天花病毒教学课件

天花目录一、天花病毒的介绍与传播历史二、天花疫苗产生和发展历程三、天花疫苗研究现状和发展前景天花病毒简介天花(Smallpox)是由天花病毒引起的一种烈性传染病，也是到目前为止，在世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。感染天花病毒后的潜伏期平均约为12天(7-17天)。感染后的初期症状包括:高烧、疲累、头疼及背痛。2-3天后，会有典型的天花红疹明显地分布在脸部、手臂和腿部。在发疹的初期，还会有淡红色的块状面积伴随疹子而出现。病灶在几天之后开始化脓，直到第2个星期开始结痂。接下来的3-4周慢慢发展成疥癣，然后慢慢剥落。天花是感染痘病毒引起的，患者在痊愈后脸上会留有麻子，"天花"由此得名。天花病毒的传播据考证，公元前1157年死去的古埃及法老患过天花，这是迄今所

能找到人类史上最早的天花病例。约公元前1000年，天花病毒通过

商队从埃及传入印度。约公元1世纪，天花病毒传入我国。6世纪，天花由中国经朝鲜到达日本。18世纪，天花到达世界上最后一个尚未被它蹂躏的国家——澳大利亚，杀死了50%原住民。1979年10月26日，WHO宣布全世界已消灭天花病毒。天花病毒带来的痛天花是世界上传染性最强的疾病之一，死亡率达到33%。天花是人类历史上发病率最高、死亡者最多的传染病。在16～18世纪，每年死于天花的人数，欧洲约为50万人，亚洲约为80万人，而在整个18世纪，欧洲人死于天花的总数约在1.5亿人以上。19世纪至20世纪初，天花依然横行无忌，这种状况一直持续到20世纪下半叶。古罗马帝国在2世纪和3世纪就是因为天花的肆虐和无法遏制，而国力大减；11世纪和12世纪，东征后回国的十字军骑士们使天花在欧洲传播，以致令后来的中世纪欧洲呈天花蔓延之势，几乎造成10%的居民死亡；18世纪，天花传入澳大利亚，杀死了50%的澳大利亚原住民；1754年，法国死于天花的人占到了总死亡人数的十分之一，而因为天花致残和毁容者，占到了总人口的四分之一。1774年，英国切斯特流行天花，使得53%的人受到感染，患者死亡率高达17%。据估计，在整个18世纪，欧洲死于天花的总人数在1.5亿以上；亚洲每年被天花吞噬的人口达80多万。天花并非只是袭击低下阶层，皇室贵族亦同样不能幸免。除了古埃及的拉美西斯五世国王之外，死于天花的皇帝还包括中国清朝的顺治帝和康熙帝英格兰的玛丽二世、法国的路易十五和俄罗斯的彼得二世等等。至于曾患天花而庆幸痊愈的国家元首也有不少，包括康熙帝，英格兰的伊丽莎白一世和美国总统华盛顿、林肯等等。天花疫苗中国人痘牛痘天花疫苗的研究现状和进展一、中国人痘在中国，古人发现在有些情况下，如果一个人得过某种传染病，他在今后可能就终身不悔再得，或者在很长时间内不会再得。即使得了，症状也可能比较轻，也不至于死亡。以毒攻毒就是预先给一个人接种这种有毒的治病物质，他就可能获得对这种疾病的抵抗力。在“以毒攻毒”的思想的指导下，中国人首先发明了人痘接种术；人痘接种术保护了许多人的生命，但被接种的人仍然有2%的死亡率。关于人痘的记载在宋真宗时，丞相王旦招求天下能防痘者为其子种痘。四川峨眉神人用鼻吹痘苗法为之种痘，其法遂传。《痘疗定论》云:“宋王旦，诸子痘荡，幼子生，即忧痘厄。有荐神医种痘者，乃老姬，即长离念佛，云游至峨峭有女弟子，代旦子种痘，无志。当公厚酬金予他时，竟辞谢拒收。后谓三弟子曰：‘我慈，愿天下婴孩不伤天札’。”俗传用鼻吹痘苗的神人实乃观音娘娘所化。日本古代学者丹波元简所著《脆卷·种痘条》云:“近年有种痘之说，始自江左，达于燕齐，近则遍行南北，详究其所源，云自玄女降乱之方。”《金鉴》则云:“古种痘一法，起自江右，达于京赣，究其所源，云自宋真宗时峨眉山有神人，出为示相王且之子种痘而愈，遂传于世。”中国人痘的传播据史书记载中国种痘术始于唐朝；1688年，俄国派医生到中国学习人痘接种，并把接种术传到了土耳其；1706年法国传教士将中国的人痘接种术传到西方；1721年，人痘接种术由蒙太古夫人传入英国，1960年以后，接种人痘在英国以及整个欧洲变得日益普遍。二、牛痘英国医生爱德华·琴纳发明了种牛痘来预防天花。1796年5月14日，在琴纳47岁生日这天，他做了一个大胆而关键性的试验。他用针在一位8岁男孩詹姆斯的手臂上划了两道小小的伤痕，再把女佣莎拉·尼尔姆斯手臂上感染4天后的牛痘疱疮浆液挤出一点，把这种淡黄色浓浆种在了杰姆斯手臂上划痕的地方。后来詹姆斯再也没有出现任何天花病症。这意味着种牛痘预防天花的设想是切实可行的。到了近现代，牛痘疫苗的制备是先将牛痘病毒接种于健康牛犊皮肤，发痘后将痘疱刮下，再用1%石碳酸处理以减少细菌污染，提高纯度，然后制成疫苗。牛痘的传播1796年英国医生爱德华·琴纳发明了种牛痘来预防天花，1798年正式发表报告。1805年，葡萄牙医生哈威脱将牛痘疫苗从马尼拉带到了澳门。为了在中国

