基因重組乙肝疫苗的前世今生——從血源到CHO細胞技術的飛躍

在中國，乙型肝炎曾是一個沉默而深遠的公共衛生危機。20世紀90年代初 ，我國是全球乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染負擔較重的國家之一，約占全球慢性HBV感染病例的1/3，乙型肝炎表面抗原（HBsAg）陽性率高達9.72%，其中母嬰傳播是主要傳播途徑。

不過，過去30年間，我國通過進行包括新生兒乙型肝炎疫苗普遍接種、全面實施母嬰傳播預防計劃及擴大抗病毒治療覆蓋率等一系列公共衛生干預措施，從而在控制慢性乙型肝炎病毒感染方面取得了卓越成就。

圖1：1992年至2020年不同年齡乙肝感染情況

其中，最有效、最經濟的預防手段就是接種乙肝疫苗。疫苗的普及，特別是我國自主研發的基因工程疫苗的問世，徹底扭轉了局面，為國民筑起了一道堅實的健康屏障?；仡櫼腋我呙绲难葸M史，不僅是一段從依賴人血到利用尖端基因工程技術的飛躍歷程，更是一段中國生物制藥從追趕到自主創新的奮斗歷程。

01 乙肝疫苗的技術演進：從血液提取到基因工程的跨越

乙肝疫苗的發展史，是一部不斷追求更高安全性與更強免疫效果的創新史。根據相關綜述，預防性乙肝疫苗至今已發展出三代顯著不同的技術路線。

第一代：血源疫苗——開創紀元，但存隱憂

最早的乙肝疫苗屬于血漿衍生型疫苗。這類疫苗由無癥狀HBV攜帶者的血漿中提取的乙肝表面抗原（HBsAg）病毒樣顆粒（Virus-Like Particles, VLP）制成，顆粒直徑約為22 nm。在獲得血漿后，需經過氯化鈣、福爾馬林、尿素等多種試劑滅活處理，再通過沉淀、離心和親和層析等方法純化HBsAg VLP，最終制成疫苗。

這類疫苗于1981年在美國上市，1986年中國首批乙肝疫苗正式獲批，標志著我國乙肝預防的開端。然而，血源疫苗存在顯著局限：

• 來源受限：依賴HBV攜帶者血漿，供應不穩定；
  

• 安全風險：潛在的血源性疾病傳播風險；
  

• 成本高、普及難：生產工藝繁瑣，成本高昂，且缺乏統一接種政策，導致普及率不高。

這些因素促使科學家們尋找更安全、更高效的疫苗生產技術。

第二代：基因重組疫苗——科技破局，安全躍升

為解決血源疫苗的弊端，第二代乙肝疫苗應運而生——重組DNA技術疫苗。

該類疫苗的核心技術是基因工程重組表達，主要成分是HBsAg的S蛋白?？茖W家不再依賴病毒本身，而是將編碼HBsAg的基因片段植入特定的表達系統中，使其成為生產抗原的“微型工廠”。這標志著疫苗技術進入了分子生物學時代。

根據所采用的表達系統不同，第二代疫苗主要有兩大分支：

• 酵母源疫苗：利用釀酒酵母或漢遜酵母來表達HBsAg的S蛋白，其表達產物能自發組裝成VLP，安全性高，且易于大規模生產，成為全球主流。值得注意的是，這是第一個基于VLP的疫苗，在疫苗發展的歷程中具有里程碑式的意義。

  1986年，默克公司和多所大學合作開發的、使用酵母表達的重組乙肝疫苗獲批上市，取代了此前的血源性乙肝疫苗。而中國工程院院士、中國生物北京生物制品研究所原所長趙鎧院士第一時間向衛生部建議引進。1988年，中國政府代表團赴美國，與默克談判引進乙肝疫苗技術。經過一年的多輪談判，中國代表團最終順利和默克簽署了轉讓重組乙肝疫苗技術的合同。隨后，該類疫苗才在中國“落地生根”。

