基因工程疫苗

1、基因工程疫苗基因工程疫苗第1頁(yè)概述 20世紀(jì)80年代伴隨當(dāng)代生物學(xué)技術(shù)興起,尤其是DNA重組技術(shù)出現(xiàn),為研制新一代疫苗提供了嶄新方法。 基因工程疫苗是用分子生物學(xué)技術(shù),對(duì)病原微生物基因組進(jìn)行改造,以降低其致病性,提升其免疫原性,或者將病原微生物基因組中一個(gè)或多個(gè)對(duì)防病治病有用基因克隆到無(wú)毒原核或真核表示載體上制成疫苗,接種動(dòng)物產(chǎn)生免疫力和抵抗力,到達(dá)防制傳染病目標(biāo)。 現(xiàn)在疫苗已成為人類同疾病斗爭(zhēng)一個(gè)主要武器,而基因工程疫苗是當(dāng)今最先進(jìn)疫苗,相比傳統(tǒng)疫苗而言它有巨大優(yōu)勢(shì)?；蚬こ桃呙绲?頁(yè)（一）開(kāi)展基因工程疫苗研究開(kāi)發(fā)必要性(1)不能或難于培養(yǎng)病原體如乙型肝炎病毒(HBV)，EB病毒(Epste

2、in-Barr病毒，EBV)，巨細(xì)胞病毒(CMV)，人乳頭瘤病毒(HPV)，麻風(fēng)桿菌，疾原蟲(chóng)、血吸蟲(chóng)等。(2)有潛在致癌性或免疫病理作用病原體，前者如1型嗜人T淋巴細(xì)胞病毒(HTLV-I)，人免疫缺損病毒(HIV),單純皰疹病毒(HSV)等。后者如呼吸道合胞病毒(RSV),登革熱病毒(DGV)，腎綜合征出血熱病毒(HFRSV)；(3)常規(guī)疫苗免疫效果差，如霍亂和痢疾菌苗；或者反應(yīng)大，如百日咳和傷寒菌苗。(4)能大大節(jié)約成本，簡(jiǎn)化免疫程序多價(jià)疫苗，如以痘苗病毒，腺病毒，卡介苗或沙門氏菌為載體多價(jià)活疫菌； 基因工程疫苗第3頁(yè)（二）基因工程疫苗優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)疫苗相比，基因工程疫苗含有安全性好優(yōu)點(diǎn)， 因

3、為基因工程疫苗除去病原體無(wú)效和致病成份，只保留能引發(fā)免疫保護(hù)作用成份；成本低 ；易使用， 易于運(yùn)輸和儲(chǔ)存； 1 針?lè)蓝嗖。?可方便地制成多價(jià)聯(lián)合疫苗；易于區(qū)分感染動(dòng)物和 免疫動(dòng)物，檢測(cè)野毒中含有而基因工程疫苗中沒(méi)有病毒蛋 白抗體就能夠方便地從免疫動(dòng)物中區(qū)分出野毒感染者， 防治尚無(wú)疫苗疾病。 基因工程疫苗第4頁(yè)（三）種類1.基因工程亞單位疫苗2. 基因工程活載體疫苗3.核酸疫苗 4.肽疫苗 5.轉(zhuǎn)基因植物可食疫苗 基因工程疫苗第5頁(yè)1.基因工程亞單位疫苗 利用基因工程方法，取出微生物中編碼保護(hù)性抗原肽段基因，與質(zhì)粒等載體重組，導(dǎo)入受體菌（細(xì)菌、 酵母）或細(xì)胞，使之高效表示，產(chǎn)生大量保護(hù)性肽段，提

4、取后加入佐劑即成為亞單位苗。 基因工程亞單位疫苗只含有病原體 1 種或幾個(gè)抗原，而不含有病原體其它遺傳信息，利用單一蛋白質(zhì)抗原分子誘導(dǎo)免疫反應(yīng)?；蚬こ桃呙绲?頁(yè) 在研制亞單位疫苗時(shí),首先要明確編碼含有免疫原活性目標(biāo)DNA片段,普通選擇病原體表面糖蛋白編碼基因,而對(duì)于易變異病毒(如A型流感病毒)則可選擇各亞型共有關(guān)鍵蛋白基因序列。 其次,還必須選擇適當(dāng)表示系統(tǒng)用來(lái)表示基因產(chǎn)物,表示系統(tǒng)主要有大腸埃希氏菌、 酵母、昆蟲(chóng)細(xì)胞、 哺乳類細(xì)胞、 轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物等。基因工程疫苗第7頁(yè) 比較成功重組亞單位疫苗有: 人乙型 肝炎病毒亞單位疫苗(酵母表示) 口蹄疫病毒亞單位疫苗 牛瘟病毒亞單位疫苗 豬細(xì)小病毒亞

5、單位疫苗等?；蚬こ桃呙绲?頁(yè)2.基因工程活載體疫苗 這類疫苗以非致病性病毒(株)或細(xì)菌為載體來(lái)表示其它致病性病原體抗原基因,在被接種動(dòng)物體內(nèi),特定免疫原基因可隨重組載體復(fù)制而適量表示,從而刺激機(jī)體產(chǎn)生對(duì)應(yīng)免疫抗體,依據(jù)載體不一樣分為:病毒活載體疫苗和細(xì)菌活載體疫苗。選擇理想載體是活載體疫苗研制及應(yīng)用成功關(guān)鍵。基因工程疫苗第9頁(yè) 病毒活載體疫苗利用低致病力病毒作為載體,將其它病原主要保護(hù)性抗原基因插入到載體基因組非必需區(qū)形成新重組體,在同源或兼容性好開(kāi)啟子驅(qū)動(dòng)下隨載體復(fù)制表示插入外源基因。此疫苗含有常規(guī)疫苗全部?jī)?yōu)點(diǎn),而且便于構(gòu)建多價(jià)疫苗,建立判別診療方法。 常作為載體病毒有痘苗病毒、 禽痘病毒

