普通免疫学-4-2014-抗原

1、普通免疫学(Immunology)抗原抗原(antigen，Ag)抗原？抗原？抗原抗原 一类能够诱导机体一类能够诱导机体免疫应答免疫应答并能与相并能与相应抗体或应抗体或T细胞受体发生细胞受体发生特异反应特异反应的物质。的物质。 能与能与TCR/BCRTCR/BCR或抗体结合，具或抗体结合，具有启动免疫应答潜能得物质。有启动免疫应答潜能得物质。 1888年罗克斯年罗克斯(Roux)及叶尔辛及叶尔辛(Yersin) 发现白喉杆菌能产生外毒素；发现白喉杆菌能产生外毒素；1890年年 Behring发现动物血清中存在一种能中和发现动物血清中存在一种能中和白喉外毒素的物质，他们称之为抗毒素。白喉外毒素的

2、物质，他们称之为抗毒素。 19世纪末和世纪末和20世纪初，许多科学家先后世纪初，许多科学家先后发现了免疫血清在体内和试管中可以凝集细发现了免疫血清在体内和试管中可以凝集细菌和溶解细菌，并进而发展到对病原微生物菌和溶解细菌，并进而发展到对病原微生物的鉴定和传染病的诊断。的鉴定和传染病的诊断。 把血清中与细菌或毒素起反应的物质统把血清中与细菌或毒素起反应的物质统称为抗体，引起抗体产生的刺激物质，如细称为抗体，引起抗体产生的刺激物质，如细菌、病毒、毒素等称为抗原菌、病毒、毒素等称为抗原。抗原的基本概念与类别抗原的基本概念与类别一、抗原与免疫原一、抗原与免疫原 Ag 性质：性质：免疫原性和反应原性免疫

3、原性和反应原性 免疫原性免疫原性(immunogenicity): 一种物质免疫一种物质免疫机体后机体后,能促进机体产生抗体或激活淋巴细胞产生能促进机体产生抗体或激活淋巴细胞产生免疫应答的特性。免疫应答的特性。 反应原性又称抗原性、反应原性又称抗原性、特异反应性：特异反应性：一种物一种物质能与抗体特异性结合的特性。质能与抗体特异性结合的特性。为什么抗原具有免疫原性为什么抗原具有免疫原性? ? 化学结构不同于宿主自身成化学结构不同于宿主自身成份或从未与宿主免疫细胞接触过份或从未与宿主免疫细胞接触过的物质为异物。的物质为异物。抗原的异物性抗原的异物性抗原的异物性抗原的异物性 自体不存在、改变的自我

4、、胚胎期自体不存在、改变的自我、胚胎期免疫系统未接触，决定抗原的免疫原性免疫系统未接触，决定抗原的免疫原性. .抗原的免疫原性的本质抗原的免疫原性的本质特异反应性也是特异反应性也是抗原的特异性抗原的特异性 抗原特异性指抗原诱导机体产生抗原特异性指抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。专一性。完全抗原（完全抗原（complete antigen）?半抗原（半抗原（hapten）?完全抗原完全抗原 （免疫原免疫原）具有免疫原性与抗原性具有免疫原性与抗原性半抗原半抗原只具有抗原性，不完全抗原，它本身不具只具有抗原性，不完全抗原，它本身不具有免疫原性，

5、必须与某种载体耦联才能表有免疫原性，必须与某种载体耦联才能表现免疫原性。现免疫原性。 抗原类别抗原类别根据抗原的产生方式可分为天然抗原根据抗原的产生方式可分为天然抗原与人工抗原与人工抗原 天然抗原天然抗原1）细菌，病毒）细菌，病毒2）Proteinous antigen：蛋白质：蛋白质,核蛋白核蛋白(protein, nucleo-protein),糖蛋白糖蛋白(glycoprotein), lipoprotein(脂蛋白脂蛋白) 3) 复杂多糖复杂多糖(Polysaccharides)和脂多糖和脂多糖(lipopolysaccharide)4) 核酸核酸(Nucleic acid), 脂类抗

6、原脂类抗原(lipids antigen): 简单有机分子简单有机分子( 5. 独特型抗原独特型抗原(idiotypic antigen)idiotypic antigen) Ig的的V区、区、B细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体(BCR)和和T细胞抗原识别受体细胞抗原识别受体 (TCR)所具有的独特的所具有的独特的氨基酸顺序和空间构象，构成不同的表位，氨基酸顺序和空间构象，构成不同的表位，这些表位称为独特型这些表位称为独特型 (idiotype，Id)，Id可可诱导自身产生相应的抗体称抗独特型抗体。诱导自身产生相应的抗体称抗独特型抗体。由于由于Id 由抗体的生物学作用转变为抗原特由抗体的生物学

