中国疫苗百年纪实
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第12章 冬去春来(1976—1989)(1)

改革开放后的这一时期,是我国生物制品发展的第三个高峰期,也是三座高峰中最高的一座山峰。解脱了“左”的桎梏的生物制品行业的科学家和工程师们,长期被压抑的正能量像火山一样喷发出来,在追赶和超越的路上向前奔跑,甚至拼着老命奉献着自己的力量。

令人窒息的“文革”终于结束,冬天过去,春天来了。这是打倒“四人帮”带来的春天,是党的十一届三中全会带来的春天。在这个春天里,党和国家的工作重点转移到经济建设上来了,实事求是的思想路线恢复了。随着拨乱反正,肃清“左”的影响的鼓点,知识分子政策一步步落实,被错划成“右派”的人平反了,档案中的错误结论被清理出来,一风吹了,戴在他们身上的枷锁被砸得粉碎。在“文革”中被废弃的学术和专业技术职称制度、学术委员会制度、奖金制度等得以恢复。很久没有像现在这样心情舒畅、扬眉吐气了,该挺起腰板,抖擞精神,伸开双臂拥抱科学的春天了!

生物制品行业是所谓“知识分子成堆”的地方,特别是高级知识分子比较集中。曾几何时,这条战线是“思想改造”的重点,如今成为思想解放的前哨阵地之一,是率先走向世界的行业之一。

“山中才七日,世上已千年。”改革开放,国门打开,睁眼看世界。很多人是第一次出国,就像《红楼梦》中的刘姥姥进了大观园一样。第一眼看到的是什么呢?是发达国家的富有和繁华,是街道上多如过江之鲫的小汽车,是城市鳞次栉比的高楼大厦和郊区环境优雅的小别墅……宾馆的房间里,居然还有冰箱。冰箱里放着什么呢?打开看看,哦!里面装着洋酒、可乐等各种饮料和小吃,但这不是为中国人准备的,因为这是要付费的,中国人口袋里没钱,连一杯咖啡也喝不起。上海所研究员童葵塘在《回忆录》(手写本)中写道:“1988年赴日本京都参加国际干扰素年会……由于代表团的大多数人都是第一次出国,都很兴奋……日本人表面上对客人很礼貌,像宾馆里面的服务员见你出入就鞠躬问好,但一有利害冲突就很凶狠。譬如我住的客房内有一只冰箱,当时国内宾馆房间里还很少见,我好奇地打开冰箱门,见里面有可口可乐就拿出一瓶看了看,我知道这是要花钱买的,就放回冰箱。开完会准备回国,在办理退房交费手续时,硬说我用了一瓶可乐,要收费。我坚决否认,说‘根本没有喝过可乐’。那个服务员就沉下脸,凶狠狠地说:‘我们有记录!’我怎么否认他们也不相信,态度十分恶劣。我要他们一起去房间的冰箱中查,结果证明我确实没有消费过,钱不收了,但他们没有道歉。”受此等冤枉气的事多了,且不去管它,我们要看的是科技。发达国家生物制品的科研、生产单位的仪器、设备之先进,许多东西是我们过去见所未见、甚至闻所未闻的。比如,他们的疫苗生产用的是工业化的生产线,从原料到产品直到接种的全过程都必须符合GMP(生产质量管理规范)标准,而我国当时还基本停留手工作业的水平上,生产标准还没有与国际接轨,所以WHO的专家说:“中国生产的疫苗只能在中国销售”……面对我国与发达国家在经济上、科技上的巨大差距和各方面的诱惑,有的人迷茫了,“黄鹤一去不复返”了,有的人却反而被激发出更大的雄心壮志。

这种雄心壮志是建立在实事求是的科学态度上的,而不是像“大跃进”时那样关门喊出的“超英赶美”的盲目口号。正视差距、承认差距是实事求是,通过努力奋斗缩短差距,迎头赶上,争取超越也是实事求是。

回想我国生物制品行业发展进程,应该说在20世纪五六十年代与西方国家的差距并不太大,在科技含量上甚至可以说基本是同步的。那时的疫苗制作大都用的是天然培养基,世界如此,我国也如此;细胞组织培养基、传代细胞培养基在国外刚出现,我们就紧跟上来了,差距也不过3—5年。真正把差距拉大是在“文革”期间,这一期间正是世界科学技术蓬勃发展的时期,而我们却在搞内乱,耽误了,如70年代中期国外就有了单克隆抗体、人工重组干扰素,正在研究基因重组疫苗,我们只能在迟到的外刊中眼睁睁地看着人家往前走,眼看着差距越来越大,我们却只能干着急,想学没法学,想赶没法赶。改革开放后,我们想学可以出国去学了,想赶知道怎么赶了。

许多生物制品外国有我们也有,差距在哪里?在产品质量上,在生产工艺上。对这类生物制品,通过产品升级和引进先进的生产工艺及管理系统,使之符合WHO的标准。比如,脊髓灰质炎糖丸疫苗曾经是我国疫苗中的一张“王牌”,为在我国消灭脊灰起到了至关重要的作用,但是糖丸疫苗却不能出口。北京生研所进行产品升级换代,研发出替代糖丸疫苗的双价口服脊灰疫苗(bOPV),并严格按照WHO的GMP规程进行生产,终于取得WHO的预认证,获得联合国儿童基金会采购订单,名正言顺地走向了世界。但bOPV也只能算是一种过渡产品,2015—2016年,我国疫苗专家又研制生产出赛宾株脊灰灭活疫苗(sIPV),这是最新产品,终将全部代替减毒活疫苗。

差距的第二种表现是,外国有了,我们没有。已经输在了起跑线上,要从零开始,望其项背努力追赶。比如单克隆抗体、治疗用重组人工干扰素、基因工程疫苗等,在“文革”结束时,我们大多还是一张白纸。改革开放后,我国生物制品工作者迅速起步,夜以继日,三步并作两步地玩命追赶,较快地缩短了差距,有些制品甚至后来居上,能与发达国家并驾齐驱了。如武汉所谢毓晋领导研制成功的治疗用重组人工干扰素制品,全家妩博士用基因技术研究出的“抗癌1号”,单克隆抗体研究中心研发的系列诊断制品和部分治疗新药;北京所刘隽湘领导研制成功的抗乙肝、抗破伤风免疫球蛋白;上海所童葵塘等研制成功的基因工程干扰素α1b,等等。其中不少是中国首创,达到世界先进水平。

改革开放后的这一时期,是我国生物制品发展的第三个高峰期,也是三座高峰中最高的一座山峰。解脱了“左”的桎梏的生物制品行业的科学家和工程师们,长期被压抑的正能量像火山一样喷发出来,在追赶和超越的路上向前奔跑,甚至拼着老命奉献着自己的力量。

然而,生物制品行业和全国科、教、文等各条战线的情况一样,面临的最大危机是“文革”造成的人才断层。“文革”结束时,老一代的科学家都已年过古稀了,50年代毕业的大学生,大的已到“耳顺”之年,小的也已经“知天命”了。面对人才断层,为使我国生物制品行业后继有人,老一辈的科学家挑起了培育人才的重担。继武汉所率先取得博士、硕士学位授予权之后,其他各所也相继取得了硕士学位授予权,开始招收研究生;各生研所都办起了各种文化补习班,尤以上海所开办的上海生物制品学校最为著名。这虽然是一所中专,但必须通过高考录取,录取分数线不仅远超大专线而且高于许多二本院校。因为这所学校的师资力量雄厚,教员都是教授、研究员一级的,教学要求严格,而且教学与实践相结合,所以培养出来的人才拿来就能用,成为各生研所的“抢手货”。如现中国生物长春公司的邹勇、武汉公司的段凯、天坛生物的付道兴等所级领导,都是从这所生物制品学校毕业的。至于在各单位成为生产、科研、管理部门领导的更是多达数百人。

在人才建设上,除了立足自身培养之外,还走出了一条中外联合培养的路子。北京所与丹麦合作举办“中丹医学生物学进修生培训中心”,连续举办了近400期,共培训学员近2万人。“中丹”被称为中国生物制品行业的“黄埔军校”。

在加强培训的同时,各生研所乘国门打开的东风,大量向国外派遣留学生。改革开放初期,上海所派遣了38人,中检所派遣了60人,其他所也至少派遣了20人以上。在介绍出国留学和在国际交流上,老一代的专家起到了牵线搭桥的关键作用。他们早年在国外留学,并且大多在国际学术界有一定影响,他们的推荐信就是“通行证”。通过他们推荐出国学习的人遍及欧、美、日、澳。如朱既明是30年代留学英国的,到90年代中国学者访英,英国人还问起他,说这个人很聪明很优秀。兰州所原所长王成怀在学术上与日本有渊源,因有这一优势,他没有少往日本推荐留学生。原武汉所总技师谢毓晋是留德的,改革开放时他当年的导师还健在,武汉所前往德国留学的人比较多,都是他介绍去的。原北京所的专家刘隽湘是留美的,也运用自己在美国的人脉,把助手和学生推荐到美国留学。这些留学生回国后都成为各生研所的科研生产骨干,即使留在了海外也不忘“娘家”。如原武汉所的史良如留在德国当了教授,但他每年都回武汉所作学术报告,并把国外新的单克隆细胞株和相关技术带回来。后来他到美国当教授,仍然坚持这样做。武汉所的单克隆技术在全国处于领先水平,国际交流频繁是其中一个原因。