推广牛痘接种，皮尔逊撰写了《新订

种痘奇法详悉》。后来这本书传到了

朝鲜和日本。牛痘的迅速应用三、天花疫苗的研究现状和进展历史背景：近年来，随着世界恐怖活动的升级，加剧了人们对生物恐怖袭击的担忧，而天花病毒被认为是最强的生物武器之一。由于天花疫苗已停止接种３０余年，现在人们普遍缺乏对天花的免疫力，尤其是年轻人和儿童，即使接种过疫苗的人，其免疫力可能也已下降到较低水平，另外，目前对于天花尚无确定有效的治疗方法，因此，一旦天花流行暴发，后果将不堪设想。天花生物恐怖的威胁促使人们重新考虑接种天花疫苗。鉴于传统天花疫苗在安全性方面的问题，需要开发更为安全和更易于生产的天花疫苗。因此，天花疫苗仍在不断发展。第一代疫苗：传统的天花疫苗第一代天花疫苗为活病毒疫苗，是用牛痘病毒，也称痘苗病毒（ＶａｃｃｉｎｉａＶｉｒｕｓ，ＶＡＣＶ）感染小牛或其他大动物的皮肤，然后刮取感染区域、收集淋巴分泌物、纯化病毒制成，大部分疫苗制成冻干制剂。传统疫苗的有效性已在人类消除天花的过程中得到了充分的验证，但由于是采用感染动物生产制备的，存在其他微生物污染问题，提取物中伴随的动物蛋白可能会引起人的过敏反应，因此会引起很多副作用。大约有40%的接种者会有发热、不适、头痛、瘙痒、肢体酸痛、淋巴结病等轻度的全身性症状；严重副作用的发生率估计在40-400例／100万接种者，包括引起全身性牛痘感染、痘性湿疹、进行性牛痘感染、心肌心包炎、接种后脑炎或脑病及死亡，有些症状严重者需要住院治疗，在每百万接种者中有１～２例死亡。