7、作用转变为抗原特性，亦称独特型抗原性，亦称独特型抗原 。根据抗原是否由抗原递呈细胞所合成根据抗原是否由抗原递呈细胞所合成1.1.外源性抗原外源性抗原(exogenous antigen) (exogenous antigen) 2.2.内源性抗原内源性抗原(endogenous antigen)(endogenous antigen) 半抗原半抗原简单有机分子简单有机分子( 类似而无侧链类似而无侧链 明胶明胶 （动物结缔组织中的胶原蛋白（动物结缔组织中的胶原蛋白 ）：直链，分子量）：直链，分子量为为10105 5，弱免疫原性，耦联一个化学基团即增强，弱免疫原性，耦联一个化学基团即增强 2 2）

8、在蛋白质分子中，凡含有大量芳香族氨基酸，尤其）在蛋白质分子中，凡含有大量芳香族氨基酸，尤其是含有酪氨酸的蛋白质，其免疫原性更强，如蛋白质分子是含有酪氨酸的蛋白质，其免疫原性更强，如蛋白质分子中含有中含有2 2的酪氨酸，即具有良好的免疫原性。而以非芳的酪氨酸，即具有良好的免疫原性。而以非芳香族氨基酸为主的蛋白质，其免疫原性弱。香族氨基酸为主的蛋白质，其免疫原性弱。 3 3）光学构型：）光学构型：D-D-型氨基酸聚合体型氨基酸聚合体 L- 线形；凝胶颗粒状线形；凝胶颗粒状Ag Ag 溶解溶解AgAg 蛋白质变性，疏水基团的暴露，降低免疫原性。蛋白质变性，疏水基团的暴露，降低免疫原性。不同酸基对半抗

9、原不同酸基对半抗原-抗体反应特异性的影响抗体反应特异性的影响NoImage 易接近性易接近性(accessibility)：易近：易近性乃指抗原表位是否易被淋巴细胞的性乃指抗原表位是否易被淋巴细胞的抗原受体所接近。抗原受体所接近。二、宿主方面的因素二、宿主方面的因素. . 遗传因素：个体对抗原刺激产生应答的遗传因素：个体对抗原刺激产生应答的能力受遗传因素控制能力受遗传因素控制 . .年龄、性别、健康状况年龄、性别、健康状况 三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式 抗原的剂量、途径、两次免疫的间隔时间、抗原的剂量、途径、两次免疫的间隔时间、次数以及免疫佐剂类型均可影响机体对抗原次数以及免疫

10、佐剂类型均可影响机体对抗原的应答。的应答。过大，动物死亡，也易引起免疫耐受过大，动物死亡，也易引起免疫耐受 颗粒性抗原（细菌，细胞）用量较少，颗粒性抗原（细菌，细胞）用量较少，可溶蛋白或多糖适当增加可溶蛋白或多糖适当增加.一般，皮内一般，皮内皮下皮下肌肉注射肌肉注射腹腔腹腔静脉静脉如何使弱的免疫原性的物质产生强如何使弱的免疫原性的物质产生强免疫应答免疫应答? 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂免疫佐剂免疫佐剂(Immunological adjuvant)某些物质预先或与抗原同时注入体内，某些物质预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免

11、疫应答的类型，此类物质被称为佐剂免疫应答的类型，此类物质被称为佐剂免疫佐剂种类免疫佐剂种类1) 无机佐剂无机佐剂：氢氧化铝，明矾：氢氧化铝，明矾2) 有机佐剂有机佐剂：微生物（结核杆菌或卡介苗）：微生物（结核杆菌或卡介苗） 其代谢产物：其代谢产物：E. coil不耐热肠毒素（不耐热肠毒素（LT） 植物来源：皂苷植物来源：皂苷 3)人用疫苗佐剂人用疫苗佐剂 a，铝盐佐剂：，铝盐佐剂： 唯一被批准使用的佐剂唯一被批准使用的佐剂 b，中药佐剂：中药的活性成分（苷类、，中药佐剂：中药的活性成分（苷类、多糖）多糖） QS21、ISCoM进入临床试验阶段进入临床试验阶段 c，核酸佐剂：，核酸佐剂： 未甲基

12、化未甲基化DNA，细菌质，细菌质粒、人工合成寡粒、人工合成寡 核苷酸等核苷酸等 d，纳米粒子佐剂，纳米粒子佐剂免疫佐剂种类免疫佐剂种类免疫佐剂种类免疫佐剂种类4) 用于动物的复合佐剂弗氏佐剂用于动物的复合佐剂弗氏佐剂 弗氏完全佐剂（弗氏完全佐剂（Freunds complete adjuvant） 弗氏不完全佐剂（弗氏不完全佐剂（Freunds uncomplete adjuvant） 弗氏佐剂弗氏佐剂是用矿物油是用矿物油( (石蜡油石蜡油) )、乳化、乳化剂剂( (羊毛脂羊毛脂) )和灭活的分枝杆菌和灭活的分枝杆菌( (结核分枝结核分枝杆菌或卡介苗杆菌或卡介苗) )组成的油包水乳化佐剂。组成

