生物技術與疫苗劉章鋒

生物技術與疫苗第四小組成員：楊靜閆懷木袁敏敏楊加勇喬雪蓮劉章鋒敖文馮琳主講：劉章鋒生物技術與疫苗主要內(nèi)容疫苗概述病毒性疾病的疫苗細菌性疾病的疫苗寄生蟲病疫苗DNA疫苗避孕疫苗治療性疫苗疫苗定義廣義的疫苗是指將病原微生物（如細菌、立克次氏體、病毒等）及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預防傳染病的自動免疫制劑。其中，由細菌制成的稱為菌苗；由病毒、立克次體、螺旋體等制成的稱為疫苗。1.1疫苗概述利用疫苗對人體進行主動免疫是預防傳染性疾病的最有效手段之一。疫苗著的體內(nèi)建立起對對入侵物質感染的免疫抗性，從而保護疫苗接受者免受相應病原體的感染。注射或口服疫苗可以激活體內(nèi)免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生相應的抗病原體的抗體。

第一代疫苗

19世紀中葉，法國科學家Parsteur首先發(fā)明了減毒疫苗的制備技術。用病原體減毒或弱化制成疫苗，稱之為第一代疫苗。

特點：以減毒、弱化或滅活的病原體做疫苗。第一代疫苗

第二代疫苗(基因工程疫苗)將病原體的抗原（某種蛋白質）基因克隆在細菌或真核細胞內(nèi)，利用其生產(chǎn)的病原體抗原作為疫苗。

特點：利用病原體的某些抗原成分作為疫苗。第二代疫苗(基因工程疫苗)

第三代疫苗(核酸疫苗)將含有編碼病原體抗原基因序列的質粒載體直接作為疫苗，經(jīng)肌肉注射或微彈轟擊等方法導入體內(nèi)，通過宿主細胞表達系統(tǒng)表達抗原蛋白，誘導宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應答。

特點：用含有病原體抗原基因序列的質粒載體直接作為疫苗。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價疫苗其它病毒性疾病疫苗艾滋病：人類和靈長類動物免疫缺陷型嚴重疾病。1999年，全世界已有3400萬人感染了艾滋病病毒，其中1600萬人死于艾滋病。每天估計有1.6萬人受到感染。乙型肝炎：乙型肝炎患者及攜帶者在我國大約有1.3億人，每10個人就有一個。流感病毒：人類的常見病和多發(fā)病。

生物技術與疫苗

生物技術與人類健康1.2病毒性疾病的疫苗目前HIV的疫苗主要有：HIV滅活病毒粒子疫苗減毒活病疫苗合成肽疫苗活載體疫苗和核酸疫苗將多種病原體的相關抗原融合在一起，產(chǎn)生一種帶有多種病原體抗原的融合蛋白。將多種病原體相關抗原克隆在同一個載體（多價表達載體）上。美國于1986年10月首先研制了一種含有皰疹病毒、肝炎病毒和流感病毒的疫苗。

生物技術與人類健康9.1.3病毒性疾病的疫苗9.1.3.4基因工程多價疫苗國外已有甲型肝炎病毒滅活疫苗面市。我國使用的減毒疫苗也取得了很好的效果。國內(nèi)基因工程空殼甲肝病毒及痘苗活病毒疫苗也顯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等克隆了該抗原基因并大量表達。美國、日本采用酵母表達系統(tǒng)生產(chǎn)表面抗原而制成疫苗。以色列等國采用倉鼠細胞生產(chǎn)疫苗。我國可采用以上兩種表達系統(tǒng)生產(chǎn)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產(chǎn)乙肝疫苗的方法主有兩種：1.將重組NDA導入酵母菌，由酵母菌產(chǎn)生乙肝抗原而制成的乙肝。2.將重組DNA導入CHO細胞，由CHO細胞生產(chǎn)疫苗。丙型肝炎是由丙肝病毒（HCV）所引起，是通過輸血或血制品、破損的皮膚和黏膜、靜脈注射毒品、性傳播、母嬰傳播等傳染引起的。丙型肝炎病毒感染后，大部分患者轉為慢性肝炎，其中部分患者可發(fā)展為肝硬化甚至肝癌。對感染者的危害遠大于乙肝病毒感染。由于丙型肝炎病毒目前尚未能培養(yǎng)成功。而且丙肝病毒還存在著高突變率，尤其是包膜區(qū)的多變性，目前已知至少存在6種不同基因型的病毒，各型之間的異源性高達25%～30%，給丙肝疫苗的研究帶來了重重困難。這也是為什么至今仍未見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種重要的病毒性肝炎。在臨床癥狀上與甲肝相似,患者有明顯的乏力、食欲減退、惡心、嘔吐，部分患者可出現(xiàn)黃疸。接種疫苗是預防戊肝的最好辦法。不過，迄今為止世界上仍未有疫苗獲批上市。廈門大學國家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術研究中心科研人員經(jīng)過艱苦的聯(lián)合攻關，首次成功地利用大腸桿菌表達系統(tǒng)獲得了戊型肝炎類病毒顆粒，目前正準備進入III期臨床試驗。如果獲得成功，該疫苗將成為繼乙肝疫苗之后,世界上第二個基因工程病毒疫苗。1.2.1肝炎病毒疫苗

戊型肝炎病毒小兒麻痹癥疫苗

小兒麻痹癥是由脊髓灰質炎病毒引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。通過基因工程方法改變脊髓灰質炎病毒的基因結構，獲得弱化了的脊髓灰質炎病毒，用它研制成了小兒麻痹口服疫苗。通過基因工程方法制得脊髓灰質炎病毒衣殼蛋白VP1、VP2和VP3作為注射疫苗。

