疫苗和免疫.ppt

1、第一节 免疫预防与疫苗,主动免疫 天然主动免疫 人工主动免疫 被动免疫 天然被动免疫 人工被动免疫,一 疫 苗,疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行，用于人体和动物预防接种的预防性生物制品。这些生物制品是指用微生物或其毒素、酶，人或动物的血清、细胞等制备的供预防、诊断和治疗用的制剂。 特点： 安全 有效 实用,二 疫苗的种类,1 抗原表位疫苗 利用抗原表位氨基酸制备的疫苗。包括： 1）合成肽疫苗： 分为抗病毒相关肽疫苗、抗肿瘤相关肽疫苗和抗细菌及寄生虫感染的肽疫苗。 优点：来源限制小，易于制备和纯化； 化学性质稳定，易于储存和运输； 没有毒性和感染因子的污染； 不需要下游加工和处理，成本低

2、； 能设计出体液免疫和细胞免疫的疫苗。,缺点： a）遗传背景限制了抗原表位合成肽的表型，由于它只代表了蛋白抗原的一部分，很难象蛋白抗原那样诱导出多种免疫反应。 b）合成肽是线性的，通常不具备抗原蛋白上抗原表位所具有的立体构象。 c）与蛋白抗原相比，抗原表位的免疫原性较弱，很难诱导较强的免疫应答以获得长期的免疫力。,2）重组抗原表位亚单位疫苗： 将重组到其他载体（病毒）蛋白分子上可在原核或真核系统中表达的抗原表位疫苗称为重组抗原表位亚单位疫苗。 杆状病毒表达系统 原核表达系统 酵母表达系统 噬菌体展示系统,真核、原核、病毒等重组表达系统,2. 抗原分子或片段 1）肿瘤、微生物灭活疫苗： 应用化学

3、、物理和生物学方法（如加热、冻融、放射线照射、神经氨酸酶处理等）制备灭活的肿瘤细胞和微生物病原体或其粗提物，以非特异性刺激因子作为佐剂，注射机体而诱导免疫应答。 机制：刺激注射部位炎症反应，激活APC细胞，诱导B、T细胞产生应答。 优点: 产生的应答反应持久 缺点：应答反应较慢。,2）减毒活疫苗 用弱毒或无毒，但是免疫原性较强的病原微生物及其代谢产物，经培养繁殖后制成的，能获得长期或终生保护作用。 制备方式：从带毒者机体上分离弱毒株（鼠疫疫苗）；或通过人工培养，使微生物发生变异而毒力减弱（麻疹和卡介苗）。 优点：免疫原性强，产生免疫应答较快。 缺点：保护时间不是太长，也有少数保护期较长；有部分

4、毒株作为疫苗后有毒力反强现象。,3）类毒素 细菌的外毒素经甲醛处理后，失去毒性而仍保留较强的免疫原性，能刺激机体产生保护性免疫的制剂称为类毒素。 作用机制： 可以通过人工自动免疫获得抗病能力； 可以通过类毒素免疫动物制备抗毒素血清，通过被动免疫的方式获得相应的免疫力。 优点：可以制备多联苗，如“百-白-破”三联苗，是由百日咳死菌苗、白喉类毒素、破伤风类毒素混合而成。,4）亚单位疫苗 用化学试剂裂解病毒，提取包膜或衣壳上的亚单位，去除核酸等成份，以制成的疫苗称为亚单位疫苗。 如：流感病毒的HA和NA亚单位苗、乙肝表面抗原亚单位苗等。 5）结合疫苗 采用化学的方法，将多糖结合到蛋白载体上，制备成的

5、多糖-蛋白结合疫苗，用于提高细菌疫苗多糖抗原的免疫原性。 如：脑膜炎球菌结合疫苗和肺炎球菌结合疫苗。,3. 基因疫苗 又称核酸疫苗或DNA疫苗。用编码病原体有效免疫原的基因片段与质粒构建成重组载体，直接注射进机体，重组质粒可以在机体细胞内表达保护性抗原，从而诱导机体产生特异性免疫应答，这类核酸物质称为基因疫苗。 优点：制备简单，容易大量生产，易产生长期保护效果，也易生产多价疫苗。 缺点：不能排除少数质粒整合到宿主染色体上引起突变的可能；由于其持续表达，也可能打破机体免疫平衡或引发免疫耐受；目前其免疫效果还不是很理想。,三 疫苗的应用,抗感染 HIV、HBV等 抗肿瘤 EBV或HPV 计划生育

6、抗ZP3抗体 防止免疫病理损伤,四 免疫佐剂和免疫增强剂,1 免疫佐剂的概念 与抗原混合免疫动物，能提高抗原免疫原性的物质统称为免疫佐剂。一般在抗原性弱或抗原量少时使用。,2. 免疫佐剂的作用机理 1）延长抗原在体内的持续时间。如：油乳剂等。 2）增强共刺激信号。如：B7-1、2等。 3）增强局部炎症反应。如：卡介苗等。 4）非特异刺激淋巴细胞增殖。如：超抗原。 5）延长抗原呈递细胞的活性。如：热休克蛋白。,二、 佐剂的免疫生物学作用： 1. 增强抗原的免疫原性，使无免疫原性或仅有微弱免疫原性的物质变成有效的免疫原。 2. 增强机体对抗原刺激的反应性，可提高初次应答和再次应答所产生抗体的滴度。