13、的油包水乳化佐剂。 这三种成分俱全的佐剂称为弗氏完这三种成分俱全的佐剂称为弗氏完全佐剂，不含分枝杆菌的佐剂为弗氏不全佐剂，不含分枝杆菌的佐剂为弗氏不完全佐剂。完全佐剂。 石蜡油因不能代谢而存留在注射的部石蜡油因不能代谢而存留在注射的部位，这就阻碍了抗原降解或快速反应，起位，这就阻碍了抗原降解或快速反应，起到抗原储存作用，使抗原缓慢持续的释放，到抗原储存作用，使抗原缓慢持续的释放，不断刺激机体的免不断刺激机体的免 疫系统而产生免疫反疫系统而产生免疫反应。应。 乳化剂对于水溶性抗原与油稳定地乳乳化剂对于水溶性抗原与油稳定地乳化是必要的。化是必要的。 分枝杆菌具有很强的免疫分枝杆菌具有很强的免疫 刺

14、激作用，刺激作用，可以非特异性的激活免疫系统。可以非特异性的激活免疫系统。作用机制：作用机制：1,增加抗原的体积，易被增加抗原的体积，易被APC摄取摄取2,延长抗原在体内的存留期，增加与免疫延长抗原在体内的存留期，增加与免疫细胞接触的机遇细胞接触的机遇3, 诱发抗原注射部位及肉芽肿，刺激诱发抗原注射部位及肉芽肿，刺激M ,增强其加工提呈抗原能力有利于刺激免疫增强其加工提呈抗原能力有利于刺激免疫细胞的增殖。细胞的增殖。不良反应不良反应 局部：炎症，结节，脓肿局部：炎症，结节，脓肿 全身：过敏、发热、免疫抑制，甚至致全身：过敏、发热、免疫抑制，甚至致畸、致癌、致突变畸、致癌、致突变3、免疫途径、免

15、疫途径 1）使用佐剂：皮下或腹腔，间隔一周）使用佐剂：皮下或腹腔，间隔一周 2）不用佐剂：静脉，间隔）不用佐剂：静脉，间隔3周周疫苗疫苗 通过诱发机体产生特异性免疫反应以预防或治疗通过诱发机体产生特异性免疫反应以预防或治疗疾疾 病或达到某一医学目的的一类生物制剂。病或达到某一医学目的的一类生物制剂。一、常规疫苗一、常规疫苗 1、活疫苗（减毒活疫苗）、活疫苗（减毒活疫苗） 人工定向变异或从自然界中筛选获得毒力减弱或人工定向变异或从自然界中筛选获得毒力减弱或 基本无毒的病原微生物制成的预防制品。基本无毒的病原微生物制成的预防制品。 优点：免疫效果持久、可靠优点：免疫效果持久、可靠 卡介苗、麻疹疫苗

16、、脊髓灰质炎疫苗等卡介苗、麻疹疫苗、脊髓灰质炎疫苗等 2、死疫苗、死疫苗 用物理或化学的方法将标准微生物杀死或灭活而用物理或化学的方法将标准微生物杀死或灭活而 制成的预防制品。制成的预防制品。 优点：安全、易保存，但免疫效果不如活疫苗优点：安全、易保存，但免疫效果不如活疫苗 伤寒、霍乱、乙型脑炎等伤寒、霍乱、乙型脑炎等3、多联多价疫苗、多联多价疫苗 多种疫苗混合而成的生物制品多种疫苗混合而成的生物制品 三联制剂三联制剂 DTP： 百日咳死菌苗百日咳死菌苗 + 白喉类毒素白喉类毒素 + 破伤风类毒素破伤风类毒素 四联制剂：四联制剂： 麻疹麻疹 + 腮腺炎腮腺炎 + 风疹风疹 + 脊髓灰质炎脊髓灰

17、质炎二、基因工程活疫苗（重组活疫苗）二、基因工程活疫苗（重组活疫苗） 将外源目的基因插入已有的病毒或细菌疫苗菌株将外源目的基因插入已有的病毒或细菌疫苗菌株 DNA的某些部位，或删除一些强毒株的毒力相关基的某些部位，或删除一些强毒株的毒力相关基因而制成的一类疫苗。因而制成的一类疫苗。1 1、基因缺失疫苗、基因缺失疫苗( (将病原的毒力相关基因删除掉，使成为将病原的毒力相关基因删除掉，使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗不带毒力相关基因的基因缺失苗) 免疫机制与感染相似，可针对多种抗原，应答较强免疫机制与感染相似，可针对多种抗原，应答较强而持久。而持久。 适用局部接种（口服或吸入）产生黏膜免疫适用局