圖2：1989年中國代表團和默克簽署轉讓重組乙肝疫苗（酵母細胞）技術協議簽約現場

• CHO細胞源疫苗：與酵母系統相比，中國倉鼠卵巢（CHO）細胞作為哺乳動物細胞，其表達體系更為復雜和精密。它能使HBsAg蛋白在細胞內質網和高爾基體中進行糖基化修飾并形成二硫鍵，從而使產生的VLP在結構和抗原性上更接近于天然病毒顆粒，具有更好的免疫原性。此外，VLP可被主動分泌至細胞外，結構更完整，這也是該類疫苗的優勢。

  值得注意的是，不同于酵母源乙肝疫苗的技術引進，我國CHO細胞源乙肝疫苗是國內科學家自主研發的，具體歷程會在后續第二部分詳述。

第三代：含PreS抗原的疫苗——彌補免疫空白

盡管第二代疫苗對絕大多數人有效，但研究表明，有5%–10%的成年人群無法對疫苗產生血清保護反應，此外，因年齡、肥胖、吸煙、慢性疾病造成的免疫功能低下也會導致血清應答率降低。這可能與第二代疫苗僅含S蛋白有關。而HBV表面還存在中蛋白（M-HBs）和大蛋白（L-HBs），其中L-HBs含有PreS1結構域，該結構域能與肝細胞受體NTCP結合，是病毒入侵的關鍵。

圖3：HBV 3種外膜蛋白的跨膜拓撲結構

因此，第三代乙肝疫苗應運而生，其含有S-HBs、M-HBs和L-HBs，在哺乳動物細胞（CHO細胞）中表達，并組裝或加工成VLP。它不僅提供S蛋白的B細胞表位，還提供PreS1和PreS2的T細胞和B細胞表位，免疫原性更強，能夠為免疫功能低下人群和無應答反應人群提供保護。此外，PreS1中還含有與HBV細胞受體NTCP結合的結構域，能阻止HBV感染人類肝細胞，具有潛在治療價值。

不過，第三代乙肝疫苗Sci-B-Vac（PreHevbrio）雖然此前在部分國家上市，但其研發企業VBI Vaccines已于2024年11月破產，其唯一上市產品Sci-B-Vac商業化失敗，銷售業績不佳，2022年銷售業績為110萬美元，2023年銷售額為310萬美元。

總的來說，目前在全球廣泛應用的乙肝疫苗還是基因重組乙肝疫苗。

02中國智造：CHO細胞技術的崛起

我國基因重組乙肝疫苗的研發歷程，是生物醫藥領域實現技術自主創新的重要縮影。在這一進程中，CHO細胞技術作為關鍵平臺，不僅推動了疫苗產業的升級，更彰顯了我國在高端生物制劑領域的“智造”實力。

CHO細胞（中國倉鼠卵巢細胞，中國倉鼠屬于來自于中國北部和蒙古地區的嚙齒動物家族）是生產蛋白類藥物的首選宿主細胞，具有準確的蛋白加工修飾功能、較強的剪切力耐受性、外源基因整合穩定性高等優勢。其發展歷程可追溯至20世紀初——1919年，北京協和醫學院胡正祥教授首次使用中國地倉鼠開展肺炎球菌研究，為后續細胞系的建立奠定了基礎。

圖4：CHO細胞系

1948年，美國醫生Robert Briggs Watson將一批中國倉鼠帶至美國，后來完成了中國地倉鼠的繁育。隨后，Theodore T. Puck團隊于1957年成功分離出CHO細胞株。1984年，Genentech公司首次利用CHO細胞表達組織型纖溶酶原激活劑（t-PA），并于1987年成功獲批上市，標志著哺乳動物細胞表達系統正式應用于生物藥生產。

回到乙肝疫苗，我國乙肝疫苗的研發同樣經歷了從血源性疫苗到基因工程疫苗的跨越。20世紀80年代，面對國內乙肝高流行態勢，科研機構開始探索基于CHO細胞的重組乙肝疫苗技術路徑。與國際主流的酵母表達系統不同，我國科學家獨辟蹊徑，選擇哺乳動物細胞表達系統，因其能實現HBsAg蛋白的精準糖基化修飾，更接近天然病毒構象，免疫原性更強。

