中国科学家历时18年突破国际技术垄断,成功研发全球首款基于大肠杆菌表达系统的国产九价HPV疫苗,实现从”跟跑”到”领跑”的历史性跨越。
在生物医药领域,一场由中国科学家主导的”技术突围”正在悄然改变全球疫苗产业的版图。2025年6月,中国首款九价HPV疫苗”馨可宁®9″正式获批上市,这不仅标志着我国成为继美国之后全球第二个掌握九价HPV疫苗自主供应能力的国家,更向世界展示了一项曾被国际学界视为”不可能”的技术突破——利用大肠杆菌表达系统研制人用病毒疫苗。这项由中国科学家历经18年攻关的原创技术,不仅绕过了国际制药巨头的专利壁垒,更以更高的性价比和更稳定的供应能力,为全球消除宫颈癌行动提供了”中国方案”。

从”不可能”到”可能”:一项颠覆认知的技术突围
传统HPV疫苗研发领域长期被一种技术路线垄断——利用酵母菌等真核细胞表达系统生产疫苗抗原。这种技术被英美两家制药巨头通过专利构筑了高高的壁垒,使得九价HPV疫苗在全球范围内长期维持着高价且供应紧张的局面。国际学界曾普遍认为,原核生物大肠杆菌由于缺乏真核细胞的蛋白质加工系统,无法用于生产结构复杂的病毒样颗粒疫苗,这一认知直到中国科学家成功研制出戊肝疫苗才被彻底打破。
厦门大学夏宁邵院士团队与万泰生物的科研人员选择了一条少有人走的路。2007年,他们正式启动九价HPV疫苗研发项目,基于此前成功研发戊肝疫苗的经验,决定继续深耕大肠杆菌表达系统。这条道路充满艰辛:九价HPV疫苗不是简单地在二价基础上增加七个型别,而是面临研发难度指数级的提升。”二价HPV疫苗大概做了20万个独立实验;九价HPV疫苗,100万个是有的。你要做的并不是9除以2这么多倍的工作,可能要多加一个零。”团队核心成员李少伟教授如此描述研发的艰巨性。
技术突破的关键在于如何让大肠杆菌这一原核生物表达出结构复杂、免疫原性良好的HPV类病毒颗粒(VLP)。研究人员通过基因工程技术,将编码HPV疫苗抗原的基因导入大肠杆菌中,使其表达出相应的抗原蛋白,再经过纯化制备疫苗。这一过程中,团队攻克了从候选抗原蛋白到类病毒颗粒的全链条关键技术,包括蛋白折叠、组装等曾被认为只有真核系统才能完成的复杂工序。2012年,团队率先成功研制全球首款大肠杆菌表达的戊肝疫苗,颠覆了学界认知;2019年,基于同一平台的国产二价HPV疫苗上市;最终在2025年,九价HPV疫苗的成功问世标志着这一技术路线的全面成熟。
大肠杆菌的”逆袭”:中国技术的四大优势
在突破最困难的技术关卡后,大肠杆菌表达系统展现出了令人惊喜的多重优势,这些优势不仅使中国HPV疫苗在技术上实现了”弯道超车”,更为全球疫苗可及性提供了新的可能。
生产效率首当其冲。大肠杆菌的繁殖速度惊人,每20分钟就能完成一代增殖,远快于真核表达系统。这一特性使疫苗生产周期大幅缩短,配合高表达量的特点,能够实现稳定的大规模供应。据万泰生物透露,基于该系统的生产线年产能可达数千万剂,将有效缓解全球九价HPV疫苗供应紧张的局面。这对于我国3亿名9至45岁未接种HPV疫苗的女性(占比高达70%-80%)而言,意味着更短的等待时间和更高的接种机会。
经济效益同样引人注目。国产九价HPV疫苗定价为499元/支,仅为进口疫苗价格的40%左右。在广东等地,包含接种服务费后的价格约为520元/剂,极大降低了接种门槛。这种”高性价比”源于大肠杆菌系统的低成本优势:培养基简单、培养条件温和、下游纯化工艺相对简便。价格亲民的特质使”馨可宁®9″不仅惠及中国女性,还通过WHO的PQ认证进入了20余个国家,入选4国免疫规划项目,真正成为”全球公共产品”。
安全性能经过严苛验证。临床试验数据显示,”馨可宁®9″对HPV16/18型相关病变的保护率与进口疫苗相当,对其他高危型(31/33/45/52/58)持续感染(12个月以上)的保护率超过98%,对宫颈部位感染的保护率甚至达到100%。发表在《柳叶刀·感染病学》的头对头研究证实,国产疫苗在免疫应答和安全性上完全不输进口产品。特别值得一提的是,9-17岁女孩仅需接种两剂即可达到与18-26岁女性三剂相当的免疫效果,这既降低了接种成本,也提高了依从性,对建立群体免疫屏障具有重要意义。
