陳磊,孟慶敏,張改梅,孫光衛(wèi),耿麗娜,金加洪,趙麗麗,謝學(xué)超,徐穎之,顧美榮,卞蓮蓮,劉建凱
1.北京民海生物科技有限公司研發(fā)中心 北京市新型聯(lián)合疫苗工程技術(shù)研究中心,北京 102600;2.江蘇省連云港市贛榆區(qū)疾病預(yù)防控制中心,江蘇 連云港 210000;3.江蘇省新沂市疾病預(yù)防控制中心,江蘇 新沂 221400;4.江蘇省鹽城市射陽縣疾病預(yù)防控制中心,江蘇 鹽城 224300;5.中國(guó)食品藥品檢定研究院肝炎病毒疫苗室,北京 102600
手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)是一種丙類傳染性疾病,常見于5歲以下嬰幼兒,主要臨床表現(xiàn)為發(fā)熱及手、足、口腔等部位出現(xiàn)斑丘疹、皰疹[1],部分病例可并發(fā)腦膜炎、心肌炎和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等重癥,甚至死亡[2]。HFMD的主要病原體為腸道病毒71型(enterovirus,EV71)、柯薩奇病毒A組16型(coxsackievirus A16,CA16)和柯薩奇病毒A組6型(coxsackievirus A6,CA6)等[3],屬于小RNA病毒科腸道病毒屬。近年,CA6在全球范圍內(nèi)流行,在我國(guó)大陸及其他國(guó)家部分地區(qū),CA6甚至取代EV71和CA16成為HFMD病原譜中占比最高的病原體[4-12]。CA6感染兒童引起的HFMD表現(xiàn)出一系列非典型癥狀或后遺癥,如非典型部位的皮疹皰疹、皮膚損傷、脫甲癥等[13],且可導(dǎo)致成年人罹患HFMD,甚至可能導(dǎo)致長(zhǎng)期后遺癥[14-16],給公共衛(wèi)生安全帶來較大負(fù)擔(dān),加強(qiáng)對(duì)其防控具有重要意義。
目前,HFMD尚無有效預(yù)防措施和治療方法,接種疫苗是控制HFMD流行的重要手段。中和抗體效價(jià)是評(píng)價(jià)疫苗免疫原性的關(guān)鍵指標(biāo)之一[17-20],其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)疫苗研發(fā)和應(yīng)用均具有重要意義。本研究對(duì)北京民海生物科技有限公司(簡(jiǎn)稱北京民海)研發(fā)中心從人橫紋肌肉瘤細(xì)胞(RD細(xì)胞)自行分離獲得的CA6毒株作為中和抗體候選檢測(cè)毒株進(jìn)行病毒滴度標(biāo)定,并評(píng)價(jià)該毒株的專屬性和適用性,以期用于后續(xù)疫苗的質(zhì)量控制。
1.1 毒株及細(xì)胞CA6候選檢測(cè)毒株由北京民海研發(fā)中心采自中國(guó)大陸HFMD流行區(qū)患兒的咽肛拭子,樣本經(jīng)RD細(xì)胞分離、蝕斑純化、適應(yīng)性傳代培養(yǎng)后,分裝(0.5 mL/支,500支),建立工作種子批,-60℃以下保存;RD細(xì)胞由該中心保存。
1.2 主要試劑MEM培養(yǎng)基購(gòu)自日本日水制藥株式會(huì)社;胎牛血清、谷氨酰胺、青霉素和鏈霉素購(gòu)自美國(guó)Gibco公司。
1.3 血清CA6、EV71、CA16、CA10病毒收獲液免疫NIH小鼠獲得的血清(分別標(biāo)記為A6-S1、71-S1、A16-S1、A10-S1)及其陰性對(duì)照血清(病毒維持液免疫NIH小鼠獲得的血清,標(biāo)記為Z)由北京民海研發(fā)中心研發(fā)一室提供;人血清為江蘇和廣東地區(qū)的EV71和CA16等血清流行病學(xué)調(diào)查及EV71疫苗Ⅲ期臨床試驗(yàn)前HFMD病例監(jiān)測(cè)的自然感染人血清。
1.4 CA6候選檢測(cè)毒株的檢測(cè) 根據(jù)《中國(guó)藥典》三部(2020版)“生物制品生產(chǎn)檢定用菌毒種管理及質(zhì)量控制”的要求,對(duì)工作種子批進(jìn)行鑒別試驗(yàn)、無菌檢查、支原體檢查、分子生物學(xué)鑒定等[21]。