“工欲善其事,必先利其器。”科研设备的落后是制约我国生物制品行业发展的一个重要原因。随着国家经济实力的增强,各种先进的仪器设备逐渐进口,各生研所的硬件开始更新换代。1984年,上海所启动了“血液制剂生产线”的引进工作,1986年与日本脏器制药株式会社签订了引进血液制剂成套设备的合同,1988年5月开工建设,1990年11月建成,设计年投料30万升血浆(最高可达90万升),成为当时亚洲规模最大的血液制剂生产线。1980年,卫生部就提出了利用世界银行贷款在兰州所、上海所和昆明所新建7条大规模的工业化疫苗生产线的计划,几经周折,这7条生产线于1999年通过验收。

在引进国外成套先进设备的过程中,往往是专家提建议,领导下决心。如上海所引进日本的年产血浆30万升的血液制品生产线,是由时任卫生部部长钱信忠亲自牵线搭桥的。北京所引进的美国默克公司酵母基因工程乙肝疫苗工业化生产技术项目,原北京所所长、中国工程院院士赵铠功不可没。

在利用国外资金进行技术改造的同时,1988—1993年期间,北京、长春、武汉、成都4个所还利用国内资金对脊髓灰质炎、卡介苗、乙型脑炎疫苗、森林脑炎疫苗、流脑多糖疫苗、狂犬病疫苗和乙型肝炎诊断试剂共11条生产线及配套设施进行了技术改造,生产条件得到了极大的改善。

早在1975年11月,世卫组织就公布了GMP标准(药品生产质量管理规范),但因种种原因,我国的生物制品与GMP要求存在一定差距。1985年6月,卫生部提出了生物制品技术改造方针,改造的目标是使生产条件符合GMP要求,各生研所开始了有计划地进行技术改造,把通过世卫组织预认证作为自己的产品质量目标。第一个通过预认证的是成都所的地鼠肾细胞乙脑活疫苗。

春光明媚,万紫千红,孔雀展翅,燕子呢喃,一派生机勃勃的景象。本编百里挑一,给大家讲几个春天的故事。

第十九节 春风第一枝

“春风又绿江南岸”,“红杏枝头春意闹”,王安石的一个“绿”字,宋祁的一个“闹”字,写出了大自然春天的勃勃生机。生物制品行业的春天也是如此,在繁花似锦的五彩缤纷中,有不少是我国生物制品史上第一次出现的花朵。它们或是一项技术,或是一条生产线,或是人才培育模式。本章只写了三个“第一次”的故事,但透出了浓厚的春天气息。

第一个引进的单克隆抗体

“竹外桃花三两枝,春江水暖鸭先知。”1977年,对“文革”的影响刚刚开始清算,被“文革”破坏得千疮百孔的体制和制度刚刚开始恢复。曾经被下放给所在省领导的各生研所又重新收回国家卫生部领导。刚恢复职务的卫生部长钱信忠敏锐地意识到:如果关起门来喊“把被‘四人帮’耽误的时间夺回来”的口号,那是夺不回来的。医药特别是主要用于防疫的生物制品是具有世界属性的,离不开世界各国的通力合作。我国的生物制品与先进国家相比落后了,首先要搞清别人先进在哪里,才能真正清楚究竟落后在哪里。要走出去看一看,有条件引进的应争取引进,不能什么都自己从头做起。于是,卫生部与WHO(世界卫生组织)达成了一个协议:我国派5个考察组去WHO总部考察,同时由他们安排考察相关国家的生物制品机构。5个组中,其中一个叫免疫学考察组,由时任长春生研所所长的张权一带队,组员有本所的李才、刘东升以及白求恩医科大学的一位教员。头一个月,他们住在日内瓦WHO总部,每天坐火车去洛桑一个由WHO举办的免疫学培训班听课。国外免疫学的发展大大超出了他们原来的想象,课堂上他们疯狂地记笔记,回到宾馆再一起讨论,深感要追赶世界先进水平任重道远。紧接着,WHO安排他们到英国去考察。在英国,他们先后考察了英国生物制品检定所,著名的生物制品生产厂家Wellcome,还有剑桥、牛津等大学的研究机构。人家的各种先进技术和仪器、设备,真有点让人眼花缭乱,很多东西是第一次见到。这么多好东西,不可能一口全吞下去,生吞活剥也消化不了,得挑重点来学。当时,剑桥大学的分子生物学研究室正在用杂交瘤技术做单克隆抗体。这是他们第一次见到单抗,感到特别兴奋。为学习这项技术,他们在这个研究室整整待了一周。张权一回忆说:

他们实验室的头是一个智利人,名字叫密尔斯丁。这个老头对我们很友好,教我们怎么做。那时候,单抗技术刚开始,就是由这个实验室搞出来的,从头到尾,他都给我们演示了一遍。我们在那里待了七八天。我一看和我们掌握的技术比较接近,我们搞病毒,都是用细胞培养病毒、检定病毒,他也是细胞培养。和我们一般培养不一样的地方,他是用二氧化碳孵箱来培养,有二氧化碳这个细胞才长得好,这我们过去没有听说过。按他说的道理,我们感到我们能够做出来。杂交瘤技术把两个独立的细胞融合在一起,变成一个细胞,里面的基因就交融了,融合在一起了,所以叫杂交。在技术上这是一个很大的进步,我们之前闻所未闻。十年“文化大革命”,我是烧锅炉的,脱离了原来的实验室,对外面的事啥都不知道。到外国一考察,知道了外国这几年的新进展、看到了新东西。这个杂交瘤单克隆抗体,我们感到可以引进来。还有好多新东西,很先进,但我们还没法搞,没有设备,最起码的电子显微镜就不容易得到……但是杂交瘤单抗我们可以跟上去,学回来。

张权一想要学他的技术,还想要他的单抗,便问密尔斯丁:“你能不能给我?”未想到密尔斯丁非常爽快地答应了:“可以给你。我用一个小瓶子装上细胞,你现在就可以带走。”可当时张权一没法带,因为按WHO的安排,他们还要去其他国家考察。单抗细胞是活的,不给它加营养就会死,死了就没用了,而在旅途中又无法给它加营养。张权一只好与他约定,等下次有机会再给。

这次考察回国后,张权一受卫生部委托在长春办了一期免疫学学习班,主要是介绍这次考察的内容和收获,原定40人参加,结果却来了400人,全国得到消息的单位都派人来了。当时国内对学习国外先进技术的渴求和热情,由此可见一斑。张权一办完学习班,就在长春所成立了一个单克隆抗体研究室,带着大家先搞理论研究,一直在找从密尔斯丁那里取回单抗细胞的机会。快递不就行了吗?说得轻巧,那会哪有什么快递呀!如果让他把细胞寄到中国来,路上要超过一周时间,不等寄到细胞就死了。那就飞到英国去取呗!不好意思,连买机票的钱都没有。怎么办?只好耐心找机会。

三年后,他终于逮住了一个机会。WHO要召开一次免疫快速诊断学术会议,他写了一篇文章寄去当“投名状”,结果这篇文章被选中了,他又可以去日内瓦了,会议秘书处会给他订好来往机票。出国前,张权一就给密尔斯丁写信告诉他的行程,希望在他离开日内瓦的前一天把单抗细胞株寄到日内瓦WHO总部,然后由他带回国。密尔斯丁履行了诺言。从剑桥邮寄到日内瓦只需一天时间,张权一拿到细胞株之后坐半夜起飞的飞机飞回了北京。在北京海关,检查人员发现了他带的这个小瓶子,要打开查验。张权一回忆说:“当时,我赶紧出示了我的工作证件,告诉他们这个东西是用于科研的,从外表来看它就是一管液体,但里面的东西是活的,打开就全完了,好在那位检查人员十分通情达理,了解清楚情况后就放行了。”单抗细胞株隔一段时间就要更换一次培养液,必须在无菌的环境下更换,张权一一出海关立即赶往事先联系好了的一个单位,在无菌实验室更换了培养液,再马不停蹄地赶回北京首都机场,飞回长春,开始了单克隆抗体的研制。