當時，中國預防醫學科學院病毒學研究所完成由我國乙肝病毒流行株adr亞型的HBsAg基因，并構建質粒，轉染CHO細胞，篩選出高效表達HBsAg的細胞。這一突破得益于病毒學研究所朱既明院士的前瞻性布局，他提出以轉基因動物細胞和重組病毒為載體的兩個基因工程研究方向，推動了具有自主知識產權的CHO細胞乙肝疫苗的研發，是我國乙肝基因工程疫苗和病毒基因工程載體研究的開拓者。

1986年，中國預防醫學科學院病毒學研究所聯合長春生物制品研究所和中國藥品生物制品檢定所，共同開發了我國第一個基因工程重組（CHO細胞）乙肝疫苗。90年代初，其獲得了生產文號，并于1992年將技術轉讓給長春、武漢、成都、蘭州生物制品研究所、華北制藥旗下子公司等6家單位，開始了我國應用基因工程疫苗預防乙肝的新時代。

值得注意的是，在CHO細胞乙肝疫苗的產業化進程中，華北制藥金坦生物是其中的關鍵推動者。如武漢、成都、蘭州等其他早期技術受讓單位，因生產工藝適配性不足、產能投入有限等原因，始終未實現重組乙肝疫苗（CHO細胞）的規?；慨a。反觀華北制藥集團金坦生物，其生產規模與市場主導地位則在持續鞏固。

自1993年與中國預防醫學科學院病毒學研究所達成合作、1997年正式成立專業化生產平臺后，華北制藥金坦生物通過持續的工藝優化（如2010年去除硫柳汞并增加預灌封注射器包材、2020年升級包裝材料為中硼西林瓶）和產能擴張，逐步成為國內重組乙肝疫苗（CHO 細胞）的獨家規?；a企業。

據悉，華北制藥金坦生物的乙肝疫苗產品線（含西林瓶與預灌封注射器）已實現全國31個省市自治區的全面覆蓋，滲透率達80%以上的區縣疾控中心，市場根基深厚。截至目前，疫苗累計銷量已突破2億劑次，充分體現了其廣泛的市場認可與領先的行業地位。

我國目前生產的乙肝疫苗均為重組類產品，按不同的表達系統，分為重組乙肝疫苗（CHO細胞）、重組乙肝疫苗（釀酒酵母）和重組乙肝疫苗（漢遜酵母）。從批簽發情況看，據生物海匯的統計數據，2025年前三季度，國內乙肝疫苗簽發238批，其中華北制藥金坦生物的重組乙肝疫苗（CHO細胞）簽發批次量最多，共簽發93批次，占比近4成，進一步印證其作為當前市場供應主體的優勢地位。

03 展望未來：創新驅動消除乙肝流行

盡管目前乙肝的防治已取得了顯著成效，但科研人員并未停止對乙肝疫苗的探索和研究。目前，國內外正在積極探索新型佐劑疫苗、治療性乙肝疫苗以及多聯疫苗等，旨在進一步提高疫苗的免疫效果，降低不良反應，擴大適用人群范圍等。其中，治療性乙肝疫苗，有望為慢性乙肝患者提供新的治療選擇。

從第一代到第二代，再到未來的第三代技術，乙肝疫苗的進化史是人類利用智慧對抗傳染病的典范。持續的技術創新，是我們最終實現世界衛生組織提出的“2030年消除病毒性肝炎作為重大公共衛生威脅”這一目標的根本保證。

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[9] 專家說 | 中國乙肝疫苗迭代史就是一部技術進步史. 艾美疫苗. 2024-09-14.

[10] 2025年前三季度各疫苗批簽發數據匯總(2025.10).生物海匯.2025-10-20.

[11] 細胞界大佬之CHO系列——第一篇“前世今生”.鯤鵬基因.2024-01-12.

[12] 祝成功,歐啟水,劉燦. 乙型肝炎病毒3種外膜蛋白的檢測及其臨床意義研究進展[J]. 中華檢驗醫學雜志,2022,45(4):403-407. DOI:10.3760/cma.j.cn114452-20210827-00544.

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