1.5 CA6候選檢測(cè)毒株病毒滴度的測(cè)定 將1.5×105個(gè)/mL的RD細(xì)胞接種至96孔板中,0.1 mL/孔;接種CA6候選檢測(cè)毒株病毒液(10-3~10-10稀釋),100 μL/孔,每個(gè)稀釋度設(shè)8個(gè)復(fù)孔,同時(shí)設(shè)8孔細(xì)胞對(duì)照(僅補(bǔ)加病毒維持液),于(35±0.5)℃,5%CO2培養(yǎng)箱中放置7 d,觀察細(xì)胞病變(cytopathic effect,CPE)情況。以能使50%細(xì)胞孔發(fā)生CPE的最高稀釋度為終點(diǎn),1個(gè)視野下出現(xiàn)CPE即判為陽性(+),否則判為陰性(-),并按下式計(jì)算病毒滴度[22]。由3名實(shí)驗(yàn)員(A、B、C)于3 d分別進(jìn)行3次獨(dú)立測(cè)定,根據(jù)27次檢測(cè)結(jié)果標(biāo)定該毒株的病毒滴度。
式中L為病毒最低稀釋度的對(duì)數(shù)值,d為稀釋度系數(shù)對(duì)數(shù)值,S為CPE陽性孔比率總和。
1.6 中和抗體檢測(cè) 參照文獻(xiàn)[23-24]方法,建立CA6中和抗體檢測(cè)方法。待測(cè)樣品(1∶8稀釋)經(jīng)56℃滅活30 min;加至96孔板中,0.05 mL/孔,進(jìn)行2倍系列稀釋(1∶8~1∶16 384),加入100 CCID50/50 μL的CA6病毒懸液,50 μL/孔,于37℃中和2 h;加入1.5×105個(gè) /mL的RD細(xì)胞懸液,0.1 mL/孔,置(35±0.5)℃,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d。每次試驗(yàn)均設(shè)病毒回滴試驗(yàn),結(jié)果在32~320 CCID50/孔判為試驗(yàn)成立。以能抑制50%細(xì)胞病變最高稀釋度的倒數(shù)作為CA6抗體中和效價(jià),≥1∶8判為CA6中和抗體陽性,<1∶8判為陰性。
1.7 CA6候選檢測(cè)毒株的專屬性評(píng)價(jià) 將血清A6-S1、71-S1、A16-S1、A10-S1和Z用CA6候選檢測(cè)毒株分別進(jìn)行中和抗體效價(jià)測(cè)定,方法同1.6項(xiàng),每份血清重復(fù)測(cè)定2次。
1.8 CA6候選檢測(cè)毒株的適用性評(píng)價(jià) 分別取12份CA6小鼠免疫血清(編號(hào)為M1~M12)和12份CA6自然感染人血清(P1~P12),用CA6候選檢測(cè)毒株進(jìn)行中和抗體測(cè)定,方法同1.6項(xiàng),每份血清重復(fù)測(cè)定6次,并計(jì)算中和抗體效價(jià)的幾何平均值(geometric mean titer,GMT)。CA6抗體中和效價(jià)為陰性時(shí),按1∶4計(jì)算,CA6抗體中和效價(jià)>1∶16 384時(shí),按1∶24 576計(jì)算。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 20.0和EXCEL 2020進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,不同實(shí)驗(yàn)員對(duì)CA6候選檢測(cè)毒株病毒滴度檢測(cè)結(jié)果的比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 CA6候選檢測(cè)毒株工作種子批檢測(cè)結(jié)果CA6候選檢測(cè)毒株工作種子批無菌檢查、支原體檢查均符合要求;分子生物學(xué)鑒定屬D3亞型;CA6候選檢測(cè)毒株感染RD細(xì)胞3 d后發(fā)生明顯CPE,見圖1。
圖1 CA6候選檢測(cè)毒株致RD細(xì)胞CPE的鏡下觀察(×100)Fig.1 Microscopy of CPE of RD cells infected with candidate CA6 strain(×100)
