針對重組蛋白疫苗原液生產工藝特性，結合GMP和國家相關法規要求，為滿足原液中試車間多產品共線、多品種生產的特殊性，對重組蛋白疫苗原液的生產工藝流程、車間工藝布局進行設計分析。結合實際案例，從平面布局、人流設計、物流設計、污物流設計、空調分區幾個方面來闡述重組蛋白疫苗原液中試車間的工藝布局設計思路。滿足中試車間對不同產品、不同工藝流程的需求，同時符合各專業設計規范，綜合各方面的要求才能得到最適宜的設計方案。
重組蛋白疫苗是一類應用基因重組技術將目標病原微生物的保護性抗原重組到細菌、酵母菌、昆蟲細胞、植物細胞、哺乳動物細胞等不同的異源表達系統中，隨后這些表達系統經培養、增殖后，純化制備蛋白抗原可作為疫苗的活性成分[1]。該類疫苗不包含完整病原體，通常需添加佐劑來提高疫苗接種后的免疫反應[2]。相比于傳統的滅活疫苗和減毒活疫苗，重組蛋白疫苗具有穩定性和安全性好、成本較低、易于規模化生產等優勢，被廣泛應用于乙型病毒性肝炎、人乳頭狀瘤病毒感染、百日咳、白喉、破傷風（簡稱百白破）等多種傳染病的預防[3]。截止 2021 年底，重組蛋白疫苗在全球范圍內有74 個上市銷售或處于注冊狀態，適應癥包括乙型病毒感染、百白破、流感嗜血桿菌感染、流感病毒感染、腦膜炎奈瑟球菌感染、脊髓灰質炎病毒感染等，其中中國原研疫苗有 21 個，占比最高[4]。當前新型冠狀病毒大流行中，重組蛋白疫苗也發揮了重要的作用，在多種技術路線中重組蛋白疫苗項目的數量最多[5]。因此，重組蛋白疫苗是現階段和未來疫苗開發的主要方向之一，會有越來越多的重組蛋白疫苗進入產業化。本文針對重組蛋白疫苗的生產工藝特點，結合 GMP 和國家相關設計要求，對重組蛋白疫苗原液生產工藝流程和中試生產車間的布局進行闡述，并提供原液中試車間設計案例分析。
中試是產品從研發進入到商業化生產的重要環節。科研成果經中試后的產業化成功率能達到 80%，而未經中試的產業化成功率僅為 30% 左右[6]。生物制品在實驗室研發成功后進入臨床實驗階段，臨床實驗申報樣品、I 期和 II 期臨床樣品均需在中試車間生產，因此中試車間的設計需要符合 cGMP 和相關法規的要求[7]。中試車間生產規模較小，尚未達到商業化生產規模，通常是對研發工藝 50~100 倍的放大生產[8]。另外相比于商業化生產車間，中試車間具有產品不確定性和多產品共線等特點，需要支持產品工藝放大，這都增加了中試車間的設計難度。
（1）生產規模小：重組蛋白疫苗劑量小，通常為 20~50 ug/ 劑，因此生產規模相對單抗等治療性蛋白較小。目前，重組蛋白疫苗原液中試規模的發酵罐/ 生物反應器規模通常在 50~200 L；（2）生產周期長：從細胞復蘇、擴增培養到發酵罐 / 生物反應器培養需要 10~14 d，發酵罐 / 生物反應器中培養需要 10~16 d，整個細胞培養過程歷時20~30 d；（3）多產品共線：目前大多數公司的重組蛋白疫苗都在其平臺上工藝研發，會有同類型的多種疫苗陸續通過中試放大進入商業化生產，因此多產品共線是中試車間必然的選擇。同平臺的不同產品在工藝上也會有一定的差異，為防止換品種時的交叉污染，中試車間需要有良好的設計；（4）完善的病毒控制：重組蛋白疫苗若采用哺乳動物細胞作為表達載體，需要考慮細胞或原材料中潛在引入病毒對產品質量造成的影響，因此需要嚴格控制病毒引入的風險，還應當有病毒清除滅活的工藝設置。（1）上游，從種子復蘇到澄清收獲。種子復蘇后擴增培養，然后發酵罐 / 生物反應器進行培養，培養結束后真核體系澄清過濾收獲上清液，原核體系經細胞破碎后澄清收獲；（2）下游，從層析到原液。上游收獲液經多步層析、超濾后得到原液。哺乳動物細胞表達系統還需考慮病毒滅活和病毒清除步驟。
若 CHO 細胞為原材料，需要考慮 CHO 細胞潛在的病毒污染。CHO 細胞本身無生物學危害，屬于生物安全等級一級（ISPE），但需要防止其潛在的污染病毒的風險。病毒污染可能來源于細胞系本身，也有可能是從生產過程中引入的外源病毒[9]。應采取合理的病毒滅活 / 去除工藝來預防潛在病毒污染。
