生物技术与疫苗刘章锋

生物技术与疫苗第四小组成员：杨静闫怀木袁敏敏杨加勇乔雪莲刘章锋敖文冯琳主讲：刘章锋生物技术与疫苗主要内容疫苗概述病毒性疾病的疫苗细菌性疾病的疫苗寄生虫病疫苗DNA疫苗避孕疫苗治疗性疫苗疫苗定义广义的疫苗是指将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。其中，由细菌制成的称为菌苗；由病毒、立克次体、螺旋体等制成的称为疫苗。1.1疫苗概述利用疫苗对人体进行主动免疫是预防传染性疾病的最有效手段之一。疫苗着的体内建立起对对入侵物质感染的免疫抗性，从而保护疫苗接受者免受相应病原体的感染。注射或口服疫苗可以激活体内免疫系统，产生相应的抗病原体的抗体。

第一代疫苗

19世纪中叶，法国科学家Parsteur首先发明了减毒疫苗的制备技术。用病原体减毒或弱化制成疫苗，称之为第一代疫苗。

特点：以减毒、弱化或灭活的病原体做疫苗。第一代疫苗

第二代疫苗(基因工程疫苗)将病原体的抗原（某种蛋白质）基因克隆在细菌或真核细胞内，利用其生产的病原体抗原作为疫苗。

特点：利用病原体的某些抗原成分作为疫苗。第二代疫苗(基因工程疫苗)

第三代疫苗(核酸疫苗)将含有编码病原体抗原基因序列的质粒载体直接作为疫苗，经肌肉注射或微弹轰击等方法导入体内，通过宿主细胞表达系统表达抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答。

特点：用含有病原体抗原基因序列的质粒载体直接作为疫苗。第三代疫苗(核酸疫苗)1.2病毒性疾病的疫苗乙肝病毒疫苗艾滋病病毒疫苗基因工程多价疫苗其它病毒性疾病疫苗艾滋病：人类和灵长类动物免疫缺陷型严重疾病。1999年，全世界已有3400万人感染了艾滋病病毒，其中1600万人死于艾滋病。每天估计有1.6万人受到感染。乙型肝炎：乙型肝炎患者及携带者在我国大约有1.3亿人，每10个人就有一个。流感病毒：人类的常见病和多发病。

生物技术与疫苗

生物技术与人类健康1.2病毒性疾病的疫苗目前HIV的疫苗主要有：HIV灭活病毒粒子疫苗减毒活病疫苗合成肽疫苗活载体疫苗和核酸疫苗将多种病原体的相关抗原融合在一起，产生一种带有多种病原体抗原的融合蛋白。将多种病原体相关抗原克隆在同一个载体（多价表达载体）上。美国于1986年10月首先研制了一种含有疱疹病毒、肝炎病毒和流感病毒的疫苗。

生物技术与人类健康9.1.3病毒性疾病的疫苗9.1.3.4基因工程多价疫苗国外已有甲型肝炎病毒灭活疫苗面市。我国使用的减毒疫苗也取得了很好的效果。国内基因工程空壳甲肝病毒及痘苗活病毒疫苗也显示了很好的免疫原性。

1.2.1肝炎病毒疫苗

甲型肝炎病毒1981年Edman等克隆了该抗原基因并大量表达。美国、日本采用酵母表达系统生产表面抗原而制成疫苗。以色列等国采用仓鼠细胞生产疫苗。我国可采用以上两种表达系统生产疫苗。1.2.1肝炎病毒疫苗乙型肝炎病毒（HBsAg）

病毒性疾病的疫苗目前用基因工程生产乙肝疫苗的方法主有两种：1.将重组NDA导入酵母菌，由酵母菌产生乙肝抗原而制成的乙肝。2.将重组DNA导入CHO细胞，由CHO细胞生产疫苗。丙型肝炎是由丙肝病毒（HCV）所引起，是通过输血或血制品、破损的皮肤和黏膜、静脉注射毒品、性传播、母婴传播等传染引起的。丙型肝炎病毒感染后，大部分患者转为慢性肝炎，其中部分患者可发展为肝硬化甚至肝癌。对感染者的危害远大于乙肝病毒感染。由于丙型肝炎病毒目前尚未能培养成功。而且丙肝病毒还存在着高突变率，尤其是包膜区的多变性，目前已知至少存在6种不同基因型的病毒，各型之间的异源性高达25%～30%，给丙肝疫苗的研究带来了重重困难。这也是为什么至今仍未见有丙肝疫苗上市的原因之一。1.2.1肝炎病毒疫苗

丙型肝炎病毒戊型肝炎是乙肝和甲肝之外的又一种重要的病毒性肝炎。在临床症状上与甲肝相似,患者有明显的乏力、食欲减退、恶心、呕吐，部分患者可出现黄疸。接种疫苗是预防戊肝的最好办法。不过，迄今为止世界上仍未有疫苗获批上市。厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心科研人员经过艰苦的联合攻关，首次成功地利用大肠杆菌表达系统获得了戊型肝炎类病毒颗粒，目前正准备进入III期临床试验。如果获得成功，该疫苗将成为继乙肝疫苗之后,世界上第二个基因工程病毒疫苗。1.2.1肝炎病毒疫苗

