中国医药生物技术学会质量控制专业委员会第三届动物血清生产与管理学术研讨会牛血清的病毒安全检测与病毒灭活工艺Viral Safety Detection and Viral Removal/Inactivation of Bovine Serum 章金刚军事医学科学院输血医学研究所国家生物医学分析中心病毒安全检测实验室北京 100850牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛的病原与病毒安全性关注的重点欧盟对牛血清病毒检测的要求病毒分类与牛的某些病毒牛血清的病毒安全检测技术血清的病毒清除/灭活工艺病毒安全实验室的部分研究工作在人用和动物用疫苗的制备过程中，牛血清是最为重要的 细胞培养添加物。 鉴于世界卫生组织（WHO）提倡疫苗生产的细胞基质从动 物的使用转换为细胞培养，牛血清的应用会得到进一步的 扩大。 可以认为，如果没有充足牛血清的供应，许多医药产品的 生产和供应均将受到极大的影响。牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性WHO和各国管理当局、行业协会等高度关注医药产品生产 使用细胞基质的安全问题，尤其是潜在病毒污染的问题。疫苗病毒安全性的可能污染途径：活疫苗种毒的污染，制 备工艺中原、敷料的污染和其他需要考虑的问题。 其中，牛血清的质量控制与病毒安全检测最受关注。 牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛的病原与病毒安全性关注的重点欧盟对牛血清病毒检测的要求病毒分类与牛的某些病毒牛血清的病毒安全检测技术血清的病毒清除/灭活工艺病毒安全实验室的部分研究工作细菌性疾病：结核杆菌病、布鲁氏杆菌病、沙门氏菌病 、炭疽病毒性疾病：口蹄疫、传染性海绵样脑病、白血病、蓝 舌病.寄生虫性疾病：日本分体吸虫病、弓形体病牛的感染性疾病消除牛源病原体技术DNA病毒牛乳头状瘤病毒（bovine papillomaviruses, BPV）牛多型瘤病毒（bovine polyomaviruses, BPyV）腺病毒（Adenoviruses）疱疹病毒（Herpesviruses）牛痘病毒（Poxviruses）细小病毒（Parvovirus）等牛可以感染的病毒RNA病毒口蹄疫病毒（FMDV） 牛病毒性腹泻病毒（BVDV）轮状病毒（Rotavirus） 呼肠孤病毒（Reovirus）牛白血病病毒（BLV） 牛免疫缺陷病病毒（BIV）蓝舌病病毒（BTV） 牛呼吸道合胞体病毒（BRSV）狂犬病病毒（RV）等倍受关注的朊病毒牛海绵状脑病(Bovine spongiform encephalpopathy, BSE)因子。 牛可以感染的病毒值得关注的对象潜在性感染的病毒：（1）隐性感染而不引起任何疾病的病毒；（2）某些持续性感染的病毒；（3）处于潜伏状态的病毒。由于机体生理状态（如怀孕）、外界环境的变化，机体抵 抗力下降等因素，这类病毒可能大量增殖或引起疾病的发 生。关注的对象内源性病毒：内源性反转录病毒（ERV）是指以前病毒DNA形式整合进 宿主细胞基因组中，并随细胞染色体复制而复制的反转录 病毒。朊病毒： 朊病毒是亚病毒中的重要感染因子，侵害动物与人类。因 其主要由蛋白质构成，迄今尚无含有核酸的确切证据，故 暂定名为朊病毒(Virino)或蛋白侵染子(Prion)。 由于对各种朊病毒的本质的了解不够，采用“因子”命名 ，例如痒疫因子和牛海绵状脑病因子等，似乎较为恰当。