DNA疫苗的免疫途徑及優(yōu)缺點概述

1、龍源期刊網(wǎng) DNA疫苗的免疫途徑及優(yōu)缺點概述作者：杜海燕 韓俊偉 李磊 常衛(wèi)波來源：農(nóng)家致富顧問下半月2016年第06期摘 要：核酸疫苗是繼滅活疫苗、減毒活疫苗和基因工程重組蛋白疫苗之后的第三代疫苗，分為DNA疫苗和RNA疫苗兩種。但目前對核酸苗的研究以DNA疫苗為主。DNA 疫苗導(dǎo)入宿主體內(nèi)后，被細(xì)胞（組織細(xì)胞、抗原遞呈細(xì)胞或其它炎性細(xì)胞）攝取，并在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)病原體的蛋白質(zhì)抗原，通過一系列的反應(yīng)刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫和體液免疫。它在感染性疾病、變態(tài)反應(yīng)和癌癥等疾病的預(yù)防和治療上有著廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：DNA；疫苗；免疫途徑一、DNA疫苗的免疫途徑

2、核酸疫苗導(dǎo)入動物體的方法和途徑各異，注射是導(dǎo)入DNA疫苗的一種簡便而有效的方法。目前常用的為肌肉直接注射和金顆粒包被裸露質(zhì)?；驑屴Z擊兩種方法。注射法可將質(zhì)粒直接注入肌肉、皮內(nèi)、皮下、免疫器官以及血液。骨骼肌細(xì)胞吸收和表達(dá)外源DNA 的能力較強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)特點是有豐富的T小管系統(tǒng)和肌漿網(wǎng)結(jié)構(gòu)，T小管中有較多的細(xì)胞外液，這些結(jié)構(gòu)上的特殊性有可能使骨骼肌纖維直接攝取外源DNA。有人認(rèn)為注射過程中針頭直接損傷肌纖維膜，使外源DNA 沿破口進(jìn)入肌漿中，也有人認(rèn)為DNA通過肌漿網(wǎng)進(jìn)入肌漿中，在肌細(xì)胞膜中可能存在特異性DNA 結(jié)合蛋白，用編碼熒光素酶的質(zhì)粒DNA免疫小鼠后發(fā)現(xiàn)，表達(dá)的酶活性呈DNA劑量依賴關(guān)系

3、，而且報告基因可持續(xù)表達(dá)19個月。皮膚組織的多種細(xì)胞如郎罕氏細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等都具有抗原遞呈細(xì)胞（APC）的特性，皮膚角質(zhì)細(xì)胞可分泌IL-1及TNF-此外皮膚的表皮附近富含淋巴組織，這些都有利于抗原的遞呈、誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的發(fā)生。有學(xué)者皮內(nèi)一次性注射1315g裸DNA，可見質(zhì)粒DNA及其表達(dá)產(chǎn)物分布于各種表皮和真皮細(xì)胞，并誘發(fā)較強(qiáng)的細(xì)胞免疫反應(yīng)和體液免疫應(yīng)答，特異性抗體可持續(xù)70周，特異性CTL持續(xù)17個月。粘膜組織是機(jī)體的第一道防御屏障，其中也含有許多可促進(jìn)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的細(xì)胞成分，粘膜免疫對防御粘膜局部感染或起源于粘膜的全身感染尤為重要。將編碼HIV-1抗原的質(zhì)粒DNA鼻腔滴注小鼠，

4、可誘導(dǎo)Th2型免疫應(yīng)答，在粘膜處可產(chǎn)生高滴度的特異性SIgA，血清可檢出高滴度的特異性IgG，糞便及陰道分泌物中也可檢測到SIgA。此外，還可通過靜脈、腹腔內(nèi)注射接種核酸疫苗。如靜脈內(nèi)注射質(zhì)粒DNA表達(dá)載體，可使包括肺、淋巴結(jié)、骨髓等在內(nèi)的所有組織發(fā)生轉(zhuǎn)移，而以肺、脾基因表達(dá)率最高。核酸疫苗接種方式及免疫途徑的不同，導(dǎo)致參與激活的免疫細(xì)胞以及免疫機(jī)制有一定差異。關(guān)于核酸疫苗的免疫劑量與免疫次數(shù)，許多實驗研究表明，免疫應(yīng)答強(qiáng)度和免疫保護(hù)力與免疫劑量和次數(shù)有一定的相關(guān)性。提高免疫劑量能否提高體液和或細(xì)胞免疫應(yīng)答，因抗原基因的種類不同而異。對于沒有毒性的表達(dá)蛋白，應(yīng)用較高劑量和較多免疫次數(shù)。免疫劑量

