新型疫苗進展課件

新型疫苗新型疫苗1非特異性免疫：生物體在長期種系發(fā)育和進化中逐漸形成的一系列防衛(wèi)機制。特異性免疫：個體在生命過程中接受抗原刺激后主動產(chǎn)生或被動獲得的。免疫非特異性免疫：生物體在長期種系發(fā)育和進化中逐2

隱性感染/患傳染病接種疫苗/類毒素通過胎盤/母乳接受抗體注射抗毒素/胎盤球蛋白→自然主動免疫→人工主動免疫→自然被動免疫→人工被動免疫

隱性感染/患傳染病接種疫苗/類毒素通過胎盤/母乳接受抗體31739年《醫(yī)宗年鑒》人痘接種法1796年英國年輕醫(yī)生EdwardJenner牛痘接種法1876年德國人RobertKock首次發(fā)明細菌分離培養(yǎng)法1877年法國LouisPasteur減毒疫苗：雞霍亂、炭疽1886年SalmonSmith滅活疫苗：加熱滅活豬霍亂桿菌1923年法國Ramon類毒素：甲醛解毒白喉、破傷風類毒素1948年Enders病毒培養(yǎng)法

疫苗發(fā)展簡史1739年《醫(yī)宗年鑒》4EdwardJennerLouisPasteurEdwardJennerLouisPasteur5①古典疫苗時期：主要建立在對感染性疾病反復觀察和摸索的基礎上，以牛痘苗和狂犬病疫苗為代表；②培養(yǎng)疫苗時期：用人胚胎非神經(jīng)組織培養(yǎng)脊髓灰質炎病毒首先獲得成功，采用組織或細胞培養(yǎng)技術可獲得許多減毒或滅活的疫苗，以脊髓灰質炎疫苗、麻疹疫苗、卡介苗等為代表；③基因工程疫苗時期：以基因工程技術為基礎，為疫苗的研制注入了全新的設計思路，最成功的例子是乙型肝炎基因工程疫苗。①古典疫苗時期：主要建立在對感染性疾病反復觀察和摸索的基礎上6

采用加熱、甲醛等物理化學方法將病原微生物殺死制成。如乙型肝炎滅活苗、狂犬疫苗。特點：安全性好。需多次注射。但有時由于毒性的喪失，免疫原性也隨之喪失。死苗大多需要佐劑才能加強免疫效果。弱毒苗（活苗，live-attenuatedVaccine

）

滅活苗（死苗，deathvaccine

）

是由被弱化了毒性、或者變異的微生物組成，在機體內只能限量生存而不致病。如卡介苗、天花疫苗、脊髓灰質炎疫苗。

優(yōu)點：保護性效果好、不需佐劑、特別是可誘導較強的細胞免疫反應。一次免疫即可獲得長久免疫力。

缺點：安全性有時難以確保，即“返祖現(xiàn)象”；不易保存；此外免疫功能底下者接種可導致發(fā)病。傳統(tǒng)疫苗弱毒苗（活苗，live-attenuatedVaccine7死疫苗活疫苗制劑性狀弱毒或無毒的病原微生物殺死的病原微生物接種量及次數(shù)量大，2～3次量小，1次保存及有效期易保存，較穩(wěn)定有效期可達1年不易保存，4度數(shù)周失效免疫效果較差，維持數(shù)月至1年較好，維持1～5年或更長死疫苗活疫苗制劑性狀弱毒或無毒的病原微生物殺死的病原微8評價疫苗的三個重要指標第一：安全第二：有效第三：價廉、實用、方便評價疫苗的三個重要指標第一：安全第二：有效第三：價廉、實用、9

概念：在分子水平上對微生物的致病本質及免疫保護機理的分析研究為基礎，用現(xiàn)代生物技術進行生產(chǎn)。優(yōu)點：

?研究、生產(chǎn)及使用安全。

?生產(chǎn)、存儲及運輸成本低。

?疫苗制備無失活過程。研究的重點領域：

?創(chuàng)造新疫苗：主要指用常規(guī)技術不能或難以解決的疫苗，如與感染有關的疫苗（肝炎）、腫瘤疫苗、避孕疫苗等。

?改造舊疫苗：主要針對一些效果或安全性較差、或成本較高的常規(guī)疫苗。

?發(fā)展多價疫苗：多價疫苗成本低、免疫程序簡單，是疫苗研究的發(fā)展方向。

?研究治療性疫苗：如乙肝慢病毒感染治療疫苗、治療性腫瘤疫苗。新型疫苗新型疫苗10

*基因（遺傳）工程疫苗

*亞單位疫苗*活載體疫苗*核酸疫苗基因缺失活疫苗蛋白工程疫苗遺傳重組疫苗合成肽疫苗微膠囊疫苗抗獨特型抗體疫苗新型疫苗的分類*基因（遺傳）工程疫苗新型疫苗的分類11