第二代疫苗：通过组织培养制备的活病毒天花疫苗用来源明确的细胞进行疫苗生产会减少细菌污染，提高天花疫苗产品的安全性。上世纪70年代初进行了第一个组织培养天花疫苗的制备，于1973年首次在印度尼西亚应用于１５岁以下的儿童，结果显示其免疫原性和安全性与按传统方法制备的Lister毒株天花疫苗接近，初次免疫成功率为97%。在本世纪初才重新开展了组织培养天花疫苗的研究，以替代传统疫苗。这些疫苗保持了活疫苗的免疫原性，但通过对生产条件的控制，可减少细菌、病毒、真菌等微生物的污染。同第一代疫苗一样，第二代天花疫苗也是在皮肤表面进行接种，病毒在皮肤表层生长并产生免疫原性。这类疫苗可大批量生产，有高度稳定性，在－２０℃下可保存很长时间。缺点是有特异性皮炎或免疫缺陷疾病的患者可能会发生严重的副反应，这可能与痘苗病毒广泛的繁殖生长有关，但发生率较低。牛痘免疫球蛋白对严重副反应有一定的治疗作用，也可用抗病毒药物进行治疗第三代疫苗：减毒活疫苗鉴于第二代疫苗仍有较多的副作用，因此，需要开发更为安全的疫苗，以能用于免疫缺陷的个体和对第二代疫苗有接种禁忌的人群。人们做了很多努力来制备低致病性的病毒株，包括通过连续传代获得减毒的病毒株及随着病毒分子生物学技术的发展，采用选择性基因缺失（基因重组）的方法制备高度减毒活疫苗等。但新的低致病性病毒株往往没有足够的免疫原性，只有少数病毒株被保留下来制成减毒活疫苗，其中主要包括复制型减毒活疫苗和复制缺陷型减毒活疫苗。高度减毒的天花疫苗，尤其是非复制型的减毒疫苗，与传统疫苗相比具有更好的安全性，但其免疫原性相对较低，需要增加抗原量或多次免疫才能诱导与传统疫苗相似的体液或细胞免疫应答。在无天花流行的情况下，无法评估减毒疫苗是否能对接种人群提供充分的保护，因此，其可能主要有两方面的应用，一种是对免疫缺陷人群进行免疫，另一种是对所有人群进行基础免疫，以使其对天花具有一定的抵抗能力。新一代疫苗：亚单位疫苗近年来，研究显示天花活病毒疫苗诱导产生的保护力依赖于牛痘特异性的CD4+依赖的Ｂ细胞反应，因此，诱导保护性抗体反应的新一代天花疫苗—亚单位疫苗的研究成为可行的替代选择。VACV活病毒疫苗可对包括重型天花病毒在内的正痘病毒产生保护性免疫的机制尚未完全阐明。已知针对VACV疫苗初次免疫或正痘病毒首次暴露的保护作用需要Ｔ细胞和Ｂ细胞的共同参与，而在二次暴露时单独的抗体反应就足以起到免疫保护的作用。被动保护试验结果显示对动物给予多克隆的痘苗免疫球蛋白、单克隆抗体或多个单克隆抗体的组合可对动物有很好的保护作用.将与免疫原性相关的关键蛋白抗原传递到免疫系统可产生中和抗体和保护性抗体，蛋白抗原的呈递方式包括：直接注射可溶性蛋白和佐剂；导入重组ＤＮＡ，由宿主细胞转录和翻译成目的蛋白；活的或减毒的病毒载体将痘病毒蛋白抗原递送到宿主的免疫系统。因此，目前亚单位天花疫苗主要包括蛋白亚单位天花疫苗、ＤＮＡ天花疫苗和载体疫苗.缺点：目前，多数研究显示亚单位疫苗只能对小鼠产生短期的保护，保护期多在末次免疫后３～４周，少数亚单位疫苗的保护作用可持续到末次免疫后３～４个月。而活天花病毒疫苗的保护作用则通常可达数年或数十年；对异种天花病毒感染缺乏交叉免疫保护；交叉免疫：目前的疫苗均用牛痘病毒（痘苗病毒）制备，而重要的致病性天花病毒还有猴痘病毒等。全病毒疫苗含有多种抗原，其中很多是不同种天花病毒共有的高度保守的抗原，因此，可对多种天花病毒产生交叉免疫，但亚单位疫苗仅含一种或几种蛋白或ＤＮＡ，所以其可能缺乏对不同种天花病毒的交叉免疫作用。但用重型天花病毒的同系物抗原代替痘苗病毒抗原构建亚单位疫苗可能会解决这一问题。扩大天花疫苗储备已成为全球性的需要，鉴于传统天花疫苗的安全性问题，需要开发更为安全有效的天花疫苗。目前，几种不同类型的天花疫苗具有各自的免疫特点。高度减毒的天花活疫苗与传统疫苗相比具有更好的安全性，但其免疫原性相对较低。近年来，蛋白亚单位天花疫苗、DNA疫苗和载体疫苗的研究已经成为新型天花疫苗的研究热点，但仍处于起步阶段，需要进行更多和更深入的研究来验证其临床应用的可行性。天花病毒该不该保留