6、、 火雞皰疹病毒、 腺病毒、 偽狂犬病毒、 反轉(zhuǎn)錄病毒等?；蚬こ桃呙绲?0頁(yè) 細(xì)菌活載體疫苗是指將病原體保護(hù)性抗原基因片段插入細(xì)菌基因組或質(zhì)粒使其表示。 當(dāng)前主要有沙門氏菌活載體疫苗、大腸桿菌活載體疫苗、 卡介苗活載體疫苗以及以單核細(xì)胞增多性李斯特菌和小腸結(jié)腸耶爾森氏菌為載體細(xì)菌活載體疫苗?；蚬こ桃呙绲?1頁(yè)3.核酸疫苗 核酸疫苗又名基因疫苗或 DNA疫苗，是將 1 種或各種抗原編碼基因克隆到真核表示載體上（質(zhì)粒），將構(gòu)建重組質(zhì)粒直接注入到體內(nèi)，抗原編碼基因在動(dòng)物體內(nèi)表示產(chǎn)生功效性蛋白, 從而誘發(fā)免疫反應(yīng)，所以也稱 DNA免疫。它所合成抗原蛋白類似于亞單位疫苗,區(qū)分只在于核酸疫苗抗原蛋白是

7、在免疫對(duì)象體內(nèi)產(chǎn)生,并能引發(fā)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)?；蚬こ桃呙绲?2頁(yè) 核酸疫苗是近幾年來(lái)新興一個(gè)疫苗,易于構(gòu)建和制備,穩(wěn)定性好,成本低廉,適于規(guī)模化生產(chǎn)。但其潛在危險(xiǎn)性是:被注射、可由宿主吸收DNA有可能被整合到宿主染色體中,引發(fā)插入突變。所表示抗原可能產(chǎn)生意外生物活性。處理這些安全問(wèn)題是研究核酸疫苗焦點(diǎn)?；蚬こ桃呙绲?3頁(yè) 當(dāng)前在動(dòng)物用DNA 疫苗研究上已取得了一定進(jìn)展，犬黑色素瘤與西尼羅河熱核酸疫苗在美國(guó)已注冊(cè)成功。哈爾濱獸醫(yī)研究所研制禽流感 DNA 疫苗( H5 亞型, pH5-GD) 免疫效果確實(shí), 免疫后 HI 抗體能夠連續(xù) 1年,并對(duì)強(qiáng)毒攻擊保持100%保護(hù)。該疫苗已經(jīng)過(guò)生物安全

8、評(píng)價(jià), 正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。基因工程疫苗第14頁(yè)4 .肽疫苗 肽疫苗是應(yīng)用基因工程或化學(xué)方法(依據(jù)天然蛋白質(zhì)氨基酸序列一級(jí)結(jié)構(gòu))制備類似天然抗原決定基小肽（約 2040 個(gè)氨基酸），合成肽疫苗分子通常由一個(gè)或多個(gè)B細(xì)胞抗原表位和T細(xì)胞抗原表位共同組成,大多需與一個(gè)載體骨架分子相耦聯(lián)。將其連在 1 個(gè)蛋白載體上，增加穩(wěn)定性，同時(shí)也可提升免疫原性。肽疫苗能夠誘發(fā)很強(qiáng)細(xì)胞反應(yīng)，連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，有記憶功效且不需要佐劑等優(yōu)點(diǎn)?；蚬こ桃呙绲?5頁(yè) 對(duì)合成肽疫苗研究主要集中于口蹄疫疫苗。中牧實(shí)業(yè)股份有限企業(yè)和美國(guó)聯(lián)合生物醫(yī)學(xué)有限企業(yè)研制豬口蹄疫O 型合成肽疫苗經(jīng)過(guò)新獸藥注冊(cè)。此疫苗設(shè)計(jì)抗原序列覆蓋了眾多 O

9、型 FMDV 抗原位點(diǎn)序列, 比滅活疫苗含有更強(qiáng)抗流行毒株能力, 同時(shí)能夠進(jìn)行判別診療。當(dāng)前我國(guó)天康企業(yè)正在進(jìn)行二價(jià)口蹄疫合成肽疫苗研究 ?；蚬こ桃呙绲?6頁(yè)5 .轉(zhuǎn)基因植物可食疫苗 轉(zhuǎn)基因植物可食疫苗(Transgenic plants edible vaccines)利用基因工程技術(shù),將病原微生物抗原編碼基因?qū)胫参?并在植物中表示出活性蛋白,人或動(dòng)物食用含有該種抗原轉(zhuǎn)基因植物,激發(fā)腸道免疫系統(tǒng),從而產(chǎn)生對(duì)病毒、 寄生蟲(chóng)等病原菌免疫能力。基因工程疫苗第17頁(yè) 與常規(guī)疫苗相比較,轉(zhuǎn)基因植物疫苗含有獨(dú)特優(yōu)勢(shì): (1)可食用性,使用方便; (2)生產(chǎn)成本低廉,易大規(guī)模生產(chǎn); (3)使用安全,沒(méi)有其它病原污染; (4)轉(zhuǎn)基因植物能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確翻譯后加工修飾,使三維空間結(jié)構(gòu)更趨于自然狀態(tài), 表示抗原與動(dòng)物病毒抗原有相同免疫原性和生物活性; (5)投遞于胃腸道粘膜表面,進(jìn)入粘 膜淋巴組織,能產(chǎn)生很好免疫效果。基因工程疫苗第18頁(yè) 當(dāng)前,國(guó)外已經(jīng)有將乙型肝炎病毒表面抗原 (Hb - s