重点关注两大类病毒应该考虑生物安全性的病毒集中在两个方面：人兽共患病病毒与致癌、免疫抑制或严重退行疾病有关的病毒 牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛的病原与病毒安全性关注的重点欧盟对牛血清病毒检测的要求病毒分类与牛的某些病毒牛血清的病毒安全检测技术血清的病毒清除/灭活工艺病毒安全实验室的部分研究工作牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛的病原与病毒安全性关注的重点欧盟对牛血清病毒检测的要求病毒分类与牛的某些病毒牛血清的病毒安全检测技术血清的病毒清除/灭活工艺病毒安全实验室的部分研究工作三 牛源制品的病毒安全性脊椎动物病毒的形态DNA病毒脊椎动物病毒的形态RNA病毒DNA病毒牛乳头状瘤病毒牛乳头状瘤病毒（bovine papillomaviruses,BPV）分类地位：乳多空病毒科，乳头状瘤病毒属形态特征：无囊膜，55nm理化特性：对酸、碱、有机溶剂有抵抗A model of the papillomavirus capsid DNA病毒牛乳头状瘤病毒根据交叉杂交试验，可以感染牛的乳瘤病毒分为6个主要 亚群，每一种病毒在牛的皮肤产生特定的病变。某些亚群可以转化人细胞，这些病毒与牛的消化道、生 殖道和眼部肿瘤等的发展有关。不能用细胞感染检测，可用PCR检测。DNA病毒牛多型瘤病毒牛多型瘤病毒（bovine polyomaviruses,BPyV）分类地位：乳多空病毒科，多型瘤病毒属形态特征：无囊膜，45nm理化特性：对酸、碱、有机溶剂有抵抗PCR检测，BPyV在胎牛血清中的污染批次达70，可从某 些批次的血清中分离到病毒。DNA病毒牛多型瘤病毒BPyV倍受关注，它可能是一种人兽共患病，饲养人员、 兽医的体内有较高水平的抗体，而对大多数人群则缺乏 抵抗力。可以感染灵长类细胞，包括人的细胞。影响细胞培养的结果。检测：能用细胞感染检测，在猴肾细胞可以产生特异性的病变 ，即胞浆、胞核空泡化。PCR检测，使用特异性的引物扩增、杂交或测序。DNA病毒牛腺病毒牛腺病毒（Adenoviruses） 分类地位：腺病毒科，哺乳动物腺病毒属 形态特征：无囊膜，90nm 理化特性：对酸、碱、有机溶剂有抵抗 分2个主要亚群，10个血清型。DNA病毒牛腺病毒尚不清楚是否人兽共患，但可以转化人细胞。能用细胞感染检测，1群感染牛胚肾细胞并迅速产生细胞 病变，2群感染牛睾丸细胞，有时需要盲传。 也可用PCR检测。DNA病毒牛疱疹病毒牛疱疹病毒（Herpesviruses）：有囊膜，150nm，有4个 种。DNA病毒牛疱疹病毒BHV-1:引起牛鼻气管炎，牛源制品应该检测病毒。能用 细胞感染检测，也可用PCR检测。BHV-2:引起牛溃疡性乳头炎，奶制品的污染。BHV-3:引起牛恶性卡他热，具有异源宿主感染性。BHV-5:引起牛脑炎。DNA病毒牛痘病毒牛痘病毒（Poxviruses）：有囊膜，300nm，有2个种病毒 必须考虑。假牛痘病毒 牛丘疹性口炎病毒Orf virusDNA病毒牛痘病毒假牛痘病毒:引起牛乳房和乳头增生性病变、挤奶工皮肤丘疹。牛丘疹性口炎病毒引起牛口腔粘膜、鼻镜、鼻孔上皮溃疡，人的手、臂丘疹 。牛源制品应该检测病毒。 能用细胞感染检测，也可用PCR检测。RNA病毒口蹄疫病毒口蹄疫病毒（FMDV）：无囊膜，20nm，人兽共患，最重 要。能用细胞感染检测， 也可用PCR检测。RNA病毒牛病毒性腹泻病毒牛腹泻病毒（BVDV）：有囊膜，70nm，牛群中普遍存在， 倍受关注。能用细胞感染检测，也可用PCR检测。RNA病毒牛轮状病毒牛轮状病毒：无囊膜，80nm ，牛群中普遍存在，对人和 牛的危害不大。能用细胞感染、ELISA等检 测，也可用PCR检测。RNA病毒牛呼肠孤病毒呼肠孤病毒：无囊膜，80nm ，牛群中普遍存在，对人和 牛的危害不大。能用细胞感染、ELISA等检 测，也可用PCR检测。RNA病毒牛反转录病毒与生物安全性相关的牛反转录病 毒有两种牛白血病病毒（BLV）牛免疫缺陷病病毒（BIV）RNA病毒牛白血病病毒牛白血病病毒（BLV）：有囊膜，100nm，牛群中普遍存 在。未发现对人的感染性，可用PCR检测。RNA病毒牛免疫缺陷病病毒牛免疫缺陷病病毒（BIV）：有囊膜，120nm，国内牛群 阳性率2.32，对人和牛的危害不大。用蛋白印迹法检 测，也可用PCR检测。