18、部接种（口服或吸入）产生黏膜免疫2 2、载体疫苗、载体疫苗 病毒或细菌作为表达外源基因的载体病毒或细菌作为表达外源基因的载体 痘苗病毒痘苗病毒：乙型肝炎表面抗原：乙型肝炎表面抗原 狂犬病毒糖蛋白狂犬病毒糖蛋白 重组细菌载体重组细菌载体：卡介苗、大肠、沙氏、伤寒杆菌等：卡介苗、大肠、沙氏、伤寒杆菌等表达多种不同抗原，适用大量外源抗原的接种表达多种不同抗原，适用大量外源抗原的接种三、多肽疫苗三、多肽疫苗 根据病原体的亚单位，尤其是抗原表位，设计相应根据病原体的亚单位，尤其是抗原表位，设计相应的天然或合成的免疫活性多肽。的天然或合成的免疫活性多肽。 基因工程表达活性多肽基因工程表达活性多肽 化学合成

19、化学合成四、核酸疫苗（实质是基因疫苗）四、核酸疫苗（实质是基因疫苗）20世纪世纪90年代发展的年代发展的一种崭新的免疫接种技术一种崭新的免疫接种技术 利用基因重组技术直接将编码抗原蛋白的基因重利用基因重组技术直接将编码抗原蛋白的基因重 组到真核表达质粒中，导入动物体细胞内并表达，组到真核表达质粒中，导入动物体细胞内并表达， 从从而使宿主获得免疫保护。而使宿主获得免疫保护。 1990 Wolff & Felgner： 建立活体注射质粒建立活体注射质粒DNA表达外源基因的方法表达外源基因的方法 Tang 等等1992：质粒：质粒DNA诱发诱发 产生抗体产生抗体 小鼠耳部接种人生长激素表达质

20、粒，大部分能诱发小鼠耳部接种人生长激素表达质粒，大部分能诱发 产生抗激素抗体，再次接种质粒，获得产生抗激素抗体，再次接种质粒，获得2次免疫。次免疫。 1994.5 世界卫生组织：命名核酸疫苗世界卫生组织：命名核酸疫苗 优点：优点： 1）更有效的免疫：不仅诱导产生针对保守抗原的保护）更有效的免疫：不仅诱导产生针对保守抗原的保护 性抗体，而且提供内源性多肽，激发细胞免疫性抗体，而且提供内源性多肽，激发细胞免疫 2）同种异株交叉保护）同种异株交叉保护 选择某一病原菌中编码保守蛋白的核酸序列作为基选择某一病原菌中编码保守蛋白的核酸序列作为基 因疫苗。因疫苗。 3）联合免疫：）联合免疫： 同一载体中插入

21、多种编码病原体保护性抗原基因同一载体中插入多种编码病原体保护性抗原基因4） 制备简便，省时省力制备简便，省时省力 无需体外表达和纯化蛋白无需体外表达和纯化蛋白5）免疫应答持久）免疫应答持久 Wolff： 注射后注射后19月仍能检测到外源基因的表月仍能检测到外源基因的表达产物达产物6）可重复使用，安全稳定）可重复使用，安全稳定 目前，尚未检测到针对载体的抗体，故同一载目前，尚未检测到针对载体的抗体，故同一载体可转运不同的靶基因体可转运不同的靶基因;也未检测到外源基因的也未检测到外源基因的整合情况整合情况安全性：安全性： 1 1）整合：）整合： 引起宿主基因组引起宿主基因组DNADNA序列改变，诱

22、发肿瘤序列改变，诱发肿瘤 2 2）诱发抗）诱发抗DNADNA抗体：抗体： 产生某些自身免疫疾病产生某些自身免疫疾病 3 3）机体产生免疫耐受、超免疫、过敏反应）机体产生免疫耐受、超免疫、过敏反应等等研制中的研制中的DNA疫苗疫苗疫苗疫苗 抗原抗原 研究阶段研究阶段HIV 膜蛋白膜蛋白 gp160 临床前临床前乙肝乙肝 几种大蛋白几种大蛋白 开发中开发中性病性病 外壳蛋白外壳蛋白 开发中开发中结核结核 菌体抗原菌体抗原 开发中开发中前列腺癌前列腺癌 前列腺特异抗原前列腺特异抗原 研究中研究中疟疾疟疾 蛋白质抗原蛋白质抗原 开发中开发中流感流感 核蛋白核蛋白 开发中开发中狂犬病毒狂犬病毒 糖蛋白糖