戊型肝炎病毒小儿麻痹症疫苗

小儿麻痹症是由脊髓灰质炎病毒引起的中枢神经系统疾病。通过基因工程方法改变脊髓灰质炎病毒的基因结构，获得弱化了的脊髓灰质炎病毒，用它研制成了小儿麻痹口服疫苗。通过基因工程方法制得脊髓灰质炎病毒衣壳蛋白VP1、VP2和VP3作为注射疫苗。

1.2病毒性疾病的疫苗1.2.2其他病毒性疾病疫苗

流感疫苗流感病毒极易发生变异,能逃避抗体的作用。所以长期未有有效的疫苗面市。1993年Ulmer首先将流感病毒高度保守的NP基因插入质粒中制成核酸疫苗免疫小鼠，并取得了令人满意的效果。1.2.2他病毒性疾病的疫苗流感病毒狂犬病疫苗狂犬病疫苗是继天花之后，人类最早应用的第二个疫苗。狂犬病疫苗经历了脑组织细胞培养、基因工程、合成肽及抗独特型抗体疫苗等几个发展阶段。最近又发展了动物实验效果较好且更为安全的金丝雀痘病毒活疫苗。1.3.2其他病毒性疾病的疫苗狂犬病毒疱疹病毒疫苗

EB（Epstein-Barr）病毒是5种疱疹病毒之一。在非洲，这种病毒主要侵染B淋巴细胞引起波克梯氏淋巴瘤，在地中海地区及包括我国在内的亚洲地区则主要浸染口、咽上皮细胞引起鼻咽癌。现在已成功地构建EB病毒膜抗原的重组痘苗病毒，以及中国仓鼠表达系统，并完成了成人、儿童和幼儿的免疫观察。

1.2.2其他病毒性疾病的疫苗1.3细菌性疾病的疫苗

一、霍乱弧菌疫苗二、麻风杆菌疫苗三、幽门螺杆菌疫苗一、霍乱弧菌疫苗霍乱是由霍乱弧菌感染而引起的烈性肠道传染病。霍乱不是一种侵袭性感染，病菌不进入血液，只是局限在肠道内，但它在肠道内繁殖并释放毒素。霍乱疫苗接种已有100多年历史，传统疫苗是采用肌肉注射灭活或减毒的霍乱弧菌菌体苗。根据霍乱弧菌致病机制，科学家们利用基因工程技术研制了重组B亚单位疫苗，非常有效！二、麻风杆菌疫苗

麻风是由麻风分枝杆菌引起的慢性传染病。1976年，人们在发现了一种可以让麻风杆菌自由增值的动物，使麻风疫苗的研制成为可能。美国Young和Whitehead生物医学研究所和麻省理工学院合作，通过了基因工程技术制备的麻风疫苗可以作为抗原。三、幽门螺杆菌疫苗自从Warren等首次成功分离幽门螺杆菌以来，大量的研究结果证实HP是慢性胃炎和消化道溃肠的主要病原体。Hp疫苗的研究在幽门螺杆菌的预防上具有重要的意义。幽门螺杆菌的灭活全细胞或经超声波破碎后的无细胞提取物均具有一定的免疫原性。实验证明，它们都可以作为疫苗保护机体免受hp的攻击。1.4寄生虫病疫苗

一、疟原虫疫苗二、血吸虫疫苗一、疟原虫疫苗1、疟原虫是引起疟疾的一种寄生虫

2、引起人类疾病的疟原虫3、疟原虫基因工程疫苗恶性疟原虫间日疟原虫三日疟原虫卵形疟原虫抗子孢子疫苗抗裂殖子疫苗抗配子母细胞疫苗二、血吸虫疫苗

1、血吸虫是引起血吸虫病的病原体2、感染人类的血吸虫3、基因工程疫苗埃及血吸虫曼氏血吸虫日本血吸虫虫体蛋白质酶性抗原寄生虫疫苗主要方向

寄生虫DNA疫苗1.5DNA疫苗DNA疫苗是利用克隆于载体的抗原基因直接注射机体(包括皮下、皮内或肌肉等）、口服、鼻内喷注、鼻内喷雾及阴道接种等方式,被细胞摄取并在细胞内表达相应的抗原,通过不同的途径诱导机体的特异免疫应答。DNA疫苗的最大有优点是易于制备、便于保存、基因在细胞的持续表达可达到持续免疫的效果并且易于制成多联多价疫苗。然而，DNA是否会整合到染色体上而引起严重的后果，是否会引起免疫病理作用（例如诱发自身抗核抗体），是否会产生免疫耐受等问题仍有待研究与观察。1.6避孕疫苗一、精子避孕疫苗二、激素类避孕疫苗激素类避孕疫苗原理：以精子和卵子的生产过程、受精过程以及妊娠过程需要的多种激素作为抗原，免疫男性或女性以产生相应的中和抗体，降低机体内相应的激素水平，使得精子或卵子不能产生或不能受精或不能怀孕。进入临床实验的激素有人绒毛膜促性腺激素(HCG)促性腺激素释放激素(GnRH)绵羊促卵泡激素(FSH)1.7治疗性疫苗治疗性疫苗：是有别于传统的对传染病有预防作用的疫苗，而具有积极治疗意义的一类新型疫苗。治疗性疫苗特点及其分类治疗性疫苗的特点：不仅具有预防疾病的作用，而且能够在已感染或已患病的个体激发特异性的免疫应答，清除已经感染的病原体和细胞