHBVに慢性感染しています。毎年、世界中で約8億20,000人がHBV感染に関連する疾患で亡くなっています。HBV感染は肝臓がんの重要な病因および進行要因であり、中国の肝臓がんの84％はHBV感染が原因です。このような猛烈なB型肝炎ウイルスに対して、人類が発明したB型肝炎ワクチンは、B型肝炎ウイルスの蔓延を効果的に防いでいます。 統計によると、B型肝炎ワクチン接種以来、先進国、発展途上国を問わず、B型肝炎ウイルス保有率が大幅に減少し、特にB型肝炎ウイルスの母子感染が効果的に抑制されています。

 

B型肝炎ワクチンは、子供から大人まで幅広く使用されています。子供が使用するB型肝炎ワクチンは、全体の約84％を占めています。世界のB型肝炎ワクチン市場規模は、2022年に約66億元（RMB）で、2030年には75億元に達し、2023-2030年の複合年間成長率（CAGR）は1.8％になると予想されています。過去数年間、世界のB型肝炎ワクチン市場は着実に発展しており、平均成長率は-0.32％です。アジア太平洋地域は、B型肝炎ワクチンの世界最大の消費者であり、2019年の消費者市場シェアはほぼ50％です。アジア太平洋に次ぐ中東およびアフリカは、世界第2位の消費者地域であり、消費者市場シェアはほぼ30％です。

B型肝炎ウイルス（HBV）

 

B型肝炎ウイルス（HBV）は、エンベロープと核殻から成り、感染力が強い肝向性DNAウイルスです。主な侵入部位は人間の肝臓で、感染後はB型肝炎、肝線維症、肝臓がんなどの関連疾患を引き起こす可能性があります。B型肝炎ウイルスは体外での生存能力が強く、乾燥や低温の環境への適応性が高く、37度で7日以上生存できます。最も一般的に使用されるアルコールと紫外線では不活性化できません。B型肝炎ウイルスの感染経路は主に3つあります。

 

垂直感染：母子感染とも呼ばれ、B型肝炎に罹患している場合、母親の出産時のウイルス複製率は非常に高く、ウイルスは胎盤、母乳、血液を介して胎児に移行する可能性があるため、妊娠中の母親は、妊娠と出産中にB型肝炎ウイルスを可能な限り制御することが推奨されます。

 

血液感染：B型肝炎患者から輸血、注射針、歯ブラシ、カミソリなどの共用を通じて健康な人の損傷した皮膚に感染し、その後正常な人の血液に入ります。

 

性行為による感染: B 型肝炎ウイルスは HIV と同様に、性行為や体液を介して感染します。

B型肝炎ワクチン

 

B型肝炎ワクチンは、B型肝炎を予防するために使用される特別な薬です。ワクチン接種後、免疫システムは保護抗体の生成を刺激することができます。この抗体は人体の体液中に存在し、B型肝炎ウイルスが出現すると、抗体はすぐに作用してウイルスを排除し、感染を防ぎ、肝臓に害を与えません。そのため、人体はB型肝炎を予防する免疫を持ち、B型肝炎感染を予防します。B型肝炎ワクチンは、B型肝炎ウイルス感染を予防する最も効果的な方法です。

B型肝炎ワクチンは、血液由来B型肝炎ワクチンと遺伝子工学B型肝炎ワクチンの2種類に分かれており、そのうち遺伝子工学B型肝炎ワクチンは酵母B型肝炎ワクチンとCHO B型肝炎ワクチンに分かれています。現在、中国では遺伝子工学B型肝炎ワクチンが主に使用されており、2019年の酵母B型肝炎ワクチンの割合は約97％です。

 