单克隆抗体是1975年由瑞士科学家乔治·奎勒和英国科学家凯撒·米尔斯坦发明的。他们把可产生抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行杂交,杂交出来的细胞兼具这两个亲代细胞的特点,既有B淋巴细胞产生抗体的功能,又有骨髓瘤无限生长的能力,在细胞培养中能产生大量的单一类型的高纯度抗体,故有单克隆抗体之名。单克隆抗体对疾病的诊断、预防和治疗具有很大的作用。张权一从密尔斯丁那里得到的单抗被命名为“NS—1”小鼠骨髓瘤细胞株,把这个细胞株当作母细胞与别的细胞通过特别的技术手段融合,便产生有针对特异目标的单克隆抗体。他们决定先从诊断试剂做起,首先就遇到一个大难题,试验过程中需要一个必不可少的装备就是二氧化碳孵箱,因为细胞要在二氧化碳中繁殖。这个东西国内没有,要从国外进口非常麻烦,要层层报批而且价格昂贵。长春所拿不出钱来,逼得没办法了,只好土法上马。张权一说:“我找了一个密封较好的玻璃罐子,为了获得二氧化碳环境,我在罐子里点了一根蜡烛,等蜡烛燃烧尽了,二氧化碳就产生了。”就用这个土孵箱,他们经一年多的探索试验于1982年搞出了第一批单克隆抗体;1983年用乙肝表面抗原单克隆抗体研制出反向被动血凝诊断试剂;1984年通过成果鉴定投入批量生产。这在当时被认为是一项重大科研成果。它的意义不在于搞出了一两个诊断试剂产品,而在于开启了生物制品研究的一个新阶段。张权一说:“现在我们国家已经到了啥程度,就是我们用的诊断试剂,过去都不是单克隆抗体的,现在几乎都被这个取代了。它容易、简单、省钱。所以现在市面上好多诊断试剂都是单克隆抗体。所以我时常说技术的进步是最重要的,比产品更重要,产品多开发一个又咋的?而开发出一项技术就能带动一大片,用这个技术能做很多很多产品,很多很多事情。杂交瘤单克隆抗体就把原来的诊断试剂全部改变了。比如我们每个人都有一个血型,原来的试剂是抽健康人的血做的,全国用量很大,用了单克隆抗体就不用了,而且特别准,这样就节约了很多健康人的血。所以说这个技术还是一个很有用的技术。”

在长春所引进NS—1细胞株进行单抗研究时,武汉生研所从1981年开始就承担着国家“七五”“八五”以“抗人体T淋巴细胞及其亚群单抗试剂研究”为主的国家重点攻关课题,在史良如教授的主持下成功研制成出“武”字头的国产系列单抗,主要包括WuT1、WuT3、WuT4、WuT6、WuT8、WuT9、WuT1—1、WuTac等单抗。1988年3月通过了卫生部组织的科研成果鉴定,评价为国内领先,接近国际先进水平。这是国内自行研制的最为完善的一套单抗,这套诊断试剂投产后提高了我国对免疫性疾病的诊断水平和免疫学基础研究的水平,用于评价机体免疫功能状况。1990年,武汉所成立了“卫生部单克隆中试实验室”,成为我国第一个治疗用单克隆抗体国家二类新药研制单位和最大的生产厂家。用WuT3单抗制作的治疗用品于1999年6月获新药证书和生产文号,为国家Ⅱ类新药,也是国内第一个获准生产的治疗用单抗产品。

第一批用世行贷款建成的工业化疫苗生产线

“中国生产的疫苗只能在中国销售”,WHO官员曾经说过的这句话,成为中国生物人心中无法忘却的痛。在改革开放初,国际上有的疫苗绝大多数中国也有。特别是当时WHO规定的儿童计划免疫制品百白破、麻疹、脊灰这三种疫苗,我国甚至可以说是世界领先的,经受住了时间的考验,我国提前消除了小儿麻痹症就是铁证。疫苗接种的效果这么好,为什么WHO还不让到世界上销售呢?一句话:不符合GMP标准。

GMP标准即药品生产质量管理规范,类似于法律上的程序法,但更加复杂。简单地说,即既要规范结果也要规范过程。对疫苗生产,从毒株、培养基、营养液、佐剂的选择一直到整个生产过程的每一道工序都有非常严格的规定。一个地方不符合规定,就判你产品的“死刑”,一点没商量。我国以往生产疫苗,非常重视结果,对产品的检定是一丝不苟、不放过一点问题的,但因为物质条件太差,硬件还没法达到WHO的要求,不得不进行手工作业,对生产过程的考核就不像产品的检定那么严格。比如,动物房就没能做到无菌化,要用动物时,就去挑选健康的动物,这个搞法就不符合GMP标准。

改革开放后,我们心中的这个痛,该想办法解除了。

1980年,卫生部提出在兰州所、上海所各建百白破、破伤风、麻疹3条工业化的生产线,在昆明所建一条脊灰生产线,一共7条。要建就要建世界一流的。卫生部提出了3条标准:规模要达到大规模的工业化的生产水平;生产条件要完全符合欧共体的GMP标准(世界上最严格的标准);制品质量要达到或超过WHO的要求。要求这么高,钱从何来?怎么建设?卫生部决定争取世界银行贷款,通过国际招标,引进世界上最先进的生产线,采取“交钥匙”的工程建设方式。所谓“交钥匙”,就是由中标公司按标书要求独立建成全部工程,验收合格后,把钥匙交给招标方,妥了。

但是梦做得越美,要梦想成真就越难。很多困难等在那里,我们还不知道。世行贷款不是你想贷就能贷到、想要多少就给多少的,它先要派人来考察,还要征求WHO的意见,看你究竟是不是需要?值不值得发放贷款?确认后,它要跟你一起造预算,多一分也不会给你。世行贷款终于批下来了,接下来就是国际招标。这是我国生物制品行业第一次申请世界银行贷款,第一次进行国际招标。招标文件怎么写谁也不知道,便把相关人员集中到北京学习研究。上海所项目办主任、研究员李亦德回忆说:“那时4个人住一个房间,一住就是几个月,研究怎么招标。因用的是世行贷款,世行要管;生研所当时由卫生部领导,卫生部当然也要管,专门成立一个项目办。学习、研究、沟通,花了很长时间,费了很大的劲,才起草完标书。”直到1985年5月31日,卫生部向世界发出公告,对疫苗生产引进项目进行国际招标。于是,世界上有意投标的名牌疫苗生产企业和设备制造商纷至沓来,其中有法国的梅里厄,美国的史克,还有澳大利亚、日本、加拿大、荷兰、丹麦等国家的大厂商。

看起来热热闹闹,可结果呢?流标了!原因是他们的开价太高,而我们的投资有限,两者差距太大。一家一家分开谈,马拉松式地谈了4年,还是一家也没有谈成。检讨流标的原因,是我们的心太大了,想用这点钱要人家建“交钥匙”工程,有点像掏买豆腐的钱割肉,不现实。因此决定退一步,把“交钥匙”工程变成“半交钥匙”工程。“半交钥匙”,项目仍然由中标公司负责,但中方派人一起工作,这最起码让对方省下了一大笔劳务费。这样又按“半交钥匙”的要求进行第二次招标。这一次,投标的公司也很踊跃,最后荷兰的DHV工程公司和他的两个合作伙伴联合中标。DHV工程公司也是世界上比较著名的大公司,它的两个合作伙伴,一个是RIVM(荷兰国立卫生环境保护研究所),一个是APPLIKON(一家做大型设备的公司)。1990年1月,双方签订了项目合同。上海所项目办主任李亦德说:“大家都没有想到从发布招标公告到最后正式签订合同,竟花了5年多的时间。”这也许就是邓小平同志所说的“摸着石头过河”吧。

在这个马拉松式的谈判期间,上海所的另一个血液制剂生产线引进项目却后来居上,建成投产了。上海所原所长、研究员贡文耀说:“血液项目1984年启动(上述疫苗生产线项目启动于1980年),1985年报批,1986年就与日本脏器制药株式会社签订了合同,1988年5月开工建设,1990年11月建成,设计年投料30万升血浆,成为当时亚洲规模最大的血液制剂生产线。”

这两个项目固然技术复杂程度不一样,但造成建设速度差距甚大的原因,最主要的是:血液生产线是日本脏器制药株式会社的小西社长主动向卫生部钱信忠部长提出来的,“我愿意提供资金、提供技术”。小西是中日友好人士,又只是双方打交道,资金、技术都是他们给,故进展顺利。而疫苗项目用的是世行贷款,又是3个生研所捆绑在一起引进7条生产线,“婆婆”太多,上下、左右、中外之间的协调相当复杂,耗费了不少时间。

下面我们先撇开兰州所和昆明所不谈,专讲上海所的疫苗生产线。两年后的1992年,DHV公司交出了它的设计施工图,完全是按照欧共体的GMP要求设计的。上海所的人看了,一下眼界大开,发出了“确实先进”的赞叹。你看:生活区和生产区是严格分开的。生产区的厂房是一个完整的独立体。在一栋厂房里,囊括了原材料储存、培养基配制、清洗灭菌、半成品生产、精制检定、分包装、自控以及成品的储存等全部工序。在工作区,人流和物流是严格分开的,有毒的和没毒的部分也是严格分开的。工作室根据不同的净化级别来设计,还有强大的服务设施以保证生产区的恒温、恒湿,以保证各种生产用的液、气体如蒸汽、蒸馏水、纯水、氧气、氮气,等等的及时供给。这与我们过去分散的手工作业情况相比,形同霄壤。在设计图上,每个工作间都安装一部电话。有人疑惑了,“我们又不是宾馆,一个房间装一部电话有啥用?”对方解释说,这是按GMP要求设计的,因为各个工作间的净化标准不同,人员是不能互相窜动的,更是不允许外人进入的,必须靠电话沟通。哦!原来是自己的观念落伍了,没有进入GMP思维。