5、也由于接種途徑及接種方法不同，差異較大，而且不同的研究者使用劑量也不一致。如果使用基因槍，1g劑量就足以引起強(qiáng)烈的細(xì)胞及體液免疫反應(yīng)，通常肌肉、靜脈、皮下接種量為 50200g，一般單劑量注射即可引起較強(qiáng)的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。二 DNA疫苗的優(yōu)點與傳統(tǒng)疫苗相比，DNA疫苗有以下特點：（1）免疫效果好，與普通蛋白疫苗不同，基因疫苗能在自身細(xì)胞中產(chǎn)生外源性蛋白，這種蛋白較之在原核生物表達(dá)系統(tǒng)中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)更象天然分子，其遞生過程與自然感染十分相似。因此，這樣的免疫原將含有在構(gòu)象上相關(guān)的表位，誘導(dǎo)產(chǎn)生對應(yīng)于天然抗原的免疫應(yīng)答。另外，DNA疫苗對已有免疫力的個體接種仍可起作用。（2）DNA疫苗與減毒活

6、疫苗和載體活疫苗一樣引起CTL應(yīng)答，但卻不存在后兩者毒力回升的危險，也不存在散毒，病毒污染及個體傳染源的敏感性相關(guān)的毒力改變，對于常規(guī)疫苗難以培養(yǎng)或危險的致病體，核酸疫苗則易于構(gòu)建。（3）免疫應(yīng)答持久，由于外源基因可以在體內(nèi)存在較長時間，并不斷表達(dá)外源蛋白，它可以持續(xù)地給免疫系統(tǒng)提供刺激，因此，很微量的抗原即可刺激機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)而持久的免疫應(yīng)答。（4）方法簡便，價格低廉。核酸疫苗僅需在細(xì)菌中生產(chǎn)，構(gòu)建高效表達(dá)質(zhì)粒，與普通疫苗相比，核酸疫苗的制作省去了抗原提取和純化等繁瑣耗時的過程，核酸疫苗用量少，比其它疫苗更經(jīng)濟(jì)。（5）核酸疫苗具有相同的理化性質(zhì)，為聯(lián)合免疫提供了可能?；蛎庖咧粚Ρ磉_(dá)的抗原而不對

7、載體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，故同一質(zhì)?？梢杂糜谵D(zhuǎn)運不同的靶基因而多次使用，也可在一個載體上構(gòu)建表達(dá)多種抗原的被稱為“復(fù)合疫苗”或多價疫苗的多功能疫苗，達(dá)到一次免疫能取得多次不同免疫相同免疫效果。三 DNA疫苗存在的問題核酸疫苗的安全性是人們最為關(guān)心的問題。人們擔(dān)心外源基因整合入宿主細(xì)胞的染色體，可能會導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化而發(fā)生癌變。從理論上講，外源基因，特別是反轉(zhuǎn)錄病毒和DNA腫瘤病毒的基因有可能整合到宿主基因組內(nèi)引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化，但因轉(zhuǎn)化細(xì)胞可被ICC識別而被消滅。這種轉(zhuǎn)化可能性其實也存在于病毒感染過程，特別是在DNA和RNA致瘤病毒的感染中。由于核酸疫苗引起的免疫反應(yīng)產(chǎn)生較慢，使其不適于作為對某些疾病如狂犬病的緊急接種。另外，DNA質(zhì)粒長期表達(dá)外源抗原，是否會影響機(jī)體的免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致免疫耐受或其它抗原的免疫抑制；如果免疫應(yīng)答過強(qiáng)，是否會出現(xiàn)自身免疫及過敏反應(yīng)等，仍有待進(jìn)一步研究來證實。此外，核酸疫苗目前主要以小鼠作為實驗動物，雖目前已涉及到雞、牛、猴等多種動物，但都研究較少。如何進(jìn)一步提高DNA的導(dǎo)入效率，尚需要進(jìn)行廣泛深入的研究。同時，DNA疫苗也和其他傳統(tǒng)的疫苗一樣，要事先知道哪個多肽或抗原表位能為宿主提供免疫保護(hù)，才能制備出有效的疫苗。核酸疫苗的優(yōu)越性以及在研究方面所取得的成就已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注，但畢竟其歷史很短，核酸疫苗的許多問題，它作為第三代新型疫苗