PART 01
曾几何时，进口九价疫苗在国内“一针难求”。然而，随着国产疫苗的崛起，市场格局在2025年发生根本性转变。2025年6月，由厦门大学夏宁邵院士团队与万泰生物联合自主研发的首款国产九价HPV疫苗“馨可宁®9”获批上市，定价为499元/支，价格约为进口九价HPV疫苗的40%，直接将九价疫苗从“高价奢侈品”拉回“普惠公共品”。这意味着，九价HPV疫苗有了一个更具有性价比的选择，“高价时代”画上了句号。
人乳头瘤病毒（HPV）是一种常见的性传播病毒，分为高危型和低危型两种，主要通过性接触传播，约80%的女性一生中都会感染至少一种[1]。HPV16型,18型，31型、33型、45型、52型和58型都属于高危型，我国95.4%的宫颈癌可归因于以上7种高危型别[2]。低危型HPV常见如6型、11型,可引起肛门生殖器和复发性呼吸道乳头瘤样增生等疾病[1]。据统计，全球每年约有30万人死于HPV相关癌症，其中大多数病例发生在发展中国家的女性群体中。增加有效HPV疫苗的可及性，是避免宫颈癌发生、减少不必要疾病与死亡的关键一步。作为人类历史上首个预防恶性肿瘤的疫苗，HPV疫苗具有划时代的意义。该疫苗在国内上市后，因其能有效预防宫颈癌等相关疾病，且安全可靠，受到了众多女性的高度关注。
市面上HPV疫苗中的“二价”、“四价”“九价”,就是指疫苗本身所能防护的HPV型别数目。HPV疫苗通过预防初次HPV感染和减少持续性HPV感染来阻断后续病变的发生和发展。九价HPV疫苗，就可以预防上述九种HPV型别的持续性感染,进而预防这九种病毒引发的如宫颈癌、生殖器疣等相关疾病[3]。
目前已上市的HPV疫苗包括：默沙东公司研制的四价疫苗和九价疫苗；葛兰素史克公司研发的二价疫苗；厦门万泰沧海生物研发的二价疫苗和九价疫苗。馨可宁®9的成功上市也标志着我国成为第二个具有独立自主供应高价次HPV疫苗能力的国家，打破进口九价的垄断现状,有助于推动九价HPV疫苗的普及。曾经,对于九价HPV疫苗,不少地区常年处于“一针难求”的状态。国产九价HPV疫苗的上市则为这一难题提供了新的解法。
价格是影响HPV疫苗普及率的关键因素之一。伴随着潜在的HPV疫苗的上市以及国产化进程的推进，为提升其普及率创造了有利条件。疫苗的单剂价格与其生产过程中的纯化成本直接关联。通过优化纯度、产量、生物活性与下游处理成本之间的平衡，能够实现更具成本效益的疫苗生产。
HPV疫苗属于病毒样颗粒（VLP）疫苗，病毒样颗粒（VLPs, virus-like particles）是指病毒衣壳蛋白、核心蛋白或包膜蛋白通过自组装形成的颗粒物质，或由来源于多层病毒的单层颗粒组装而成。目前，HPV疫苗的研发主要基于真核表达系统和原核表达系统。
真核表达系统有酵母、昆虫细胞和痘病毒表达系统，能够表达具有天然构象的HPV L1蛋白，易于形成病毒样颗粒（Virus-Like Particles, VLPs），操作比较简单。目前第二代的酵母（毕赤酵母）表达系统，兼具原核以及真核表达系统的优点，可高水平表达蛋白，且表达的HPV抗原与人类的细胞结构更为接近，因此免疫原性更强。
原核表达系统，尤其是大肠杆菌系统，大肠杆菌遗传背景清晰,基因功能研究透彻,安全性经过了广泛验证。基于大肠杆菌研发的大肠杆菌表达系统具备生产周期短、抗原蛋白产能高、安全性良好的优势,在诸如戊肝疫苗、HPV疫苗等疫苗中有着广泛应用[4]。
表1 HPV疫苗常用表达系统对比
目前国内已获批上市的HPV疫苗中：
1款采用大肠杆菌表达系统生产；
3款基于酵母表达系统；
1款使用杆状病毒/昆虫细胞表达系统。
此外，另有16款采用上述三种表达系统的HPV疫苗处于临床在研或已获IND批准阶段。
其中，昆虫细胞与酵母系统主要通过可溶性表达路径生产：经细胞培养后，依次进行收获、裂解、纯化、解聚及病毒样颗粒（VLP）重组装等工序。
大肠杆菌系统则可采用包涵体或可溶形式表达，后续需经过菌体收获、裂解、纯化、解聚和VLP重组装等步骤；因其表达周期短，在产能放大阶段与生产成本控制方面具有显著优势。
在HPV疫苗生产的精密链条中，分离纯化环节至关重要——它直接决定了疫苗的纯度、效价和安全性，更是大规模稳定供应的关键瓶颈。病毒样颗粒（VLPs）的捕获、杂质去除、活性保持，每一步都是对技术实力的严苛考验。以下针对不同技术路线的HPV疫苗生产流程分别进行介绍。
酿酒酵母表达系统
以MSD的四价和九价疫苗为典型代表，将 HPV基因经密码子优化，并在酿酒酵母中表达，然后进行下游工艺，再在体外解聚，最后组装行成均匀一致的 VLPs。下图为MSD公开发表的工艺流程，通过一步阳离子交换层析纯化获得。