面对设计图纸,上海所的相关人员反复理解、认真消化,徒弟发现师傅的设计也不是没有问题。比如,厂房基建先要打桩。按他们的设计要打843根桩,是根据本国的地质结构设计的。荷兰是一个填海国家,地基松软,打这么多桩是必须的。上海虽然也是软土地结构,但是经长江千万年淤积形成的,与荷兰人工填海的情况不同。上海建筑界素有“老八吨”之说,即每平方米的承载能力为8吨。建宝钢时,“老八吨”也是一个依据。在请教同济大学的专家和一些建筑单位的工程师后,上海所正式与荷兰承包商进行交涉,因有科学数据,他们也同意减少打桩,最后一共减少了282根。当时打一根桩的价格是1万多元,仅此一项为国家节约资金300多万元。再如纯水系统,生产疫苗用的是蒸馏水而不是纯水,另搞一套纯水系统没有必要,这一点承包商也认可了。此外,荷方的设计有的地方管道打架,有的地方布局不合理,中国工程技术人员一一指出,一共写了350份修改通知,全部被对方接受,并与中方一起修改了设计图纸。

在厂房建设上,双方的沟通还算顺畅,而在生产工艺上,遇到的问题颇让人感到意外。照理说,DHV公司和他的两个合作伙伴在世界上是先进的,他们应该按合同要求给我们提供完整的生产工艺。但我们要建的是大规模生产线,而他们因为国家小,不需要那么多疫苗,故只有小规模生产的工艺和经验,要把小规模变成大规模,需要重新开发。按设计,百白破疫苗要在1200升的发酵罐里进行培养。这么一个大家伙,他们没有驾驭过。看了他们的开发计划,上海所觉得这不仅很耗时、耗工、耗钱,而且他们也不一定能开发成功。怎么办?相关专家集体讨论后认为,我国有大规模生产疫苗的经验,只是设备落后,可以利用荷兰提供的设备自己开发工艺。荷方因在开发中接连受挫,只好同意中方的意见。这样,上海所和兰州所两家技术人员联合攻关,成功开发出大规模生产的整套工艺。这不仅为国家节约了大笔资金,更主要的是长了中国技术人员的志气。

麻疹疫苗的大规模生产工艺的开发,遇到的问题比百白破更大。按合同规定,承包商1994年底应提供麻疹疫苗的生产工艺,但直到1996年他们的开发还没有起色。他们设计的技术路线是很先进的,用鸡胚细胞为载体培养病毒,当时世界上还没有第二家这么干。在荷兰,他们的小规模试验非常成功,可要变成大规模生产就抓瞎了。根据合同,他们违约了,经过谈判,承包商赔偿了中方20万荷兰盾(当时尚无欧元),另外再免费提供转瓶培养工艺及所需设备作为赔偿的一部分。他们搞不出来,那就自己来。中国技术人员用他们提供的新设施,成功开发出麻疹疫苗大规模生产的工艺,试制出3批合格的疫苗,这让荷兰人也不得不佩服。

设备的采购是引进项目中的一个大头。世行贷款有一条规定,采购必须全球招标。那么多的设备,没有一家厂商能独立提供。一件一件都要写出标书并经世行审查,取得一致意见后才能发标。外商投标后,然后是开标、评标、定标,定标之后再和中标厂商谈判。这是一个很复杂、很熬人的过程,一个项目至少要谈3—4个月,多的要谈半年以上。上海所一共采购了83类大型设备,包括大型发酵罐、大型过滤器、大型离心机、冻干机、自动化分装机、包装机,等等,还有很多做验证和检定用的精密仪器,光设备采购就花了1.73亿元人民币。这在当时是一个很大的数字。做这项工作的人从来没有星期天。你过春节,外国人不过春节,他春节来了,你就得跟他谈。谈判都是在北京进行,去北京没钱坐飞机,只能坐火车,那时一票难求,能买到硬座就不错了,偶尔坐一次卧铺,就谢天谢地了。李亦德回忆说:

在这个项目建设当中,我母亲不小心从楼梯上摔下来了,颈枕骨折,非常危险,马上就开病危通知。就在这个时候,在北京跟外国人要有一次谈判。因为这个情况只有我比较熟悉,这就让我两难了:我到底是留下来陪母亲,还是去北京参加谈判?我思想斗争很厉害。后来我想到,我妈妈如果知道了,她会赞成我去北京谈判的。我离开了病危的妈妈,到北京去了。到北京不久,我母亲就过世了。这让我心里非常难过,现在想起来我也觉得对不起我妈妈,很内疚。

再先进的设备也是要由人来掌握的,没有合格的人才,先进设备也只是一种摆设。上海所采取了边建设边培训人才的办法,先后派遣60多人去荷兰学习,同时请荷兰人当老师在所内进行培训。这样,工厂建成之日,也是人才显能之时,做到了建成即投产。1999年9月,这个项目通过了国家药品监督局的GMP认证。

兰州所的生产线也与上海所一样通过验收。原所长、研究员殷绥亚说:“合同到1990年正式签订,历时8年多才建成,这个项目确实进行得很艰苦很艰苦,能够搞成是很不容易的。”

这个项目,是我国第一批运用世行贷款通过国际合作,建成的大规模工业化疫苗生产线,前后历时八年多。建设周期拖这么长,有种种经验教训可以总结,但无论是经验还是教训,都是一笔非常宝贵的财富。这个项目的意义远远超出了这7条先进的生产线,最大的意义是观念上的突破。

投石冲破井底天。曾几何时,我国生物制品的研制不能说没有放眼世界,但一般都是自己和自己比,今年比去年增长了多少,甲比乙超过了多少,比来比去,还是在同层次上争高低,在一个“档”上比速度。这个项目的引进让大家眼前一亮,啊!原来世界上还有这么先进的东西,尤其是在思想观念、管理理念上产生了一个大的飞跃。什么叫GMP?这就是GMP。GMP中有一项叫验证,过去我们就没搞过,也没有这个概念。啥叫验证?简言之,就是你认为你用的生产原料及操作方法合格了,那还不行,得由另一个人验证合格了才算数。验证要求是全方位的,对每一种生产原料,对生产中的每一环节,都要进行验证,贯穿于生产全过程。仅从工艺验证来说,因生物制品来源于细胞基质,制备工艺复杂,具备结构表征不完全等特点,所以对细胞基质、发酵、纯化过程、病毒安全性、层析介质寿命与一次性反应性耗材以及中间稳定性等,都必须进行验证。比如用于生产的毒种,过去我们从冷库里取出来,自己检定合格了就可以用,按GMP要求就不行,必须通过他人验证,证明它是合格的才可以用;生产用的动物,必须验证合格才可以用;生产用的蒸馏水应该是没问题的,用就是了,不行!也得要验证。这是否太烦琐、太折腾人了啊!但就是这种烦琐的程序,保证了疫苗的质量。GMP标准逼着我们老老实实地检查在全面质量管理上的差距。甫得道,即行可矣。我国生物制品的GMP建设,就是从这个项目引进之后才产生质的飞跃的。不止在上海所、兰州所,整个生物制品的“国家队”都全面推行了GMP标准。

有句俗话,叫是骡子是马,拉出来遛遛。千里马是在广阔天地中遛出来的。世行项目只是让中国生物人在世界上小遛了一下,遛出了国际合作的初步经验,遛出了参加“国际竞赛”的信心。由于“文革”的耽误,我国的生物制品从总体上说是落后了,于是在一些人中产生了一种事事不如人的悲观情绪,谈起外国的先进来眉飞色舞,说起中国的落后来一声叹息,甚至得出了“没法比”的结论,谁要说点有志气的话,就被斥之为讲大话。在这个项目的建设中,大家发现被我们仰视的洋人也并非无所不能的神明,你等着他的生产工艺,他却拖了两年也没有搞出来,这未免让很多人惊诧不已。本来以为引进设备和工艺,就像买一部进口汽车一样,拿来就能开,结果却不是这样。上海所的百白破、麻疹疫苗的大规模生产工艺最后是自己搞出来的。这说明,一方面我们需要谦虚,要甘当小学生;另一方面,我们绝不可妄自菲薄,把自己看扁了。赶超世界先进水平,我们也有我们的优势,必须走一条有中国特色的生物制品发展之路。

此外,这个项目也让我们积累了对外交往的经验,如何谈判?如何采购?如何招标?如何联合培养人才?与洋人打交道如何做到不卑不亢?这些都初步摸出了一点门道。后续我国引进了数十条生产线,因为有了这次的经验进展都比较顺利。