美国一实验室惊现被遗忘60年的天花病毒美国疾病控制和预防中心近日宣布，在华盛顿附近的一个政府机构实验室的储藏室中发现了可能是上世纪50年代遗忘在那里的天花病毒样本。这一发现令人吃惊，因为自1980年世界卫生组织宣布消灭天花后，人们以为只有美国和俄罗斯的两个高防护实验室里还存有天花病毒。据称，工作人员在清理美国食品和药物管理局位于华盛顿附近贝塞斯达市的一个实验室时，在储藏室的一个未使用区域内发现了存有天花病毒的玻璃瓶。这个实验室曾属于美国国家卫生研究院，后来在1972年美国政府调整生物制品监管工作时，与其他相关实验室一起移交给了美药管局。这些天花病毒样本看上去可追溯至上世纪50年代。它们在被发现后立即被保存起来，没有证据显示装着天花病毒的这些玻璃瓶被打开过，也没有实验室人员或公众有被感染的风险。美国疾控中心说，它已向世卫组织通报了有关情况，并邀请世卫组织参与调查。如果检测发现这些天花病毒还有活性，也将邀请世卫组织见证其销毁过程。天花疫苗与HIV美国的GeorgeMason大学的科研人员对天花和HIV在非洲的流行病学调查研究发现，当对天花的免疫开始下降时，HIV开始出现，据此，研究人员设想，这两种感染之间，可能存在一定的联系。体外实验也表明，HIV病毒在已获得天花免疫的受试者的血细胞中不能复制，而在未获得免疫的受试者的血细胞中则可以复制，在细胞培养时，加入获得天花免疫受试者的血浆后，HIV可以减少到1／5。Weistein博士认为，HIV可能在20世纪以前已经存在，但是只有在天花被控制之后才表现出来。两种观点略观保存样本以研究天花病毒，一旦这种病毒无意或人为释放到环境中，可以用样本研发最新疫苗；一旦这种病毒落到恐怖分子等手中，可能会被制成生物炸弹，这样，对人类将造成不可估量的损失。而且，科学研究需要的天花病毒，可以通过绘制病毒的基因等方法来满足，并不一定要保留天花活病毒。从非洲偶尔有天花死灰复燃到美国出现猴天花病人，再到德国的天花新病毒，都说明了人类消灭天花可能只是短暂的胜利，这一大类病毒随时都可能通过多种形式来感染人类。因此，保留天花病毒不失为一种防患于未然的做法。而且，天花疫苗在抗HIV感染上也有发展前景。参考