家蚕生产的重组复合猪干扰素

1成果介绍

利用真核表达系统--家蚕杆状病毒表达系统,成功生产的一系列猪干扰素产品,包括:α(I型),ω(I型),γ(II型),λ(III型),生产成本低、活性好。其中利用新型家蚕杆状病毒基因表达系统生产的猪复合型(α+γ)干扰素可实现每克蛹生产猪复合干扰素最高达3000万IU以上,表达效率和生产水平处于国际领先水平,生产成本仅为国际同类产品的10%,其它不同组合的猪复合干扰素表达也在进行中,目前,国内外尚未有生产动物复合干扰素的报道。家蚕杆状病毒基因表达系统生产的猪复合型(α+γ)干扰素已经在仔猪流行性腹泻的治疗试验中取得了理想的效果,且无任何毒副作用。另外,利用家蚕杆状病毒表达系统生产猪干扰素的规模化生产技术以及产品的加工工艺已经非常成熟。

家蚕杆状病毒表达系统生产的猪干扰素产品具有独特的优势,第一,安全性极高,家蚕中目前还未发现有对哺乳动物包括人有病原性的微生物存在,已经列入了食品目录中,家蚕蚕蛹是药品也是食品已使用上千年,蚕蛹粉直接就是饲料蛋白。第二,干扰素产品的表达量高,生产成本低,一克蚕蛹的表达量最高可达千万IU活性单位以上,多基因表达系统可以同时表达复合干扰素,可以根据不同的需求进行组合表达,大大降低了生产成本。第三、家蚕杆状病毒表达系统为真核表达系统,表达的外源蛋白质可进行翻译后修饰,使其在生化性质和生物活性等与天然产品相似,因此表达的干扰素活性及效果要好于同类产品。第四,加工过程简单、环保,不产生工业三废。

    2研发背景及市场应用前景

病毒性疫病长期以来都是制约动物养殖业发展的重要因素之一,这一情况在养猪业中尤为突出,猪瘟、猪繁殖与呼吸综合征、流行性腹泻、猪轮状病毒感染、猪圆环病毒感染、猪口蹄疫等常见病毒性疫病以及2018年开始在我国大范围爆发的非洲猪瘟都对我国乃至全球的养猪业造成了巨大的威胁。对这些病毒性疫病的防控手段主要是疫苗接种,但是在规模化养殖中,疫病多以混合感染的方式出现,单一性的疫苗免疫难以控制;并且近年来随着病毒毒株的变异和新发疫病的出现,也凸显出了疫苗研发滞后于疫情蔓延所造成的重大影响。由此可见,亟需研发对各种疫病病毒有广谱效应的生物活性制剂来辅助疫苗免疫形成更加完善的疫病防控体系。

干扰素作为一类广谱抗病毒的细胞因子,具有抑制病毒复制、调节免疫功能、抗菌等作用,在动物病毒性疾病控制中具有不可替代的作用。大量研究表明,猪干扰素在多种病毒性疾病控制方面具有显著效果,更有研究发现对于目前无有效控制手段的非洲猪瘟疫病,高水平的干扰素α在体外可以高效抑制非洲猪瘟病毒的复制,而α-和γ-干扰素同时存在时对其抑制有10倍以上增强作用,因此,干扰素不同类型之间的这种互作增强作用,使其在病毒性疫病的控制中更具潜力。

但是,干扰素因传统生产成本高,使用剂量大,单一的I型α-干扰素使用效果不佳等原因,限制其广泛应用;尤其是干扰素中除I型干扰素外,以同源双聚体的形式发挥功能的特点,导致传统的原核表达系统存在一定的局限性,所以目前生产中尚无有效的猪复合干扰素得到应用。

疫苗接种预防一直是我国养殖业中病毒性疫病防控的重要手段,但从非瘟爆发可以看出,由于烈性传染病的特点,凸显了疫苗研发滞后于疫情蔓延这一现实问题。利用家蚕杆状病毒表达系统生产的猪复合干扰素制剂,对病毒性疫病有广谱防治效果,因此在养猪业中应用前景广阔:一是在稳定时期作为疫苗预防接种的辅助手段,实现更加全面的疫病防控;二是在特殊时期(传统疫病病毒株变异和新发病毒性疫病爆发)用于阻止疫情蔓延,为疫苗研发争取宝贵的时间,成为保障国家粮食安全不受威胁重要手段之一。

3. 技术成熟度:可直接应用

4. 获得的知识产权情况

    国家发明专利,动物α干扰素和γ干扰素的表达方法, ZL 201210110533.6

    国家发明专利,猪λ3干扰素突变体及其制备方法和应用, ZL 201810398199.6

    国家发明专利,猪ω7干扰素突变体及其制备方法和应用, ZL 201810326564.2

    国家发明专利,复合干扰素组合物及其制剂和应用,201810241958.8