第一个中外合办的培训中心

“山不在高,有仙则名,水不在深,有龙则灵。”丹麦国家不大,但在生物制品上却居于世界领先行列。比如,生物制品上很重要的一个东西叫标准品,是同类制品的参照系。世卫组织有专门给各国发放标准品的机构,一个在英国,一个在丹麦。英国和丹麦可以说是世卫组织指导生物制品研制的两个中心。丹麦的国立血清研究所至今已有一百四五十年的历史,不仅为世卫组织发放标准品,而且还做培训人才的工作。我国老一代的微生物学和疫苗专家陈廷祚等就是20世纪40年代去那里留学的。在生物制品行业,留学丹麦的这块牌子是很硬的。改革开放后,我国加强了对外交流,在生物制品行业,丹麦是我国专家首访的国家之一,丹麦国立血清研究所是第一个接收中国留学生的研究机构。第一个留学生是去学单克隆抗体技术的。1979年,时任卫生部部长钱信忠带领中国卫生代表团访问丹麦,丹麦国立血清研究所是重点考察对象。代表团成员、上海所原科学技术咨询委员会主任向建之说:“我们到那里一看,发现他们与我国的生研所在功能上、技术人员的构成上差不多,但是他们的仪器设备和管理理念非常先进,很值得我们学习。”从此后,我国与这个研究所的交往越来越多,他们也派人到中国回访。卫生部原部长钱信忠与丹麦血清研究所所长西姆(Sim)博士建立了良好的关系。1982年12月,由他们两位倡议,促成中丹两国政府签订了一个合作协议,决定在中国建立中国—丹麦医学生物学进修生培训中心。

开始时,培训中心没有建房子,借在北京天坛的中检所的房舍和设施来办班。从1983年8月起,中检所与丹麦方面先后共同举办了5期培训班,其中2期为免疫学培训班,每期20人,为期27天;2期抗微生物化学治疗培训班,每期30人,为期27天;还有1期是病毒检测新方法培训班。由于全国要求来上学习班的人很多,而中检所地方狭窄,没法征地扩建,卫生部决定将中丹医学生物学进修生培训中心改由北京所来负责,在北京所新建培训中心。1984年,经国务院批准,培训中心正式落户北京所。8月20日举行了隆重的奠基典礼,时任卫生部部长崔月犁、丹麦内政大臣布列塔·霍尔贝亚女士、北京市副市长张百发等出席,并为培训中心开工建设奠基。中国工程院院士赵铠回忆说:“中丹培训中心由双方共建。怎么共建呢?房屋基建由中国负责,室内所有的设备包括门、窗,办公室的桌、椅,都是从丹麦运来的,丹麦的木料好。当时还在院子外面种了一棵象征中丹友谊的松树。”培训中心建筑面积4430㎡,建有教学楼和宿舍楼。教学楼中设有报告厅、各种实验室、仪器室等,所有教学、试验设备全部由丹麦政府无偿提供。这些设备在当时世界上是相当先进的,许多设备是我国没有的。1985年11月11日中丹医学生物学进修生培训中心建成,卫生部部长崔月犁、丹麦驻华大使何高泽、北京市副市长白介夫以及专程赶来的丹麦国立血清研究所所长西姆博士等参加了落成典礼。

培训班的班主任由丹麦专家担任,中方配一名副主任负责行政管理,另外由中方配一批助教和实验辅导员。

授课老师基本都来自丹麦,有时丹麦还聘请其他国家有关专家来讲课。培训班每期三个来月,有时同时举办几个班,每个班学员50人左右。从第一期肠道感染诊断班开始,在20多年的时间里,共办了近400期各种培训班,涉及免疫学、微生物学、分子生物学、单克隆抗体技术、酶标技术、生物制品的研发与质控、流行病学、临床医学等多个领域,先后来讲课的专家近千人。

因为当时出国留学的名额受到限制,很多不能出国的人都希望来中丹接受培训,等于“半留学”。参加学习的学员大大超出了六大生研所的范围,包括各级疾病控制中心、各大医院还有许多大专院校的老师。他们在这里学到了当时世界上最先进的医学生物学理念和先进的实验技术,还有一个副产品就是英语的听力和沟通能力大大加强了。因此,他们把中丹培训中心称之为生物制品行业的“黄埔军校”。在这里参加培训的时间虽然只有三个来月,但很多人都把这段历史填写在自己的履历表中。

中丹培训中心开了一个中外联合在中国培养人才的好头,在不可能把所有的人都派往国外学习的情况下,这不失为一个人才培养的好模式。继中丹之后,各生研所开始常态化地举办中外合作的短训班,请一个几个专家过来办一个短训班,长的十来天,短的三五天,一次就可以培训数十上百人。参加一次学习班,就可以了解一项新技术,就可以开阔眼界打开思路。学习班往往都会就某一个前沿问题,与外国专家展开探讨,对生物制品的研发和生产起到了不可低估的作用。科学上的新事物、新技术层出不穷,这种中外合办的短训班是棵常青树。

第二十节 全球最好的乙脑疫苗在中国

一看本章的标题,有人也许会下意思地产生疑问:“有根据吗?不是吹牛吧?”负责任地告诉你,根据有两个:一,世界上第一个也是唯一通过WHO预认证的乙脑疫苗是中国的地鼠肾乙脑活疫苗;二,世界上第一个非洲绿猴肾细胞(VERO)纯化乙脑灭活疫苗诞生在中国。

一个疫苗要想让世界儿童基金会采购,必须拿到世卫组织的预认证,这是一道非跨过去不可的“铁门槛”。目前,全球乙脑疫苗通过预认证、被世界儿童基金会列入采购名单的唯有中国的地鼠肾乙脑活疫苗,外销已超过内销,占总产量的60%。此外,我国在世界上第一个研制成功的VERO细胞纯化乙脑灭活疫苗,在疫苗研制史上有重要意义。同时因其为纯化灭活疫苗,让接种者可根据自身情况选择接种,特别是对不适合接种活疫苗的人是一个福音。

我国的乙脑疫苗研制走了一条曲折的道路,从仿制国外的鼠脑乙脑死疫苗开始,两代疫苗科学家和工程师接力攻坚克难,终使我国成为世界乙脑疫苗强国。

原北京生物制品所是我国脑炎研究的重镇。据原脑炎室主任、研究员丁志芬说:“这个研究室是1950年周恩来总理提议成立的。”周总理亲自提议成立一个研究室,足可以说明脑炎的危害之大,疫苗的需要之迫切。脑炎一般就是指乙型脑炎,而流脑是指流行性脑脊髓膜炎,简称脑膜炎,与乙脑完全不是一码事。流脑是由细菌引起的,而乙脑是由病毒引起的。

乙脑又称日本脑炎,其死亡率虽比流脑稍逊一筹,却更大比例地“制造”残疾人。乙脑患者绝大多数为10岁以下儿童,约有30%的病人会留下痴呆、半身不遂、智力障碍等神经性后遗症。在20世纪50年代,我国的乙脑年发病率为20/10万,全国累计起来这个数字突破10万,10年加起来是多少?难怪周总理要亲自关心了。

乙脑是一种人畜共患病,主要自然宿主是人、猪、马,在我国,一般传播媒介是三带喙库蚊,传播途径为蚊—猪(马)—蚊—人。乙脑让人受不了,让猪也受不了,得了乙脑的怀孕母猪会流产,公猪会得睾丸炎。为不负周总理的重托,我国的两代免疫学家和疫苗专家进行了艰苦的探索,先后制造出4代乙脑疫苗,终于控制了乙脑在我国流行,并为世界消灭乙脑做出了贡献。乙脑地鼠肾减毒活疫苗是我国第一个也是全球唯一通过世卫组织预认证的疫苗,被列入世界儿童基金会采购清单,出口到十多个国家。新型的乙脑非洲绿猴肾(VERO)传代细胞灭活疫苗也已加入乙脑免疫的行列,满足不同接种对象的需要。

一波三折的乙脑疫苗研制之路

研制疫苗前提是要有毒种。20世纪50年代初,我国只有一个乙脑毒种,叫P3株,是当时的卫生研究院教授黄祯祥于1949年在北京分离出来的。那时,生产乙脑疫苗普遍采用的是Sabin(赛宾)1945年的方法。北京所王用楫参考Sabin法,将P3株的第64代毒种注射到小鼠脑中,待小鼠感染后取出鼠脑,用甲醛消毒灭活,制成鼠脑灭活疫苗。在北京接种了20万人,证明确有预防乙脑发病的作用。据在东北运用后的效果调查:鞍山市使用鼠脑疫苗后发病率为13.67/10万,而未注射疫苗的发病率为59.27/10万,后者是前者的4.3倍;沈阳比鞍山的效果更好,免疫者发病率为2/10万,未免疫者发病率为26.3/10万,后者是前者的13.15倍。应该说免疫效果还是可以的,但因为这种疫苗中含有比较多的异体蛋白,注射后引起包括变态反应在内的不良后果,不得不停止生产。