2.2 CA6候選檢測(cè)毒株的病毒滴度A、B、C實(shí)驗(yàn)員測(cè)定病毒滴度均值分別為(7.861±0.075)、(7.819±0.110)、(7.875±0.140)LgCCID50/mL,95% CI分別為(7.803~7.919)、(7.735~7.904)、(7.768~7.875)LgCCID50/mL,CV分別為0.96%、1.41%、1.77%,3名實(shí)驗(yàn)員的檢測(cè)結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.605,P>0.05),見表1。最終標(biāo)定該毒株病毒滴度為7.852 LgCCID50/mL(95% CI:7.808~7.895 LgCCID50/mL)。
表1 病毒滴度檢測(cè)結(jié)果(LgCCID50/mL)Tab.1 Determination result of virus titer(LgCCID50/mL)
2.3 CA6候選檢測(cè)毒株的專屬性 重復(fù)2次測(cè)定A6-S1的中和抗體效價(jià)分別為1∶3 072和1∶4 096,為陽性;71-S1、A16-S1、A10-S1和Z的中和抗體效價(jià)均<1∶8,為陰性。表明CA6候選檢測(cè)毒株具有良好的專屬性。
2.4 CA6候選檢測(cè)毒株的適用性12份小鼠血清中和抗體GMT為1∶82~1∶22 970,12份自然感染人血清中和抗體GMT為1∶41~1∶22 970。每份血清重復(fù)檢測(cè)中和抗體效價(jià)的最大值與最小值(MAX/MIN)比值均 <4,CV在1.65%~12.44%之間。見表2,表明CA6候選檢測(cè)毒株具有良好的適用性。
表2 CA6候選檢測(cè)毒株適用性評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.2 Evaluation of applicability of candidate CA6 strain
HFMD是一種常見傳染病,目前已成為亞太地區(qū)尤其是中國(guó)嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。全球范圍內(nèi),該病的流行病原在不斷變化,自2008年以來,CA6型HFMD在芬蘭暴發(fā)[25],隨后該型HFMD在多個(gè)國(guó)家及地區(qū)迅速流行[26-29]。近年,根據(jù)獲得的HFMD流行病學(xué)和病原學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù),認(rèn)為CA6與EV71和CA16一樣,可通過接種疫苗進(jìn)行預(yù)防[30]。目前,EV71疫苗已上市,CA16單價(jià)疫苗及重組EV71/CA16雙價(jià)疫苗處于臨床前試驗(yàn)階段[31-32],其對(duì)CA6均無交叉保護(hù),因此急需進(jìn)行CA6疫苗或多價(jià)疫苗的研制。
在CA6單價(jià)疫苗或多價(jià)疫苗的研制過程中,CA6中和抗體效價(jià)檢測(cè)是疫苗研制中的重要檢測(cè)指標(biāo),檢測(cè)方法的建立至關(guān)重要。CA6候選檢測(cè)毒株由北京民海研發(fā)中心采用RD細(xì)胞自行分離,建立了工作種子批,本研究對(duì)工作種子批進(jìn)行相關(guān)檢測(cè),結(jié)果顯示,工作種子批無菌檢查、支原體檢查均符合要求,分子生物學(xué)鑒定屬D3亞型。該毒株與同為腸道病毒屬的EV71、CA16、CA10免疫血清均無交叉,僅被CA6免疫血清中和,具有良好的專屬性。由3名實(shí)驗(yàn)員對(duì)工作種子批進(jìn)行滴度標(biāo)定,平均滴度為7.852 LgCCID50/mL,CV為1.40%。用該毒株對(duì)12份CA6小鼠免疫血清和12份自然感染人血清進(jìn)行6次中和抗體效價(jià)檢測(cè),中和抗體效價(jià)的MAX/MIN均 <4,CV均 <13%,表明該毒株具有良好的適用性,可用于臨床前免疫原性研究中小鼠血清中和抗體效價(jià)測(cè)定,也有望應(yīng)用于臨床研究中人血清中和抗體效價(jià)測(cè)定。
綜上所述,該CA6候選檢測(cè)毒株可作為CA6中和抗體效價(jià)測(cè)定方法的檢測(cè)毒株,但本研究未進(jìn)行CA6中和抗體效價(jià)檢測(cè)方法的驗(yàn)證,今后將進(jìn)行深入研究。本研究為CA6單價(jià)疫苗或多價(jià)疫苗的質(zhì)量控制研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。