23、蛋白 研究中研究中 在发展中国家，死亡总人数的在发展中国家，死亡总人数的30%50%死于传染病。死于传染病。 在发达国家，传染病死亡人数仅占死亡总人数的在发达国家，传染病死亡人数仅占死亡总人数的4%8%，主要，主要得益于得益于疫苗疫苗的广泛应用。的广泛应用。二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 人工免疫：人工免疫：有计划、有目的地给人体接种抗原，或输入抗体或免有计划、有目的地给人体接种抗原，或输入抗体或免疫细胞，使机体获得某种特异性抵抗力，从而达到

24、预防或治疗某种疾疫细胞，使机体获得某种特异性抵抗力，从而达到预防或治疗某种疾病的目的。病的目的。 输入物质输入物质 抗原（疫苗）抗原（疫苗） 抗体或致敏淋巴细抗体或致敏淋巴细胞胞诱导时间诱导时间 慢（慢（14周）周） 快（立刻发挥作用）快（立刻发挥作用）维持时间维持时间 长（数月长（数月数年）数年） 短（短（23周）周）用用 途途 主要用于预防主要用于预防 治疗或应急预防治疗或应急预防用于人工主动免疫的生物制品。用于人工主动免疫的生物制品。 疫苗：疫苗：刺激机体免疫系统对某种病原微生物处于高度戒备状态刺激机体免疫系统对某种病原微生物处于高度戒备状态-“时刻准备着！时刻准备着！” 人类急需的疫苗

25、：人类急需的疫苗：HIV、HBV、HCV 生物武器和生物恐怖：生物武器和生物恐怖：炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒炭疽杆菌、鼠疫杆菌、天花病毒安全：安全：无致病性和接种后异常反应无致病性和接种后异常反应有效：有效：可诱导产生可靠的保护性免疫可诱导产生可靠的保护性免疫实用：实用：易于接种、保存和运输，价廉易于接种、保存和运输，价廉 古典疫苗时期：古典疫苗时期：牛痘苗、狂犬病疫苗牛痘苗、狂犬病疫苗 培养疫苗时期：培养疫苗时期：脊髓灰质炎疫苗、卡介苗脊髓灰质炎疫苗、卡介苗 基因工程疫苗时期：基因工程疫苗时期：乙型肝炎基因工程疫苗乙型肝炎基因工程疫苗 一、概述一、概述三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位

26、疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 灭活疫苗灭活疫苗（inactivated vaccine）：又称死疫苗，又称死疫苗，是用化学或物理的方法，将具有感染性的完整的病原微生物杀死，使是用化学或物理的方法，将具有感染性的完整的病原微生物杀死，使其失去传染性而保留抗原性而成。其失去传染性而保留抗原性而成。 百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、狂犬病、伤寒、钩体病、百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、狂犬病、伤寒、钩体病、甲型肝炎、鼠疫、流感、脊髓灰质炎（甲型肝炎、鼠疫、流感、脊髓灰质炎（salk）等疫苗。）等疫苗

27、。 免疫力维持时间短，需要多次重复接种；主要诱免疫力维持时间短，需要多次重复接种；主要诱发体液免疫，不能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种剂量较大，不发体液免疫，不能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种剂量较大，不良反应；需要严格灭活。良反应；需要严格灭活。 易于制备；免疫原性稳定性高；储存及运输方便；易于制备；免疫原性稳定性高；储存及运输方便；易于制备多价疫苗；疫苗安全性高。易于制备多价疫苗；疫苗安全性高。 1、国内全病毒灭活疫苗所用的、国内全病毒灭活疫苗所用的SARS毒株均为原始毒力很强的毒株，毒株均为原始毒力很强的毒株，其研发、检定和将来的生产都必须需在其研发、检定和将来的生产都必须需在P3级

28、条件下进行，不能适应规模化级条件下进行，不能适应规模化生产。生产。 2、尚无有效的动物模型，、尚无有效的动物模型，SARS流行爆发具有不确定性，各种疫苗流行爆发具有不确定性，各种疫苗的安全性和有效性的临床前验证较困难。的安全性和有效性的临床前验证较困难。一、概述一、概述二、灭活疫苗二、灭活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 减毒活疫苗减毒活疫苗（live-attenuated vaccine）：用人工诱用人工诱变或从自然界筛选出的毒力高度降低或无毒的活的病原微生物制成的疫变或从自然界筛选出的毒