鼠脑灭活疫苗失败后,北京所和上海所又研制出鸡胚灭活疫苗,但试验证明,鸡胚疫苗的免疫效果还不如鼠脑疫苗,也被“叫停”。

1954年全面学习苏联,乙脑疫苗生产也照搬苏联。但苏联用的其实也是Sabin的方法,只不过用的是幼龄鼠罢了,同样不能解决疫苗中残存鼠脑组织的问题。苏式疫苗1956—1957年在华北地区使用后,发生了数十例异常反应,包括变态反应性脑脊髓炎,严重者或残疾或死亡。那个时候,“苏联老大哥”被某些人奉若神明,苏式疫苗怎么会有问题?于是一时谣言四起,说什么的都有。北京所的王用楫、卢锦汉等通过精心调查检定,证明不良反应就是由残存鼠脑组织引起的。苏联方法的神话被打破了!为去除疫苗中残存的鼠脑组织,各生研所先后采取了增加过滤次数、离心沉淀、乙醚处理等工艺,结果去掉了疫苗中的杂质,但疫苗的免疫原性却降低了。武汉所参考日本的生产工艺,用鱼精蛋白和差速离心的办法对鼠脑疫苗进行精制,虽然效果不错但工艺相当烦琐困难,在实验室做出来可以,在生产中却没法推广。这样,鼠脑疫苗就走进了“死胡同”,加上鸡胚疫苗的研制失败,我国面临着无乙脑疫苗可用的尴尬状态。

20世纪50年代末到60年代初,世界上已开始用细胞组织研制和生产疫苗,我国唯有抛弃苏联的方法,一步跨入组织培养这一先进的疫苗生产工艺,才能打通乙脑疫苗的“死胡同”。

带应急性质的地鼠肾乙脑灭活疫苗

所谓组织培养,就是用细胞组织来培育病毒,制作疫苗。由于地鼠肾细胞对病毒比较敏感,所以不少疫苗都用它做培养基。我国最早用地鼠肾细胞研究乙脑疫苗的人,是中检所的李河民和俞永新。李河民是来自宝岛台湾的病毒学家,原名蔡川燕,毕业于日本东京医学专门学校。因受鲁迅先生思想影响,抗战时期几经辗转来到北平,改名为李河民,1946年参加解放军,成为一名军医,在极其艰难的情况下制作出牛痘苗、破伤风类毒素和抗毒素。新中国成立后曾任卫生部防疫总队大队长,1951年赴苏留学,获医学副博士(硕士)学位,1955年归国后到中检所工作。俞永新1953年毕业于福建协和大学(福建师大前身),是我国自己培养的病毒学和疫苗专家,后来成为中国工程院院士。且说当年,他俩从1956年就开始对我国各地分离出来的70多个乙脑毒株进行筛选,发现其中SA14和SA4这两个毒株来历清楚,免疫原性强,可作为生产乙脑疫苗的备选株。

说到这两个毒株,我们不能忘记我国老一代的微生物学家汪美先。他曾任原西北防疫处技正(相当于研究员),新中国成立后到第四军医大学当教授。SA14株是他从蚊子幼虫中分离出来的,因对小白鼠的致病性比较温和,具有潜伏期长、病程缓慢的特点,便被李河民、俞永新作为实验研究的病毒株。他俩经过挑选病毒蚀斑和经小动物的特殊传代,于1965年取得SA14—5—3株(简称5—3株),对12克重的小白鼠脑内接种均无致死性,经地鼠肾细胞和小鼠脑内传代,残余毒力比较稳定,经卫生部批准制作出灭活疫苗进行临床研究。他们及研究室的全体人员首先在本人和自己小于6岁的孩子身上接种,发现接种后均严重无副反应;接着又进行小人群接种观察,也未发现严重副反应。这种疫苗的免疫原性还不是最理想,但当时全世界还没有比这更好的疫苗。

美国曾生产鼠脑灭活疫苗在部队中使用,因接种后出现了严重的神经系统变态反应,不得不停用了。日本先后研制鸡胚疫苗和鼠脑疫苗,也因副反应大,停产了,后来日本生产鼠脑提纯疫苗,副反应降下来了,但免疫效果也不理想。

在我国乙脑疫苗的空白期,世界上特别是亚洲国家的乙脑疫情加剧。1957年我国发生乙脑3万余例,1965—1966年上升为15万例,1971—1972年上升为17万例。在国外,死亡率高达20%—40%,我国因用中西医结合的办法治疗,死亡率为10%左右。如果等研究出至善至美的疫苗来,疫情就难以控制,为了应急,我国开始用5—3株生产地鼠肾灭活疫苗,后来又研制出地鼠肾活疫苗。因疫情严重,六大生研所都投入生产。

1971年,由北京所牵头,组织北京、上海、武汉、成都四所会战,对5—3株生产乙脑活疫苗进行全方位的综合研究,以进一步规范生产工艺和检定方法,确定活疫苗是否值得推广应用,共制备了100万份活疫苗在山东、江西、广西、浙江四省的15个县市观察人体接种反应、血清学反应及流行病学效果,1972—1973年北京所又制备了40万人份的活疫苗在不同地区继续扩大观察。丁志芬参加了这项工作量浩繁的观察研究。没想到就是她在这项工作中的免疫效果研究,在乙脑疫苗研制和接种上导致产生了两个重要决策:第一,让5—3株乙脑活疫苗停产了;第二,改变了乙脑死疫苗的免疫程序,让孩子少挨针了。

说起来,这还是丁志芬“多管闲事”的结果。1973年,她奉命去当时的乙脑非流行区延吉市进行5—3株地鼠肾乙脑活疫苗的免疫持久性研究,与死疫苗无关。但她想到,当时地鼠肾乙脑疫苗对1岁儿童初次免疫后,每年还要加强注射1次,直到10岁,尽管六大生研所都在生产疫苗,仍旧供不应求,便主动提出,何不加一组乙脑灭活疫苗同时进行研究?得到批准。对照研究的结果表明,免疫一年后,活疫苗组抗体阳性率0%,灭活疫苗组13%;分别进行一针加强注射后,活疫苗阳转率达到100%,灭活疫苗为93%。以后每年采血,测定抗体,证实活疫苗组的免疫持久性不及灭活疫苗好,灭活疫苗加强1针后,相当于免疫后1个月的抗体阳性率至少可维持4年以上,而免疫后1个月的抗体阳转率可以有85%以上的流行病学保护率。她这个结论导致了活疫苗的停产和原有的免疫程序的改变:从原来的10岁前需要年年注射,共11针,减少到1、2、4、7、10岁注射共5—6针(现在已进一步减少)。

这次在延吉的观察研究还有一个被逼出来的附带发明。当时国内外测定乙脑中和抗体的金标准是小鼠脑腔中和试验。小鼠脑腔中和试验做一次,至少需要用血清0.3—0.4毫升,因此必须静脉采血1毫升左右才能满足要求,而要求一个孩子多次静脉采血是比较困难的。在对免疫儿童第四次采血时,不仅家长不愿意,当地有关部门也不同意了,质疑说:“麻疹能够用微量血,为什么乙脑必须用静脉血?”丁志芬给他们讲理由:“因为麻疹是测血凝抑制抗体,而乙脑是测中和抗体。”但当地怎么也不愿接受。最后他们给儿童每人买一样文具,并保证明年只采微量耳垂血才算完成任务。既然向人家承诺了明年只采微量血,承诺要兑现,就必须拿出相应的检测方法来。丁志芬课题组回到北京后,马上开展了微量血蚀斑中和试验和原来的小鼠中和试验的比较研究,终于在国内首先建立了微量血蚀斑测定乙脑抗体的方法。医科院病毒所闻讯后派人来学习,经过试验证明确实可行,最后还发表了论文。自此以后,每年都只采耳垂微量血(0.5毫升),从而减少了孩子抽血的痛苦,使观察研究得以继续顺利进行。丁志芬笑称这项发明是“有心栽花花不发,无意插柳柳成荫”。

其实所谓“无意插柳”也是“有心栽花”的一种结果。北京所开始生产地鼠肾乙脑疫苗时,不知什么原因细胞生长不理想,不是偏薄就是活力不好,甚至长成一块一块,或者一圈好一圈坏。大家想尽了办法,总不能彻底解决问题。时任乙脑室副主任的丁志芬每天进到无菌室和大家一起找原因,有一天她突然觉得有可能的因为胰蛋白酶液pH偏低,便让补加7.5%的NaHCO3(碳酸氢钠),直到摇匀后pH呈7.8—8.0的颜色为止,这一次细胞长的又均匀又厚实,从此细胞就长好了。他戏称“这真是踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫。”

北京所是5—3株生产乙脑疫苗的主力,在所领导和乙脑室主任刘培生的领导下,建立一套完整的生产工艺,生产顺风顺水了,为我国控制乙脑流行做出了历史性贡献。但是用5—3株生产死疫苗接种后的阳转率只有60%多,作为应急接种可以,但并非长久之计,因此乙脑疫苗的研制之路还远没有到头。

全球第一个通过WHO预认证的乙脑活疫苗

从免疫学的角度讲,死疫苗不是一个完全的抗原,只能通过体液免疫而不能通过T细胞免疫,因而需要大量的抗原刺激,这是注射针数多的主要原因。解决的根本办法还是得研究出免疫性能好副作用小的活疫苗。而用5—3株制作的活疫苗临床试验结果不理想,所以毒种的优化是一个关键。

俞永新在培育出5—3株后,没有停止研究的步伐,对5—3株继续进行传代优化,在实验室一干又是8年,终于选育出免疫原性最好的14—2株。1983年,用此株试生产的疫苗在齐齐哈尔试种,证明抗体阳转率为92.3%(5—3株为61.5%)。1986年在张家口试种5—12岁儿童1000余名,阳转率达100%,且反应轻微,于是被批准用于试生产。