B型肝炎ワクチンは、B型肝炎を予防する有効な武器です。HBVは体外の組織細胞で成長して増殖できないため、従来の方法でワクチンを作ることは不可能です。1964年にBlumbergが血清中のHBsAgを発見して以来、研究では血清1ミリリットルあたり最大1013個のHBsAg粒子が見つかり、人口には無症候性キャリアが多くなり、血液由来ワクチンの製造条件が整いました。1970年代後半、MaupasとHillemanはB型肝炎サブユニットワクチンを開発しました。実験結果により、ワクチンがB型肝炎ウイルス感染の予防に優れた役割を果たすことが確認されました。各国は主にB型肝炎ウイルスの無症候性キャリアの血液を使用してB型肝炎ワクチンを準備しており、このワクチンはB型肝炎ワクチンの第一世代であり、血液由来B型肝炎ワクチンとも呼ばれています。 中国は1979年にサブユニット実験ワクチンも開発し、集団免疫化において安全かつ効果的であることが証明されました。分子生物学の発展により、遺伝子工学によるB型肝炎ワクチンの調製方法が開拓されました。その基本原理は、HBSAG遺伝子をプラスミドにクローン化し、酵母細胞または哺乳類細胞にトランスフェクトし、遺伝子組み換えと細胞培養によって表面抗原を発現することです。遺伝子工学法で生産されたB型肝炎ワクチンは、血液由来ワクチンと同じ免疫効果を得ることができます。

B型肝炎ワクチンの製造工程

 

タンジェンシャルフローろ過技術は、せん断力が穏やかで低い、操作が柔軟、製品寿命が長く、コストが低い、スケールアップしやすいなどの利点があり、粒子濃縮時に膜が詰まりやすい、せん断力に敏感で凝集しやすいという2つの技術問題を解決し、ワクチンなどのバイオ医薬品や生命科学研究分野で広く使用されています。B型肝炎ワクチンの製造プロセスから見ると、血液B型肝炎ワクチンの製造と遺伝子組み換えB型肝炎ワクチンの製造はどちらもタンジェンシャルフローろ過技術と切り離せないものであり、タンジェンシャルフローろ過はB型肝炎ワクチンの製造全体にわたって行われていることがわかります。

 

1 血液由来B型肝炎ワクチン：血液由来B型肝炎ワクチンは、無症候性B型肝炎キャリアの血漿から作られ、濃縮精製後、有効抗原HBsAgを抽出し、不活化後にアジュバント水酸化アルミニウムを添加します。B型肝炎ワクチンは、人体に接種された後、B型肝炎を予防および抑制することができます。多ゾーン超遠心分離、酵素処理を組み合わせた限外濾過、および胃酵素、尿素、ホルムアルデヒドの3段階不活化プロセスによる高力価血漿原料の総合精製技術を確立しました。

2 遺伝子組み換えB型肝炎ワクチン：遺伝子組み換えB型肝炎ワクチンは、現代のバイオテクノロジーを利用してB型肝炎ウイルスの表面抗原発現遺伝子をプラスミドに構築し、ビール酵母またはCHO細胞（チャイニーズハムスター卵巣細胞）にクローン化し、組み換え酵母またはCHO細胞を培養してB型肝炎表面抗原サブユニットを発現させるB型肝炎表面抗原サブユニットワクチンです。発酵後、細胞断片化、精密濾過、限外濾過、シリカゲル吸着、溶出などの一連のプロセスを経て、疎水性クロマトグラフィーを経て、製品の抗原タンパク質の純度は99％以上に達します。

 

ガイドリングについて

 

貴晶科技は、バイオ医薬品、細胞培養、バイオ医薬品の精製と濃縮、診断、工業用流体に重点を置く国家ハイテク企業です。当社は、バイオ医薬品、細胞培養などの応用シナリオに完全に適合する遠心濾過装置、限外濾過および精密濾過カセット、ウイルスフィルター、TFFシステム、デプスフィルター、中空糸などの開発に成功しました。当社の膜と膜フィルターは、前濾過、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過の濃縮、抽出、分離に広く使用されています。小型の使い捨て実験室濾過から生産濾過システム、無菌試験、発酵、細胞培養など、当社の多くの製品ラインは、試験と生産のニーズを満たしています。貴晶科技はあなたとの協力を楽しみにしています！