用重組DNA技術克隆并表達保護性抗原基因，利用表達的抗原產(chǎn)物或

重組體制成的疫苗。

*天然病原體保護性抗原的獲得（傳統(tǒng)方法）：保護性單抗抗原定位親和層析純化蛋白氨基酸基因抗原雙相電泳質譜分析氨基酸基因

*從DNA或cDNA文庫中篩選保護性抗原基因：免疫血清或保護性單抗陽性克隆株基因序列分析GeneBank中同源性比較表達產(chǎn)物免疫效果鑒定

*人工化學合成保護性基因

*PCR釣取

*索取一、基因工程疫苗（GeneEngineeringVaccine,GeneticallyEngineeringVacine）概念保護性抗原基因獲得常用方法用重組DNA技術克隆并表達12

目的基因

重組載體

轉化

轉染

陽性重組菌

陽性重組細胞或病毒

鑒定

表達、純化載體

13

概念：將用基因工程方法表達的蛋白抗原純化后造成的疫苗。（疫苗中已除去了病原體中不能激發(fā)機體保護性免疫和對機體有害的部分，只保留了有效的免疫原成分）。

優(yōu)點：主要為安全性好、特異性強及可大量生產(chǎn)。缺點：抗原性弱、需用佐劑、純化工藝復雜。

1.亞單位疫苗（GeneengineeringSubunitVaccine）乙肝亞單位疫苗1.亞單位疫苗乙肝亞單位疫苗14

?細菌（大腸桿菌）系統(tǒng)：

典型的原核表達系統(tǒng)，具有遺傳背景清楚、操作相對簡單、方法成熟、周期短、表達量高等特點。一般認為具有翻譯后修飾功能較差及表達產(chǎn)物純化復雜的不足（主指致熱原的去除）。

?酵母表達系統(tǒng)：分類不是很明確，一般認為介于原核和真核之間。具有一定的糖基化功能，表達量也比較高。

?昆蟲細胞（桿狀病毒）系統(tǒng)：屬低等真核表達系統(tǒng)，與高等真核系統(tǒng)相比缺乏兩種糖基化酶。?細菌（大腸桿菌）系統(tǒng)：15?哺乳動物細胞系統(tǒng)：高級真核表達系統(tǒng)，表達蛋白的翻譯后修飾功能強，能保持蛋白的立體構象。表達產(chǎn)量一般較低、成本也較高。?整體動物：有人形象地比喻為“生物反應器”、“動物工廠”。?植物表達系統(tǒng)：安全性好，由于有細胞壁，方法學上有一定難度，技術上一旦有突破，估計很有前途。?哺乳動物細胞系統(tǒng)：16

系統(tǒng)遺傳背景清楚。操作相對簡單、方法成熟、周期短。表達量高、成本較低。產(chǎn)物純化困難、蛋白翻譯后修飾功能相對差。

原核表達的特點真核表達的特點蛋白翻譯后修飾功能較強，能保持天然的立體構型。表達量低，成本較高。操作相對復雜。系統(tǒng)遺傳背景清楚。原核表達的特點真核表達的特點17Becloned酵母大發(fā)酵罐HBsAg蛋白vaccine第一個重組抗原疫苗HepatitisBvaccineHBsAg純化刺激機體產(chǎn)生保護性抗體ProtectiveantibodiesBecloned酵母大發(fā)酵罐HBsAg蛋白vacci18利用微生物做載體，將保護性抗原基因重組到微生物體中，使用能表達保護性抗原基因的重組微生物制成的疫苗。

特點：載體疫苗多為活疫苗。純化及生產(chǎn)工藝簡單、成本低?？稍隗w內繁殖并產(chǎn)生保護性抗原等。接種方便（口服、劃痕、注射）。不需佐劑。真核載體允許插入的外源基因量大，有利于多價疫苗的研制。