1.2病毒性疾病的疫苗1.2.2其他病毒性疾病疫苗

流感疫苗流感病毒極易發(fā)生變異,能逃避抗體的作用。所以長期未有有效的疫苗面市。1993年Ulmer首先將流感病毒高度保守的NP基因插入質粒中制成核酸疫苗免疫小鼠，并取得了令人滿意的效果。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繼天花之后，人類最早應用的第二個疫苗?？袢∫呙缃?jīng)歷了腦組織細胞培養(yǎng)、基因工程、合成肽及抗獨特型抗體疫苗等幾個發(fā)展階段。最近又發(fā)展了動物實驗效果較好且更為安全的金絲雀痘病毒活疫苗。1.3.2其他病毒性疾病的疫苗狂犬病毒皰疹病毒疫苗

EB（Epstein-Barr）病毒是5種皰疹病毒之一。在非洲，這種病毒主要侵染B淋巴細胞引起波克梯氏淋巴瘤，在地中海地區(qū)及包括我國在內(nèi)的亞洲地區(qū)則主要浸染口、咽上皮細胞引起鼻咽癌?，F(xiàn)在已成功地構建EB病毒膜抗原的重組痘苗病毒，以及中國倉鼠表達系統(tǒng)，并完成了成人、兒童和幼兒的免疫觀察。

1.2.2其他病毒性疾病的疫苗1.3細菌性疾病的疫苗

一、霍亂弧菌疫苗二、麻風桿菌疫苗三、幽門螺桿菌疫苗一、霍亂弧菌疫苗霍亂是由霍亂弧菌感染而引起的烈性腸道傳染病?；魜y不是一種侵襲性感染，病菌不進入血液，只是局限在腸道內(nèi)，但它在腸道內(nèi)繁殖并釋放毒素。霍亂疫苗接種已有100多年歷史，傳統(tǒng)疫苗是采用肌肉注射滅活或減毒的霍亂弧菌菌體苗。根據(jù)霍亂弧菌致病機制，科學家們利用基因工程技術研制了重組B亞單位疫苗，非常有效！二、麻風桿菌疫苗

麻風是由麻風分枝桿菌引起的慢性傳染病。1976年，人們在發(fā)現(xiàn)了一種可以讓麻風桿菌自由增值的動物，使麻風疫苗的研制成為可能。美國Young和Whitehead生物醫(yī)學研究所和麻省理工學院合作，通過了基因工程技術制備的麻風疫苗可以作為抗原。三、幽門螺桿菌疫苗自從Warren等首次成功分離幽門螺桿菌以來，大量的研究結果證實HP是慢性胃炎和消化道潰腸的主要病原體。Hp疫苗的研究在幽門螺桿菌的預防上具有重要的意義。幽門螺桿菌的滅活全細胞或經(jīng)超聲波破碎后的無細胞提取物均具有一定的免疫原性。實驗證明，它們都可以作為疫苗保護機體免受hp的攻擊。1.4寄生蟲病疫苗

一、瘧原蟲疫苗二、血吸蟲疫苗一、瘧原蟲疫苗1、瘧原蟲是引起瘧疾的一種寄生蟲

2、引起人類疾病的瘧原蟲3、瘧原蟲基因工程疫苗惡性瘧原蟲間日瘧原蟲三日瘧原蟲卵形瘧原蟲抗子孢子疫苗抗裂殖子疫苗抗配子母細胞疫苗二、血吸蟲疫苗

1、血吸蟲是引起血吸蟲病的病原體2、感染人類的血吸蟲3、基因工程疫苗埃及血吸蟲曼氏血吸蟲日本血吸蟲蟲體蛋白質酶性抗原寄生蟲疫苗主要方向

寄生蟲DNA疫苗1.5DNA疫苗DNA疫苗是利用克隆于載體的抗原基因直接注射機體(包括皮下、皮內(nèi)或肌肉等）、口服、鼻內(nèi)噴注、鼻內(nèi)噴霧及陰道接種等方式,被細胞攝取并在細胞內(nèi)表達相應的抗原,通過不同的途徑誘導機體的特異免疫應答。DNA疫苗的最大有優(yōu)點是易于制備、便于保存、基因在細胞的持續(xù)表達可達到持續(xù)免疫的效果并且易于制成多聯(lián)多價疫苗。然而，DNA是否會整合到染色體上而引起嚴重的后果，是否會引起免疫病理作用（例如誘發(fā)自身抗核抗體），是否會產(chǎn)生免疫耐受等問題仍有待研究與觀察。1.6避孕疫苗一、精子避孕疫苗二、激素類避孕疫苗激素類避孕疫苗原理：以精子和卵子的生產(chǎn)過程、受精過程以及妊娠過程需要的多種激素作為抗原，免疫男性或女性以產(chǎn)生相應的中和抗體，降低機體內(nèi)相應的激素水平，使得精子或卵子不能產(chǎn)生或不能受精或不能懷孕。進入臨床實驗的激素有人絨毛膜促性腺激素(HCG)促性腺激素釋放激素(GnRH)綿羊促卵泡激素(FSH)1.7治療性疫苗治療性疫苗：是有別于傳統(tǒng)的對傳染病有預防作用的疫苗，而具有積極治療意義的一類新型疫苗。治療性疫苗特點及其分類治療性疫苗的特點：不僅具有預防疾病的作用，而且能夠在已感染或已患病的個體激發(fā)特異性的免疫應答，清除已經(jīng)感染的病原體和細胞