7、 3. 改变抗体的类型，使由产生IgM转变为生产IgG。 4. 引起或增强迟发型超敏反应。,3. 免疫佐剂的种类： 1）不溶性铝盐类佐剂： 这是一类在疫苗上应用很广泛的佐剂,通常使用的主要有氢氧化铝明胶、明矾、磷酸三钙等。铝盐是当前唯一允许用于人的佐剂。 铝盐佐剂还可以激活补体和选择性地诱导细胞因子(如IL24) 的产生,增强DNA 疫苗诱导的Th2 免疫应答。,2）油水乳剂佐剂： 是用矿物油、乳化剂(如span280 ,Tween280) 及稳定剂(如硬脂酸铝) 按一定比例混合作为油相,然后与抗原混合制成各种类型的油水乳剂。 其中最著名的是弗氏佐剂(FA) 。该佐剂是用矿物油(石蜡油) 、乳

8、化剂(羊毛脂) 和杀死的分枝杆菌组成的油包水乳化佐剂。 油包水乳剂可以作为一个贮存库,防止水相中的多肽被机体水解,从而达到保护抗原的目的。油水乳剂有利于树突状细胞移向淋巴细胞并递呈。,3）微生物及代谢产物佐剂： 某些菌体及其成分、代谢产物等能起到佐剂作用。 革兰氏阴性菌的脂多糖 革兰氏阳性菌的脂磷壁酸 短小棒状杆菌 分枝杆菌及其组成成分 酵母菌的细胞壁 白色念珠菌提取物 细菌的蛋白毒素(霍乱毒素、破伤风毒素) 等。,细菌毒素 脂多糖(L PS) 是细菌内毒素,其中起佐剂作用的主要是类脂A 。 霍乱毒素(CT) 和大肠杆菌不耐热肠毒素(L T)是细菌蛋白毒素家族成员, CT 和L T 都具有较强

9、的黏膜免疫原性和黏膜免疫佐剂效应。,短小棒状杆菌菌苗 短小棒状杆菌为专性厌氧革兰氏阳性小杆菌,经灭活后可作为佐剂。能非特异性刺激淋巴样组织增生,使单核吞噬细胞系统吞噬活力加强,促进IL21 、IL22 等细胞因子产生,增大溶酶体酶的作用,从传统途径和旁路途径激活补体。 分枝杆菌及其成分 卡介苗不但是预防结核的特异性生物制品,还可以活化巨噬细胞,提高其吞噬能力,促进IL21 、IL22 等细胞因子的产生,在刺激骨髓多能干细胞发育成具有免疫功能的免疫活性细胞方面也发挥着作用。,4）核酸及其类似物佐剂： 非甲基化的Cp G序列是一种非常有潜力的免疫增强剂，可以直接作用于B 淋巴细胞,刺激成熟的B 淋

10、巴细胞增殖，使95 %的G0 期B 淋巴细胞重新进入细胞周期，它还能促进B 淋巴细胞分泌细胞因子(如IL12) ，上调B 淋巴细胞表面分子的表达，提高机体体液免疫。,5）细胞因子佐剂： 干扰素-：调节机体免疫，参与Th细胞的转化，提高机体的细胞免疫和体液免疫. 白细胞介素：IL-1、2、4、10、12等都是比较常用的免疫佐剂，他们分别调节T、B细胞的免疫应答。 巨细胞集落刺激因子（GM-CSF): 诱导免疫细胞分化，激活体液和细胞免疫。 趋化因子：调节细胞粘附、血管生成、白细胞移动和归巢等。,6）脂质体 脂质体是最常用的免疫增强剂之一，它可储存抗原，缓慢释放可溶性抗原，并能将抗原导向巨噬细胞或

11、树突状细胞，还可将抗原直接递送至胞质，并通过MHC类分子诱导CTL应答。 7）免疫刺激复合物（ISCOM) 是一种有较高免疫活性的脂质小体，对细胞免疫和体液免疫都有增强作用，能诱导产生高效价抗体，且出现时间早，持续时间长。还能增强粘膜免疫活性。,8）肽聚糖和壳聚糖 肽聚糖存在于原核生物细胞壁的大分子聚合物，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸与四五个氨基酸短肽聚合而成得多层网状大分子结构。 壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖 。 9）蜂胶：启动特异性和非特异性免疫应答,4 免疫增强剂 单独给予能增强动物机体免疫力的物质统称为免疫增强剂。,五 常用的接种途径,注射：肌肉、皮下、皮内、胸内、腹腔、静脉 口服 喷雾 滴眼或滴鼻,六 免疫效果监测,七 免疫效果失败的原因分析,疫苗质量 疫苗血清型 免疫时间 动物不产生应答反应 免疫抑制 免疫耐