2.載體疫苗VectoredVaccine利用微生物做載體，將保護性抗原基因19不需佐劑就可刺激機體產(chǎn)生體液免疫和細胞免疫反應。表達蛋白的翻譯后修飾功能強。允許插入的外源基因量大。病毒具有廣泛的宿主細胞。純化過程簡便。對外界抵抗力強、易于保存和運輸。痘苗病毒載體（Vacciniavirus）不需佐劑就可刺激機體產(chǎn)生體液免疫和細胞免疫反應。痘苗20病毒DNA一般在染色體外存在，目前無病毒基因整合的證據(jù)。宿主細胞廣泛，病毒穩(wěn)定，生產(chǎn)、使用方便?？稍诤粑涝鲋?，也可在消耗道增殖，具有制備口服疫苗的前景。腺病毒載體（Adenovirus）基因組的結構與功能研究的比較清楚。病毒DNA一般在染色體外存在，目前無病毒基因整合的證據(jù)。腺21是一種強免疫劑，免疫期長，可制成口服和注射兩種疫苗。

目前存在問題：生長緩慢?？ń槊缇_的減毒位點不清楚。細菌壁上有蠟質存在而不利于基因操作。使用結核疫苗的國家對該疫苗的使用有影響。

卡介苗（Bacillus-Calmette-Guerin,BCG）是一種強免疫劑，免疫期長，可制成口22可侵入淋巴系統(tǒng)，能更有效地激發(fā)免疫反應（很多人類病原體是通過粘膜進入體內的，口服減毒沙門氏菌可刺激粘膜淋巴細胞分泌IgA形成一道免疫屏障）。減毒鼠傷寒桿菌(Poliovirus）可口服，使用方便易大規(guī)模接種。可侵入淋巴系統(tǒng)，能更有效地激發(fā)免疫反應（很多人類病原體是23使用活載體疫苗注意事項抗菌素對細菌性活載體有影響免疫反彈免疫低下或免疫缺陷病使用活載體疫苗注意事項抗菌素對細菌性活載體有影響免疫反彈免疫24DNA編碼致病性抗原質粒RecombinantplasmidVaccinia啟動子感染痘苗病毒組織培養(yǎng)細胞同源性重組篩選重組痘苗載體疫苗免疫表達基因產(chǎn)物—免疫原免疫反應Attenuatedpoliovirus腺病毒減毒傷寒桿菌BCG減毒微生物DNA編碼致病性抗原質粒RecombinantVacci25

也稱DNA疫苗或基因疫苗，使用能夠表達抗原的基因本身，即核酸制成的疫苗。疫苗制劑的主要成分不是基因表達產(chǎn)物，而是核酸（DNA或RNA）。

特點：制備簡單。穩(wěn)定性好易于保存和運輸。在體內持續(xù)表達抗原蛋白、免疫效果持續(xù)。載體本身無免疫原性。誘導細胞免疫能力較強。不存在其它疫苗在機體免疫功能低下時不能使用的限制。3.核酸疫苗（NucleicAcidVaccine,GeneVaccine）也稱DNA疫苗或基因疫苗，使用能夠表達抗26PlasmidvaccinePlasmid27

常用的是pBR322或pUC質粒為基本骨架。只含有菌源性復制起始點。穩(wěn)定性好，在大腸桿菌中有較高的拷貝數(shù)。具有能在哺乳動物細胞內高效表達的強啟動子。

核酸疫苗表達載體的選擇核酸疫苗有待解決的問題能否產(chǎn)生DNA抗體？外源基因在體內的持續(xù)表達，能否引起免疫耐受、自身免疫或超敏反應？外源基因能否與機體染色體整合導致癌變？DNA免疫效力低下問題。常用的是pBR322或pUC質粒為基本骨架28

使用分子生物學技術去除與毒力相關基因獲得的缺失突變株制成的活疫苗。

特點：突變性狀明確、穩(wěn)定。不易反祖。

4.基因缺失活疫苗（GeneDelectedLiveVaccine）5.蛋白工程疫苗（ProteinEngineeredVaccine）將抗原基因加以改造，使之發(fā)生突變、插入、缺失、構型改變等，甚至進行不同基因或部分結構域的人工重組，以期達到增強其產(chǎn)物的免疫原性、擴大反應譜、去除有害作用或副反應的疫苗。使用分子生物學技術去除與毒力相關基因獲29