29、力高度降低或无毒的活的病原微生物制成的疫苗。可模拟自然发生隐性感染，诱发理想的免疫应答而又不产生临床症苗。可模拟自然发生隐性感染，诱发理想的免疫应答而又不产生临床症状。状。 结核病、脊髓灰质炎（结核病、脊髓灰质炎（Sabin）、麻疹、乙型脑炎、甲型肝炎、风）、麻疹、乙型脑炎、甲型肝炎、风疹疫苗、腮腺炎等疫苗。疹疫苗、腮腺炎等疫苗。 能诱发全面、稳定、持久的体液、细胞和粘膜免能诱发全面、稳定、持久的体液、细胞和粘膜免疫应答；一般只须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾途径免疫。疫应答；一般只须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾途径免疫。 有效期短和热稳定性差，运输、保存条件要求较高；有效期短和热稳定性

30、差，运输、保存条件要求较高；回复突变危险；使用范围相对窄。回复突变危险；使用范围相对窄。 基因缺失活疫苗基因缺失活疫苗（gene deleted live vaccine）：）：采用分子生物学技术，去除与毒力或毒力相关基因采用分子生物学技术，去除与毒力或毒力相关基因片段，使病原微生物毒力减低或丧失。用缺失突变毒株制成的疫苗。片段，使病原微生物毒力减低或丧失。用缺失突变毒株制成的疫苗。 与自然突变株（多为点突变毒株）相比，基因缺失活疫苗具有突与自然突变株（多为点突变毒株）相比，基因缺失活疫苗具有突变性状明确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。变性状明确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。 一、概述一、概

31、述二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 对于某些抗原性弱、易发生免疫逃避的病原体，常规疫苗往往难对于某些抗原性弱、易发生免疫逃避的病原体，常规疫苗往往难以获得有效的免疫应答及保护性。以获得有效的免疫应答及保护性。 一些免疫保护机制不清，可能诱导免疫病理反应，有潜在致肿瘤一些免疫保护机制不清，可能诱导免疫病理反应，有潜在致肿瘤作用的病毒，以及不易培养的病原体，则难以用传统方法生产疫苗。作用的病毒，以及不易培养的病原体，则难以用传统方法生产疫苗。 亚单位疫苗亚单位疫苗（subun

32、it vaccine）：）：不含病原体核不含病原体核酸，选用能诱发宿主产生中和抗体的微生物蛋白或表面抗原而制成的酸，选用能诱发宿主产生中和抗体的微生物蛋白或表面抗原而制成的疫苗。疫苗。 白喉类毒素、破伤风类毒素白喉类毒素、破伤风类毒素 流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球菌荚膜多糖流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球菌荚膜多糖 流感病毒血凝素和神经氨酸酶流感病毒血凝素和神经氨酸酶 乙型肝炎乙型肝炎HBsAg（基因工程疫苗）（基因工程疫苗） 人乳头瘤病毒人乳头瘤病毒除去了病原体中与诱发保护性免疫无关或有害成分，只保除去了病原体中与诱发保护性免疫无关或有害成分，只保留有效的免疫原成分，因而免疫作用明显增强而稳

33、定，可靠性提高，留有效的免疫原成分，因而免疫作用明显增强而稳定，可靠性提高，对机体引起的不良反应小。对机体引起的不良反应小。 需要选用佐剂；不能诱发细胞免疫和黏膜免疫。需要选用佐剂；不能诱发细胞免疫和黏膜免疫。 将病原体中能诱导保护性免疫应答的目的抗原编码基因克隆后，将病原体中能诱导保护性免疫应答的目的抗原编码基因克隆后，插入适当的原核或真核表达载体质粒；插入适当的原核或真核表达载体质粒； 再将重组质粒导入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中高效表达目的再将重组质粒导入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中高效表达目的基因；基因； 分离、提取、纯化分离、提取、纯化而制成。而制成。 基因重组亚单位疫苗基因重组亚单

34、位疫苗 (genetic engineering subunit vaccine)下一步工作计划下一步工作计划基因工程疫苗发展的重点基因工程疫苗发展的重点 不能或难以培养的病原体；不能或难以培养的病原体； 有潜在致癌性或免疫病理作用的病原体；有潜在致癌性或免疫病理作用的病原体； 传统疫苗效果差或不良反应大的病原体；传统疫苗效果差或不良反应大的病原体； 能简化免疫程序、降低成本的多价疫苗。能简化免疫程序、降低成本的多价疫苗。一、概述一、概述二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗

35、活载体疫苗活载体疫苗（live vector vaccine）：）：又称重组又称重组载体疫苗载体疫苗（recombinant vector vaccine），），是是将有效的目的抗原的编码基因导入活载体（无或弱毒的细菌或病毒株）将有效的目的抗原的编码基因导入活载体（无或弱毒的细菌或病毒株）中，构建重组菌株；目的基因可随重组菌株在宿主体内的增殖而大量中，构建重组菌株；目的基因可随重组菌株在宿主体内的增殖而大量表达，从而诱发相应的免疫保护作用。表达，从而诱发相应的免疫保护作用。 载体：载体：腺病毒、牛痘病毒、金丝雀痘病毒、伤寒沙门菌减毒株、腺病毒、牛痘病毒、金丝雀痘病毒、伤寒沙门菌减毒株、卡介苗、

36、乳杆菌等。卡介苗、乳杆菌等。 病原体：病原体：乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、痢疾杆菌等。乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、痢疾杆菌等。一、概述一、概述二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 1990年，年，Wolff等首次发现，给小鼠肌肉注射裸露质粒等首次发现，给小鼠肌肉注射裸露质粒DNA后，质后，质粒携带的基因可被肌细胞摄取并在其中表达，还可诱生特异性免疫应答。粒携带的基因可被肌细胞摄取并在其中表达，还可诱生特异性免疫应答。 核酸疫苗核酸疫苗（nucleotide vaccine）：

37、）：又称又称DNA疫疫苗苗（DNA vaccine），是将一种或多种目的抗原的编码基是将一种或多种目的抗原的编码基因克隆到真核质粒表达载体上；再将重组质粒直接注入到体内，在宿因克隆到真核质粒表达载体上；再将重组质粒直接注入到体内，在宿主细胞内表达目的蛋白，诱发特异性免疫应答。主细胞内表达目的蛋白，诱发特异性免疫应答。 目前进入临床试验的核酸疫苗有目前进入临床试验的核酸疫苗有HIV DNA疫苗和疟疾疫苗和疟疾 DNA疫苗。疫苗。 由于核酸疫苗具有构建容易、生产方便、表达稳定及可诱发全面由于核酸疫苗具有构建容易、生产方便、表达稳定及可诱发全面的免疫应答等特点，在抗感染、抗肿瘤免疫及疾病的预防等方面

38、具有的免疫应答等特点，在抗感染、抗肿瘤免疫及疾病的预防等方面具有广阔的应用前景，被誉为疫苗的广阔的应用前景，被誉为疫苗的“”。 局部注射的核酸局部注射的核酸（重组质粒（重组质粒DNA）被周围的细胞（如黏膜上皮细被周围的细胞（如黏膜上皮细胞、抗原提呈细胞）摄取后，进入核内进行转录，并在胞质中翻译成胞、抗原提呈细胞）摄取后，进入核内进行转录，并在胞质中翻译成目的蛋白。目的蛋白。 目的目的蛋白被蛋白酶复合体降解成含有表位的抗原肽，可作为：蛋白被蛋白酶复合体降解成含有表位的抗原肽，可作为： 与与MHC类分子结合，诱发类分子结合，诱发CTL介导的细胞介导的细胞免疫应答。免疫应答。 与与MHC类分子结合，

39、诱发偏向类分子结合，诱发偏向Th1型免疫型免疫应答。应答。 目的蛋白亦可通过细胞分泌或细胞破裂的方式进入组织间，以天目的蛋白亦可通过细胞分泌或细胞破裂的方式进入组织间，以天然折叠形式激活然折叠形式激活B淋巴细胞而产生抗体。淋巴细胞而产生抗体。 DNA疫苗接种后，体内仅表达疫苗接种后，体内仅表达pgng水平的外源蛋白，但能诱水平的外源蛋白，但能诱发强而持久的细胞免疫和体液免疫应答。发强而持久的细胞免疫和体液免疫应答。 如何解释这一现象呢？如何解释这一现象呢？ 目的基因（含载体质粒）含有目的基因（含载体质粒）含有CpG基序的回文序列，能激活较强的基序的回文序列，能激活较强的CTL效应，并能激活巨噬

40、细胞与效应，并能激活巨噬细胞与NK细胞，因此，细胞，因此，CpG回文序列被称为免疫回文序列被称为免疫刺激刺激DNA序列。序列。 CpG基序与基序与IL-2、TNF-、IFN-的基因结构相似而产生协同作用。的基因结构相似而产生协同作用。 目的基因的选择：目的基因的选择：侧重于免疫原性，即所表达的目的蛋白刺激侧重于免疫原性，即所表达的目的蛋白刺激机体免疫应答的能力。目的蛋白中是否具有受机体免疫应答的能力。目的蛋白中是否具有受MHC分子限制的分子限制的T细胞细胞抗原表位，是保证核酸免疫有效的先决条件。抗原表位，是保证核酸免疫有效的先决条件。 核酸疫苗所选择的目的基因应尽量避免有害基因成分，特别是病核