图1 酿酒酵母表达HPV疫苗制备工艺流程
大肠杆菌表达系统
采用大肠杆菌表达系统，通过融合标签或工程菌株等策略实现HPV L1蛋白的可溶性表达。细胞裂解后，依次经离子交换层析（去除宿主核酸及酸性杂质）和疏水相互作用层析（精细化分离疏水性目标蛋白）完成下游纯化。纯化产物经缓冲液置换后，在还原剂二硫苏糖醇（DTT）作用下解聚为L1单体，再通过透析移除DTT并调控氧化环境，最终组装成结构正确的病毒样颗粒（VLPs）。
图2 大肠杆菌表达HPV疫苗制备工艺流程
昆虫细胞-杆状病毒表达系统
昆虫细胞-杆状病毒表达HPV疫苗的典型代表是GSK的HPV二价疫苗，通过构建HPV穿梭质粒并转染Hi5细胞进行培养，经下游层析后组装VLPs后再次层析。图3展示了GSK生产HPV疫苗的工艺流程，经两步层析获得。
图3 昆虫细胞-杆状病毒表达
HPV疫苗制备工艺流程
当前上市及在研的HPV疫苗均基于重组HPV L1蛋白自组装形成的病毒样颗粒（VLP）技术。核心在于：只有结构高度模拟天然HPV病毒的VLP，才能有效诱导产生预防HPV感染及相关疾病的保护性免疫应答。HPV疫苗的生产工艺，尤其是下游纯化环节，面临诸多挑战：
01 解聚-复聚是共性关键步骤：无论采用何种表达系统（如酿酒酵母或大肠杆菌），下游工艺中均需对表达产物进行可控的解聚处理，随后在严格优化的条件下进行复聚组装。此步骤旨在最终获得结构正确、粒径高度均一的VLP，这是保障其免疫原性的必要条件。
02 大肠杆菌系统的特有挑战-包涵体与内毒素：在大肠杆菌表达系统中，HPV L1蛋白通常以不溶性包涵体形式存在。同时，宿主细胞本身含有内毒素。因此，在原液生产过程中，高效去除和严格控制内毒素水平是至关重要的工艺环节。
03 多价疫苗的核心需求-平台化工艺：针对涵盖多种HPV型别的多价疫苗（如四价、九价），开发一个具有通用性（适用于不同型别L1蛋白/VLP）、高效且工艺稳定性（批间一致性）良好的纯化工艺平台，是提升生产效率和降低成本的关键挑战。
PART 02
AC米兰中国官网针对国内HPV疫苗生产的核心需求，提供覆盖下游工艺关键环节的设备解决方案，着力解决纯化过程中的实际瓶颈问题，显著提升产物回收率、工艺效率及生产稳健性，为加速HPV疫苗的本土化研发与规模化生产提供关键技术支撑。
层析系统和层析柱
Bio-Pro层析系统和ACC自动轴向压缩层析柱是离子交换层析和疏水层析等环节会使用到的核心设备，该系统以稳定流速、梯度与可靠的在线监测，确保VLP高效捕获与高分辨率分离，符合GMP、FDA 21 CFR Part 11等法规要求，数据完整可追溯。
图4 Bio-Pro 层析系统&ACC自动轴向压缩层析柱
超滤系统
超滤系统--浓缩换液的“高效筛”。高倍温和浓缩，快速高效完成缓冲液置换与目标物浓缩，保护VLP活性；低剪切力设计，最大限度减少对敏感生物大分子的机械损伤；稳定收率，确保工艺步骤间的高回收率。
图5 Bio-TFF 自动切向流过滤系统
除病毒过滤系统
在HPV疫苗的生产过程中，除病毒过滤系统（Virus Filtration System） 是保障终产品安全性的核心步骤，其作用是通过物理截留机制清除潜在的外源病毒污染。此环节清除对象主要包括：内源性病毒：宿主细胞（如昆虫细胞Sf9/Hi5、大肠杆菌）潜伏的逆转录病毒颗粒；外源性病毒：培养基或操作中引入的细小病毒（Parvovirus）、疱疹病毒（Herpesvirus）等。
图6 除病毒过滤系统&夹具
参考文献
[1]乔友林.子宫颈癌与HPV疫苗知识读本[M].杭州:浙江科学技术出版社，2020
[2]Wei F,Georges D,Man I,Baussano I,Clifford GM.Causal attribution of human papillomavirus genotypes to invasive cervical cancer worldwide:a systematic analysis of the global literature. Lancet.2024;404(10451) :435-444
[3]人乳头瘤病毒疫苗临床应用中国专家共识,中国医学前沿杂志(电子版).2021;13(2):1-12.
[4]刘丽琴,陈婷婷,李少伟等,大肠杆菌表达系统在基因工程疫苗研发中的应用与策略优化[J],中国新药杂志,2020,29(21):2434-2442.