使用遺傳重組方法獲得的重組微生物制成的疫苗。通常是將對人體無致病性的弱毒株與強毒株（野毒株）混合感染，弱毒株與強毒株間發(fā)生基因片段交換造成重組篩選出的疫苗株。

特點：含有強毒株強免疫原性基因片段。對人體不致病。二、遺傳重組疫苗（GeneticRecombinantVaccine）三、合成肽疫苗（SyntheticPeptideVaccine）用化學方法合成能夠誘發(fā)機體產(chǎn)生免疫保護的多肽造成的疫苗。

特點：保護機理明確。可組合不同免疫活性細胞識別位點或表位。純度高。工藝簡單，生產(chǎn)成本低。使用遺傳重組方法獲得的重組微生物制成的30也稱可控緩釋疫苗（ControlledSlowReleaseVaccine）：是指使用微膠囊技術將特定抗原包裹后制成的疫苗。

特點：穩(wěn)定性好。免疫原性強，可維持高抗體水平?？煽诜Ｖ甘褂门c特定抗原免疫原性相近的抗抗體（Ab2）做抗原制成的疫苗，實際上是一種模擬抗原。

特點：不含傳染性物質,可大量制備?？梢詮浹a基因工程技術無能為力的碳水化合物的不足。四、微膠囊疫苗（Micro-capsulizedVaccine）五、抗獨特型抗體疫苗（Anti-iditypeVaccine）也稱可控緩釋疫苗（Control31Jerne的免疫網(wǎng)絡學說要點1.機體對抗原刺激的免疫應答是由獨特型和抗獨特型來調節(jié)。2.Ab1上的獨特型可被自身另一些B細胞識別而產(chǎn)生抗獨特型抗體（抗抗體、Ab2），同理，可產(chǎn)生Ab3、Ab4……，構成一個復雜的免疫網(wǎng)絡，抗原的刺激猶如“一石激起千層浪”。3.一小部分Ab2（Ab2β）可能具有原來抗原的“內影象”，大部分為Ab2а（非內影象）。Jerne的免疫網(wǎng)絡學說要點1.機體對抗原刺激的免疫應答32抗獨特型疫苗種類作者病毒

狂犬病毒糖蛋白Reagan等（1983）呼腸孤病毒Sharpe等（1984）HBsAgKennedy等（1984，1986）Ⅱ型脊髓灰質炎病毒Uytdehaag等（1985）新城疫病毒血凝素Tanaka等（1986）HSV-1糖蛋白DLathey等（1986）腎綜合征出血熱病毒米力等（1993）細菌

肺炎球菌McNamara等（1984）大腸桿菌（K13）Stein等（1984）肺炎球菌Ward等（1987）原蟲

瘧原蟲Naussenzweig等（1980）非洲錐蟲Sack等（1982）血吸蟲Grzych等（1985）抗獨特型疫苗種類作者病毒狂犬病毒糖蛋白Reagan等（133

多價疫苗活載體疫苗真核表達“雞尾酒”疫苗（表位疫苗）治療性疫苗

新型疫苗研究的發(fā)展趨勢多價疫苗新型疫苗研究的發(fā)展趨勢34預防接種禁忌癥

高熱

急性傳染病

嚴重心血管病

自身免疫病

免疫缺陷病。

預防接種禁忌癥35I期臨床試驗：副作用、免疫原性（20～25人）。（安全性）II期臨床試驗：特異免疫反應，包括體液與細胞免疫（有效性）（50～400人）。III期臨床試驗：保護性數(shù)據(jù)（數(shù)百、數(shù)千甚至數(shù)萬人）。（保護性）

新疫苗進行臨床試驗的GCP規(guī)范I期臨床試驗：副作用、免疫原性（20～25人）。新疫苗36年齡①→疫苗↓出生1

月齡2

月齡3

月齡4

月齡5

月齡6

月齡8

月齡1

歲1.5~2

歲3

歲4

歲6

歲7

歲卡介苗基免

脊髓灰質炎活疫苗②

基免基免基免

加強

加強

百白破混合制劑②

基免基免基免

加強

加強③麻疹活疫苗

基免

加強

乙肝疫苗基免④基免

基免

風疹疫苗

初免

乙腦減毒活疫苗⑤

初免加強⑦

加強

年齡①→出生1

月齡2

月齡3

月齡4

月齡5

37初次免疫應答：潛伏期長，抗體多為IgM，效價低，維持時間短。再次免疫應答：潛伏期短，抗