朊病毒朊病毒引起的人和动物的疾病多种动物和人的亚急性海绵样脑病与羊痒疫因子有关人的库鲁病(Kuru)、克-雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)、 阿耳茨海默病(Alzheimer disease)、格-史氏综合征 (Gerstmann-Straussler syndrome)羊的痒疫(Scrapie)，水貂传染性脑病(Transmissible mink encephalopathy)，黑尾鹿和糜鹿的慢性消耗病(Chronic wasting disease of mule deer and elk)，牛海绵状脑病(Bovine spongiform encephalpopathy)以及某些公园动物的相关感染 症。 朊病毒 PrusinerPrusiner 1982: the plaque protein is the infectious agent 1982: the plaque protein is the infectious agent ( (prionprion) ) The normal, The normal, non-infectious Proteinnon-infectious Protein ( (PrPPrPC C) is encoded by the ) is encoded by the host and is mainly expressed on lymphocytes and neuronshost and is mainly expressed on lymphocytes and neurons The The infectious infectious prionprion protein protein ( (PrPPrPScSc) has the same amino acid ) has the same amino acid composition, but is resistant to proteases and tends to composition, but is resistant to proteases and tends to polymerizepolymerize朊病毒朊病毒veryvery slowslowrapidrapidrapidrapidPrPCPrPScPrPCPrPScSeeding model (nucleated crystallization)Refolding model (template directed)朊病毒牛血清的重要性与生物药品的病毒安全性牛的病原与病毒安全性关注的重点欧盟对牛血清病毒检测的要求病毒分类与牛的某些病毒牛血清的病毒安全检测技术血清的病毒清除/灭活工艺病毒安全实验室的部分研究工作细胞培养 抗体检测 抗原检测 核酸检测牛血清的病毒安全检测技术细胞培养主要检测血清中是否存在可致敏感细胞病 变的病毒，一般要求至少使用2种细胞，其 中1种细胞为牛源细胞。牛血清的病毒安全检测技术抗体检测主要检测血清中某些病毒的抗体，预示牛 群曾经感染病毒或接种过疫苗，普遍要求 BVDV抗体为必检项目牛血清的病毒安全检测技术抗原检测主要检测血清中某些病毒蛋白的存在，预 示血清来源的牛群近期感染或潜在感染了 某种病毒，如BVDV、BTV、腺病毒、狂犬病 病毒等，常用的方法是ELISA、免疫荧光技 术等牛血清的病毒安全检测技术核酸检测主要检测血清中某些病毒核酸的存在，预 示血清来源的牛群近期感染或潜在感染了 某种病毒，如BVDV、FMDV、BTV、细 小病毒等，常用的方法是PCR、RT-PCR 、荧光定量PCR等。 牛血清的病毒安全检测技术朊病毒的构象依赖性免疫测定构象依赖性免疫测定方法（conformation-dependent immunoassay, CDI）能检出微量的prion蛋白，5 h即可出结果。可检测出8株prion，其中包括分别导致绵羊痒病、鹿的慢性 消耗性疾病和疯牛病的各株prio