在实验室试制疫苗和在车间大量生产疫苗,原理是一样的,但绝非像把幻灯片上的文字和图形放大到银幕上那么简单,得有工艺大师才行。俞永新相中了成都所的王寿贵。

王寿贵是从原大连所调到成都所的,曾师从日本技师学习疫苗制作。他爱动脑筋,工作特别严谨,带出了一个能打硬仗的技师团队。在用5—3株生产时,俞永新曾到成都来看生产过程,发现王寿贵培养的细胞长得比较完美,表面光滑均匀,细胞层次高。那时进口培养基不容易,王寿贵带着大家想办法,搞出了自己的培养基,使细胞长得更好。俞永新因此决定把14—2株交给王寿贵去开发生产,于是有了“一个优秀技师引来了一种新型疫苗”的佳话。

王寿贵的“放大”工作一开始很不顺利,在培养基配方和细胞培养液配方上,经历了无数次的失败,历经两年探索,才找到了科学的配方。用于生产,病毒繁殖高,滴度稳定,血清学检测效果好,经中检所检定后,卫生部批准大面积上临床。

俞永新在实验室制作的疫苗在齐齐哈尔和张家口试种,是小面积,接种了800—1000人。现在要大面积,是多少人?80万!在世界疫苗试种史上,这是一个罕见的数字,浩大的工程,1987—1988年在云南、贵州两省的鼎力相助下展开。成都所流行病学研究室主任周本立自始至终参加了这项工作,他回忆说:“在云南试种了50万儿童(另30万在贵州),结果证明阳转率高达90%—100%,与俞永新小面积试种的结果是一致的,而且没有发生与疫苗相关的副反应,只有少数短暂发烧到38℃。地鼠肾乙脑活疫苗能达到这么好的效果,当时在世界上没有第二家。”

14—2株地鼠肾乙脑活疫苗1988年拿到新药证书,随后开始大量生产,当时成都所是唯一的生产单位,地鼠肾乙脑活疫苗研制成功被列为1989年全国十大科技成就之一,这项研究1990年获得国家科技进步一等奖。

在新世纪,地鼠肾乙脑活疫苗被列入国家计划免疫产品。说起它通过世卫组织预认证,也许还得感谢美国人。此话怎讲?美国在亚洲包括日本、韩国和东南亚的驻军中,经常发生乙脑疫情,而美国没有乙脑疫苗,选用的是日本的鼠脑纯化疫苗,给官兵接种后屡屡发生中枢神经系统的变态反应。美军苦于采购不到好的乙脑疫苗,听说中国研制出来了地鼠肾乙脑活疫苗,效果不错,1991年就派人到成都所考察。他们看得很仔细,感到疫苗不错,但觉得生产设备土不拉几的,动物饲养室也不符合GMP规范,不敢贸然采购。所以又请世卫组织派专家组来再次考察。专家组看完以后,主动提出资助成都所10万美元用于添置一些小型设备,同时要求把用于生产的14—2株送国际菌苗实验室进行生物学特性和安全性方面的全面检定。

真金不怕火炼。国际菌苗实验室的检定结果与俞永新教授所做的结果完全一致。毒株没问题了,他们还要看临床试验情况。美国人戴着有色眼镜,总认为中国的试验数据有水分,于是组成了一个有美国专家与华西医科大学(现四川大学医学院)临床流行病教研室专家参加的协作组,在成都做疫苗的安全性考察。疫苗接种了1万人份,空白对照也选了1万多人。每天派人到接种儿童家里去观察,测量体温,看小孩的精神状态如何。这样观察了一个多月,最后证明这种疫苗是有效的、安全的。就这还没完,他们在四川选了一个片区,在乙脑流行的七八月份进行调查对比。如果一名儿童没有感染乙脑,就要查他打没打过疫苗,打的什么疫苗,同时选4个与他年龄和生活条件相似但没有打疫苗的儿童来进行对照,如果其中有人得了乙脑,就把他接到医院进行治疗和调查。继美国之后,韩国、印度、尼泊尔等国也派人来参与考察。韩国人还把14—2毒株带回国内进行了检定。如此这般之后,韩国、印度、尼泊尔等国决定进口成都所生产的地鼠肾乙脑活疫苗。唯独美国没有立即采购,它要等你通过世卫组织的预认证后再做决定。

通过世卫组织预认证的路程走了上10年。成都所原所长吴永林力排众议投巨资来进行这项工作,他调中国生物任副总裁(现总裁)后,新任所长葛永红接着做。说起这10年,成都所乙脑室主任郑庆纹感慨万千,认为简直是一次脱胎换骨。一切要按WHO的GMP标准建设,WHO派了一个专家来讲课,是按小时收费的,那时很多人的英文还不太行,听得半懂非懂,咋办?郑庆纹带着白家峰、杨文杰、廖丹等人,把他的讲课录音和英文版的GMP标准没日没夜地翻译了7个月,编成一本用中国方式表达的教材。她说:“建设过程的艰难我就不讲了,只说观念上的改变。生产车间的空气也必须经过三层过滤消毒,以防空气把细菌带进车间,影响产品质量。过去我们进车间,随便套上工作服就行了。现在要按‘七步法’严格消毒。第一步,先把衣服脱得只剩下内衣,严格按规定洗手,烘干;第二步,穿上灭菌的衣、裤、袜子,戴上口罩;第三步,酒精消毒,戴手套,只准摸内层,不得摸外层,手套外层消毒后,翻过来再消毒,重新戴上……全程均有人监督,在确认消毒合格后,再戴上披肩帽,穿上连体服,戴上护目镜,方可进入车间。过去对操作人员的学历无要求,现在我手下全部是本科生、研究生……GMP标准体现在每一个细节上。”就这么一个细节一个细节地落实后,2013年成都所的地鼠肾乙脑活疫苗终于通过WHO的预认证,疫苗可以在世界畅行无阻了。这是改革开放的一个重要成果,在全国起到了“领头羊”的作用。现在,成都所已经按GMP标准生产乙脑疫苗10亿人份,每年2000万人份供应国内,3000万人份出口国外。

世界上第一个VERO细胞纯化乙脑灭活疫苗

5—3株地鼠肾细胞乙脑灭活疫苗使用20多年来,对降低我国的乙脑发病率和病死率功不可没。但是,存在的三个问题必须解决。一,抗原含量较少,儿童免疫后抗体反应不够理想;二,因是用原代地鼠肾细胞生产,残存的杂蛋白引起的过敏反应时有发生;三,生产一次就需要数百只甚至成千只地鼠,地鼠用得多,工序复杂烦琐,而且容易造成污染使工艺中断或疫苗废弃。

上述三个要解决的问题,都与用原代动物细胞生产疫苗有关,如果抛开原代细胞,用传代细胞生产,三个问题都可迎刃而解。丁志芬通过广泛阅读国内外专业文献,决心在这方面一试身手。她说:“感谢北京所的领导们,在当时经济困难的情况下还坚持订阅了很多高价的国外杂志,使我们能够在那个消息不怎么畅通的年代及时了解到国际上的生物制品发展动态。”

早在20世纪60年代,Hayflick和Yasumura分别建立了人二倍体细胞株和非洲绿猴肾细胞系(VERO),人的类淋巴细胞系(Namalwa),世界各国先后采用传代细胞代替原代细胞进行试验研究和人用生物制品生产的尝试,显示出了明显的优势。1979年英国用1000L罐悬浮培养BHK(仓鼠肾)细胞生产了动物用口蹄疫疫苗,用Namalwa细胞制备了人用类淋巴细胞干扰素,70年代末80年代初法国巴斯德梅里厄研究所用微载体反应器系统培养VERO细胞生产小儿麻痹灭活疫苗和人用狂犬病疫苗首先获得成功。1984年和1987年,WHO分别制定了VERO细胞生产小儿麻痹灭活疫苗和人用狂犬病疫苗规程。

传代细胞是一种经过标准化的,无细菌、病毒、支原体污染的,可以不断传代的细胞,冻存在液氮中可以保留其全部生物学活性,取出来可以不断扩增而用于生产,这样不仅省去了烦琐的原代细胞操作工艺而且也保证了细胞的质量,减少了原代细胞的可能污染,无疑是疫苗基质的最好选择。

认准了的路就要走下去。起初,丁志芬带领乙脑室尝试自己建立地鼠肾细胞的传代细胞系,以代替原代地鼠肾细胞。她们从动物室取回怀孕的地鼠,把胚胎的肺、肾、肌肉、皮肤组织取下来分别进行消化培养,待成片后再消化传代,发现肌皮和肺细胞生长良好,肾细胞生长缓慢,肌皮和肺细胞能传10余代,而肾细胞只能传3—5代,重复几次结果相似,最后不得不终止。

要说传代细胞,北京所不是有现存的吗?何苦还要自己去建立。闻仲权建立的2BS人二倍体细胞株,在北京所已经用于生产脊髓灰质炎活疫苗。1975年,丁志芬也开始了人二倍体细胞乙脑疫苗的研究,可惜又失败了。他们在2BS细胞上将乙脑病毒连续传了57代,将早、中、晚代毒种进行免疫原性的比较,发现传代后免疫原性逐渐降低,不能用于生产,不得不放弃。

