疫苗在生产、储存、转运过程中易发生病毒颗粒聚集,会降低免疫效力,引发过滤堵塞等工艺问题,也是监管重点关注的质量指标。但早期疫苗研发中,亚微米~亚可见区间的聚集体一直是传统检测方法的短板。
默克团队以人巨细胞病毒HCMV、柯萨奇A21两款候选疫苗为研究对象,模拟搅拌、涡旋、泵送剪切、温度胁迫等实际工况,对比DLS、MFI微流式成像、流式病毒测定(Flow Virometry)三种分析手段,建立全尺度颗粒监测方案。
研究发现
1.DLS动态光散射易受完整病毒散射信号干扰,会低估聚集体水平,即便出现肉眼可见颗粒,仅粒径平均值小幅变化,不适用于疫苗聚集的主力检测。
2.MFI微流式成像擅长1-70 μm亚可见颗粒,可成像计数、分辨气泡 / 硅油等杂质,对搅拌产生的微米级大聚集体灵敏度高,但无法检测亚微米颗粒。
3.Apogee A-50 Micro流式病毒测定:本研究采用这款高灵敏度纳米流式设备开展亚微米颗粒检测。通过调节405 nm侧散射阈值,区分完整病毒颗粒与聚集体,可检测低至~70 nm亚微米颗粒,捕捉聚集早期信号。热应激、剪切池循环带来的亚微米聚集,MFI变化微弱,Apogee流式病毒测定可清晰检出;实现单颗粒绝对计数,可分别统计原生病毒数量、计算>750 nm聚集体占比,直观反映 “完整病毒减少、聚集体上升” 的动态变化。针对HCMV、无包膜柯萨奇A21两种不同病毒,通过调整激光功率、流速、散射阈值,适配两类疫苗样本测试;还可拓展荧光染色鉴别蛋白源性聚集体,具备半高通量潜力。

不同应激产生颗粒类型不同:搅拌易产生微米级颗粒;热、剪切主要催生亚微米早期聚集体;涡旋会同时诱发两类聚集,且损伤存在滞后,放置后聚集进一步加重。
组合策略价值MFI抓微米亚可见颗粒,Apogee A-50 Micro流式病毒测定捕捉亚微米早期聚集,二者正交互补,完整覆盖颗粒生长全链条。整套方法完成完整方法学验证,可用于强制降解、工艺筛选、长期稳定性考察,除病毒疫苗外,也可迁移应用于其他生物制剂开发。

参考文献:Hardy, A.; Zhang, E.; Davis, H.; Vlasak, J.; Wang, M.M.; Mukherjee, M.; McNevin, M.J.; Dick, L.; Wasylaschuk, W. Micro-Flow Imaging and Flow Virometry as Preferred Methods to Monitor Aggregate Formation in the Submicron and Subvisible Size Range for Two Early-Phase Vaccine Candidates. Vaccines 2026, 14, 839.doi.org/10.3390/vaccines14100839
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