技术延展性为未来发展铺路。大肠杆菌表达系统具有遗传背景清晰、操作简便、易于基因工程改造等特点。基于这一平台,万泰生物已展开二十一价HPV疫苗的研发,未来还可能应用于更多疫苗品种。这种”平台技术”的特性,使中国疫苗研发实现了从单一产品突破到系统性能力提升的跨越,为应对未来传染病挑战储备了关键技术。
产学研融合的”中国范式”:18年磨一剑的创新之路
“馨可宁®9″的成功绝非偶然,其背后是厦门大学夏宁邵团队与万泰生物长达二十余年的产学研协同创新。这种深度融合的”创新共同体”模式,为中国生物医药领域的自主创新提供了宝贵经验。
科研攻坚的历程堪称一部中国科学家挑战技术高峰的史诗。从2007年项目启动到2025年疫苗上市,18年间,十多名疫苗科学家、上千名博士硕士参与了这一浩大工程,完成了超100万次独立实验。团队不仅突破了技术路线上的认知壁垒,还建立了完整的知识产权体系,使我国在HPV疫苗领域实现了从”跟跑”到”并跑”再到部分”领跑”的跨越。这种长期坚持、久久为功的科研精神,在追求”短平快”的当下显得尤为珍贵。
体制创新是突破的关键保障。2005年,万泰生物与厦门大学共建国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心,探索”高校基础研究-企业应用开发”的无缝衔接模式。这一平台承担了20余项国家级重大科研项目,在疫苗原创性研究方面形成了独特优势。夏宁邵团队专注前沿技术攻关,万泰生物则投入20名博士、150名硕士进行工程化转化,这种分工协作极大提升了创新效率。政府、高校、企业的三方联动,形成了”基础研究-技术开发-产业转化”的完整创新链条。
全球视野使中国技术惠及世界。早在2021年,国产二价HPV疫苗就率先通过WHO的PQ认证,成为中国首支获得该认证的宫颈癌疫苗。九价疫苗延续了这一传统,从研发伊始就对标国际标准,临床试验采用全球认可的终点指标,为后续国际市场准入奠定基础。目前,”馨可宁”系列疫苗已成功进入东南亚、非洲、拉美等地区,帮助泰国、尼加拉瓜、安哥拉、尼泊尔等国的女性预防宫颈癌。这种立足本土、放眼全球的战略眼光,使中国疫苗在国际舞台赢得了广泛认可。
从HPV疫苗到更远:中国生物医药的”换道超车”
国产九价HPV疫苗的成功,其意义远不止于一个产品。它标志着中国生物医药产业开始在某些领域实现从”跟跑”到”引领”的角色转变,为未来发展提供了诸多启示。
技术路线的另辟蹊径值得深思。面对国际巨头在真核表达系统构筑的专利壁垒,中国科学家没有选择”模仿追赶”,而是独辟蹊径开发大肠杆菌表达系统,最终实现了”换道超车”。这种原创性思维在科技自立自强的今天尤为重要。目前,基于同一技术平台的二十一价HPV疫苗已在研发中,未来可能覆盖更多HPV型别,进一步降低宫颈癌风险。
公共卫生的普惠价值不容忽视。”馨可宁®9″的亲民价格和两剂次程序,使其特别适合大规模接种,对我国实施《加速消除宫颈癌行动计划(2023-2030)》具有重要支撑作用。在韶关等地区,该疫苗预计将于2025年9月推广使用,有望显著提升接种率。全球范围内,更多发展中国家将因此获得可负担的高价次HPV疫苗,加速实现WHO”2030年消除宫颈癌”的战略目标。
创新生态的系统培育是更深层的启示。”馨可宁®9″从实验室到市场的18年历程,展现了中国在生物医药领域创新生态的逐步成熟——从基础研究的厚积薄发,到技术转化的机制突破,再到产业应用的市场检验,各环节的紧密衔接构成了创新的”热带雨林”。这种生态的培育需要政策引导、资本支持、人才储备等多要素协同,其价值将超越单一产品或技术,为整个产业提供持续创新的土壤。
站在2025年的历史节点回望,中国科学家利用大肠杆菌这一”卑微”的肠道菌创造的高光时刻,不仅改写了全球HPV疫苗格局,更向世界展示了科技自主创新的中国路径。从厦门实验室走出的”馨可宁®9″,承载着几代科研工作者的智慧与坚持,也寄托着亿万女性远离宫颈癌威胁的健康梦想。当这项”中国技术”惠及全球更多角落时,人们或许会记住:有时,改变世界的伟大创新,恰恰始于那些被常人视为”不可能”的勇敢尝试。
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