看来用传代细胞制作乙脑疫苗的这条路暂时走不通了,因当时拿不到国外的BHK和VERO细胞。转了一圈不得已又转了回来,想用浓缩的办法解决乙脑死疫苗抗原偏低的问题。要浓缩,离不开超滤器,而当时国内没有。打听到天津纺织工学院制备的中空纤维超滤柱正在进行试验,拿来一用,证明超过滤是浓缩疫苗的好方法。于是,他们用鼠脑毒种做了出了6批疫苗,脑炎室的14人首先接种,每人皮下注射2毫升,没有发烧和不良反应,接着又按照基础免疫2针注射托儿所2—5岁儿童54人,也没有局部和全身的不良反应,于是扩大试生产,制备了95000毫升疫苗,在湖北接种1—3岁儿童(二针间隔1周),免疫后血清中和抗体阳转率71%—100%。浓缩疫苗将阳转率提升了,但是用于细胞培养和病毒培养的营养液价格昂贵,需要进口,而且毒种甩不掉鼠脑,只好作罢,又回到传代细胞疫苗的研制上来。

这次回头多少有些被逼的性质。改革开放后,国家计委和卫生部计划对全国六大生研所的18条生产线进行整合改造,确定乙脑疫苗将由北京、长春两所生产7000万人份(当时全国的供应量,俞永新研制的活疫苗还未出世),其他四个生研所将不再生产。当时北京所的乙脑疫苗生产能力还不到1000万人份,等于生产规模要扩大3—4倍,如果还用地鼠肾原代细胞生产,必须建立一个庞大的地鼠繁殖种群,扩建动物房和生产车间,如能用传代细胞生产乙脑疫苗就会省掉这许多工程和麻烦。而且,此时的国际环境已非彼时,从国际上要传代细胞不太困难了。

1985年丁志芬考虑用BHK21(乳仓鼠肾细胞)传代细胞来生产疫苗,指导两位武汉大学学生做毕业论文,研究结果证明:1、在BHK21传代细胞上乙脑病毒生长良好;2、可以用B—丙内酯取代甲醛用来灭活乙脑病毒,也就是说用BHK21传代细胞可以生产乙脑灭活疫苗,但是这条路径是最好的吗?

丁志芬又带领大家进行传代细胞BHK21和VERO(非洲绿猴肾细胞)对比研究。BHK21细胞看似很有希望,如能悬浮培养,就可以用大罐像培养细菌一样培养疫苗了。但是他们手头的BHK21细胞是贴壁细胞,能否通过驯化改变其贴壁特性,使之成为可以悬浮培养的细胞呢?在这里,他们又遭遇了滑铁卢,多次试验都没有成功。再看VERO细胞,其产生的病毒滴度和BHK21细胞一样都很理想,而且WHO已经制定了相应的规程,法国已经用VERO细胞成功制备出其他疫苗。因此,丁志芬决定放弃BHK21细胞的研究,改为研制VERO细胞疫苗。1988年3月,丁志芬团队的传代细胞制备乙脑灭活疫苗的研究,被批准为国家医学重点科技项目。

这一年,成都所的地鼠肾乙脑活疫苗已经拿到新药证书,为什么还要把传代细胞死疫苗作为重点科技项目?因为活疫苗和死疫苗各有千秋,无绝对优劣之别,有些身体条件不适合用活疫苗的可用死疫苗。这年底,通过WHO生物制品处的帮助,北京所得到了ATCC(美国菌种保藏中心,是世界上最大的生物资源中心)的118代VERO细胞方瓶两个。乙脑室在闻仲权的指导下,通过培养、扩增建起了细胞种子库。他们前期失败的教训,现在成了成功的垫脚石。根据在二倍体细胞疫苗研究中的经验,很快制备了早代的VERO乙脑病毒毒种库。接着进行细胞培育和病毒培养的工艺研究,北京所为他们改建了一间实验室,给了一个装有转瓶机的培育房,一间洗刷室和一个办公室,并且将课题组的6人团队从脑炎疫苗室剥离出来,专门成立了中试二室。但是所里只能给房子没法给设备,怎么办?丁志芬横下一条心:“没有条件创造条件上。”国外培养细胞用的是微载体反应器系统,当时在中国见也没见过,要进口又没有外汇,他们决定用15L转瓶培养代替发酵罐来培养,设计了自己的技术路线:从细胞库取细胞—复苏扩增细胞—接种培养病毒—多次收获病毒—浓缩病毒—纯化病毒(去除杂蛋白和DNA)—稀释分装并冻干疫苗。每一步工作都遇到很多难题,除了一台转瓶机,没有任何机器设备,所里其他研究室有的就借来用。正好所里有一台WHO的 CVI支援脊灰室的中空纤维超滤器系统,借来后解决了疫苗浓缩问题;纯化,又没有设备,当时乙肝疫苗室有超速离心机,他们借来一台,用于纯化研究;纯化后要脱糖,他们借用血浆研究室的MINI超滤器也解决了问题。就这样,没有买一件设备,他们完成了VERO细胞乙脑疫苗的临床前研究。经用当时最先进的FPLC仪器分析,证明疫苗纯度很高,在电镜下可看到了清晰而完整的病毒。

疫苗中细胞残余DNA的去除曾经是一个重大难题,国内还从来没有人做过。丁志芬参考Amosenko·Fa用硫酸鱼精蛋白的去除方法,设计了方案,让助手石慧颖去做。相关论文发表在《疫苗》(VACCINE)期刊上。石慧颖想看看原文,不巧的是这期杂志被人借走了,等他们借到手时,见鬼!这篇文章却不知道被什么人撕掉了,只好到处去找,协和医学院图书馆没有,医科院的图书馆也没有……最后是中检所的一位朋友帮助复印回来一份。VERO细胞残余DNA检定,当时国内也没有现成的经验,恰在这时得知军事医学科学院要举办“光敏生物素标记法检测DNA”学习班,丁志芬立即派助手石慧颖去学习,学会了做DNA检定。至此,VERO传代细胞乙脑疫苗的所有工艺和检定问题全部解决。

这中间一个有趣的插曲。北京所所长顾佩韦到美国去参加1988年WHO召开的传代细胞会议,在会上报告了丁志芬曾经用Namalva细胞研制人用干扰素和用BHK21细胞研制乙脑疫苗的进展,引起世界某知名疫苗研究所的注意,提出要求合作研究VERO乙脑疫苗。好事啊!几经周折,直到1992年丁志芬才应邀前往,去那儿一看,让她大失所望。原以为去了可以学到许多东西,可一去就给你“约法三章”,这个不能看,那个不能拍照……除了让看了一眼反应器系统和二倍体细胞狂犬疫苗的生产外,什么都对你保密,却要你详细介绍你的研究结果,包括每一个细节,这哪是合作啊?丁志芬憋着一口气回国后,对研究室的同事说:“×国人除了设备比我们先进之外,没有什么了不起,我们的条件虽然没有他们好,但只要努力一定能很快解决问题,我们要争口气,不能让他们抢在前面。”

1994年底,丁志芬课题组试制的三批VERO细胞纯化乙脑疫苗顺利通过中检所检定;1995年2月向卫生部新药审评办公室申请开展临床研究。这是我国向新药审评办公室申请的第一个传代细胞纯化疫苗,也是世界上第一个用VERO细胞制备的纯化乙脑疫苗,1996年获中国生物制品总公司科技进步一等奖。1997年人体观察完成,获准开展新生物制品试生产,1998年底取得新药证书。疫苗试生产后因临床使用反应良好先后被入选北京市火炬项目和国家火炬项目,其中的动物细胞大量培养技术及反应器研制获“八五”科技攻关重大科技成果奖,2000年VERO细胞疫苗被评为国家级新产品,丁志芬被评为全国优秀留学回国人员。

VERO细胞纯化乙脑疫苗在我国使用几年后,上述那个外国研究所也试制出来了,但在临床观察时,没有通过安全试验这一关,从此作罢了。

VERO传代细胞乙脑疫苗的研制在我国开了一个用传代细胞研究疫苗的先河,继丁志芬之后,仅北京所就先后开展了VERO细胞狂犬病疫苗、脊灰灭活疫苗、手足口病疫苗的研究并已取得丰硕成果。因此,VERO细胞乙脑疫苗诞生的意义远远超出了乙脑疫苗本身,它带动出一个用传代细胞研究疫苗的浪潮,如今每研究一种新的疫苗往往都会首先从VERO细胞开始尝试。

丁志芬一生致力于乙脑疫苗研究,退休前,为了进一步提高疫苗质量,2000年她带着研究生田博开始了VERO细胞乙脑疫苗的细胞基质蛋白过敏原的研究及检测探索,发表了3篇论文,引起了国内对于细胞培养疫苗的细胞基质蛋白过敏原的重视,现在不仅VERO细胞疫苗的基质蛋白检测被列入必检项目,原代地鼠肾细胞基质蛋白的检测也被列入规程,对于减少副反应起了重要作用。