41、酸疫苗所选择的目的基因应尽量避免有害基因成分，特别是病毒或肿瘤的核酸免疫。毒或肿瘤的核酸免疫。 载体的选择：载体的选择：构建构建DNA疫苗的质粒通常是非复制型的真核表达疫苗的质粒通常是非复制型的真核表达质粒，能高水平地表达目的基因。质粒，能高水平地表达目的基因。 重组质粒可分为两个部分：重组质粒可分为两个部分： 转录部分：转录部分：由启动子、插入的目的抗原由启动子、插入的目的抗原cDNA和和poly A终止子组终止子组成，指导目的蛋白在体内表达，诱发特异性免疫应答。成，指导目的蛋白在体内表达，诱发特异性免疫应答。 佐剂部分：佐剂部分：CpG基序。基序。 启动子的选择：启动子的选择：质粒在宿主细

42、胞内表达外源性蛋白的水平与调质粒在宿主细胞内表达外源性蛋白的水平与调控控DNA表达的启动子关系密切。表达水平的不同又直接影响免疫应答表达的启动子关系密切。表达水平的不同又直接影响免疫应答的强度和持续性。的强度和持续性。 DNA疫苗的优化疫苗的优化 联合构建：联合构建：在载体质粒中插入在载体质粒中插入2个或个或2个以上目的抗原基因，既个以上目的抗原基因，既能激活能激活CD8T细胞产生特异性细胞产生特异性CTL，又能激活，又能激活CD4Th2细胞产生体液免细胞产生体液免疫。疫。 协同构建：协同构建：将目的基因与某种细胞因子的基因构建成嵌合基因，将目的基因与某种细胞因子的基因构建成嵌合基因，以促进目

43、的基因的免疫效果。以促进目的基因的免疫效果。 免疫途径、剂量、时间：免疫途径、剂量、时间：常见免疫途径有肌肉注射、皮内或皮常见免疫途径有肌肉注射、皮内或皮下免疫、粘膜免疫等。下免疫、粘膜免疫等。 传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原体、减毒的活病原体或病传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原体、减毒的活病原体或病原体的亚单位蛋白。原体的亚单位蛋白。 核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因片段，可提供与天然构象核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因片段，可提供与天然构象极为接近的目的蛋白，提呈给宿主免疫系统，与自然感染过程相似。极为接近的目的蛋白，提呈给宿主免疫系统，与自然感染过程相似。 核酸疫苗兼有重组亚单

44、位疫苗的安全性和减毒活疫苗诱导全方位核酸疫苗兼有重组亚单位疫苗的安全性和减毒活疫苗诱导全方位免疫应答的高效力。免疫应答的高效力。 灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢较快，难以长时间维持较稳定灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢较快，难以长时间维持较稳定的含量，需多次接种免疫原，加强免疫。的含量，需多次接种免疫原，加强免疫。 核酸疫苗可在体内不断翻译表达，较长时间维持较高的蛋白水平，核酸疫苗可在体内不断翻译表达，较长时间维持较高的蛋白水平，免疫具有连续性，一次接种可获得长期或终身免疫力。免疫具有连续性，一次接种可获得长期或终身免疫力。 采用不同毒株之间的保守采用不同毒株之间的保守DNA序列作核酸疫苗，可使

45、其免疫作用序列作核酸疫苗，可使其免疫作用突破地理株的限制，从而有效地预防病原体极易发生变异的某些疾病突破地理株的限制，从而有效地预防病原体极易发生变异的某些疾病（如丙型肝炎、甲型流感、艾滋病等）。（如丙型肝炎、甲型流感、艾滋病等）。 核酸疫苗与世界卫生组织儿童计划免疫长远目标（用一种疫苗预核酸疫苗与世界卫生组织儿童计划免疫长远目标（用一种疫苗预防多种疾病）相吻合，不仅能预防疾病，还可作为治疗性疫苗，治疗防多种疾病）相吻合，不仅能预防疾病，还可作为治疗性疫苗，治疗一些复杂难治的疾病，如病毒性肝炎、癌症等。一些复杂难治的疾病，如病毒性肝炎、癌症等。一、概述一、概述二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗 植物疫苗植物疫苗（plant-based vaccine）：）：亦称转基亦称转基因植物疫苗因植物疫苗（transgenic plant vaccine），是指将，是指将抗原基因导入植物细胞并在其中表达，人食用已表达目的抗原的转基抗原基因导入植物细胞并在其中表达，人食用已表达目的抗原的转基因植物后，可诱发特异性免疫应答的新型疫苗。因植物后，可诱发特异性免疫应答的新型疫苗。 （1）建立整合抗原基因的稳定表达植株，并可通过无性或有性繁）建立整合抗原基因的稳定表达植株，并