第十四章疫苗和免疫

第十四章疫苗與免疫王曉杜第一節(jié)免疫預(yù)防與疫苗主動免疫天然主動免疫人工主動免疫被動免疫天然被動免疫人工被動免疫一疫苗

疫苗是指為了預(yù)防、控制傳染病的發(fā)生、流行，用于人體和動物預(yù)防接種的預(yù)防性生物制品。這些生物制品是指用微生物或其毒素、酶，人或動物的血清、細胞等制備的供預(yù)防、診斷和治療用的制劑。特點：安全有效實用二疫苗的種類1抗原表位疫苗利用抗原表位氨基酸制備的疫苗。包括：

1）合成肽疫苗：

分為抗病毒相關(guān)肽疫苗、抗腫瘤相關(guān)肽疫苗和抗細菌及寄生蟲感染的肽疫苗。優(yōu)點：來源限制小，易于制備和純化；化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易于儲存和運輸；沒有毒性和感染因子的污染；不需要下游加工和處理，成本低；能設(shè)計出體液免疫和細胞免疫的疫苗。缺點：

a）遺傳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，很難象蛋白抗原那樣誘導(dǎo)出多種免疫反應(yīng)。

b）合成肽是線性的，通常不具備抗原蛋白上抗原表位所具有的立體構(gòu)象。

c）與蛋白抗原相比，抗原表位的免疫原性較弱，很難誘導(dǎo)較強的免疫應(yīng)答以獲得長期的免疫力。2）重組抗原表位亞單位疫苗：將重組到其他載體（病毒）蛋白分子上可在原核或真核系統(tǒng)中表達的抗原表位疫苗稱為重組抗原表位亞單位疫苗。

桿狀病毒表達系統(tǒng)原核表達系統(tǒng)酵母表達系統(tǒng)噬菌體展示系統(tǒng)真核、原核、病毒等重組表達系統(tǒng)2.抗原分子或片段

1）腫瘤、微生物滅活疫苗：

應(yīng)用化學(xué)、物理和生物學(xué)方法（如加熱、凍融、放射線照射、神經(jīng)氨酸酶處理等）制備滅活的腫瘤細胞和微生物病原體或其粗提物，以非特異性刺激因子作為佐劑，注射機體而誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。機制：刺激注射部位炎癥反應(yīng)，激活A(yù)PC細胞，誘導(dǎo)B、T細胞產(chǎn)生應(yīng)答。優(yōu)點:產(chǎn)生的應(yīng)答反應(yīng)持久缺點：應(yīng)答反應(yīng)較慢。2）減毒活疫苗

用弱毒或無毒，但是免疫原性較強的病原微生物及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)培養(yǎng)繁殖后制成的，能獲得長期或終生保護作用。制備方式：從帶毒者機體上分離弱毒株（鼠疫疫苗）；或通過人工培養(yǎng)，使微生物發(fā)生變異而毒力減弱（麻疹和卡介苗）。優(yōu)點：免疫原性強，產(chǎn)生免疫應(yīng)答較快。缺點：保護時間不是太長，也有少數(shù)保護期較長；有部分毒株作為疫苗后有毒力反強現(xiàn)象。3）類毒素

細菌的外毒素經(jīng)甲醛處理后，失去毒性而仍保留較強的免疫原性，能刺激機體產(chǎn)生保護性免疫的制劑稱為類毒素。

作用機制：可以通過人工自動免疫獲得抗病能力；可以通過類毒素免疫動物制備抗毒素血清，通過被動免疫的方式獲得相應(yīng)的免疫力。優(yōu)點：可以制備多聯(lián)苗，如“百-白-破”三聯(lián)苗，是由百日咳死菌苗、白喉類毒素、破傷風(fēng)類毒素混合而成。4）亞單位疫苗

用化學(xué)試劑裂解病毒，提取包膜或衣殼上的亞單位，去除核酸等成份，以制成的疫苗稱為亞單位疫苗。如：流感病毒的HA和NA亞單位苗、乙肝表面抗原亞單位苗等。5）結(jié)合疫苗

采用化學(xué)的方法，將多糖結(jié)合到蛋白載體上，制備成的多糖-蛋白結(jié)合疫苗，用于提高細菌疫苗多糖抗原的免疫原性。如：腦膜炎球菌結(jié)合疫苗和肺炎球菌結(jié)合疫苗。3.基因疫苗

又稱核酸疫苗或DNA疫苗。用編碼病原體有效免疫原的基因片段與質(zhì)粒構(gòu)建成重組載體，直接注射進機體，重組質(zhì)?？梢栽跈C體細胞內(nèi)表達保護性抗原，從而誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，這類核酸物質(zhì)稱為基因疫苗。優(yōu)點：制備簡單，容易大量生產(chǎn)，易產(chǎn)生長期保護效果，也易生產(chǎn)多價疫苗。缺點：不能排除少數(shù)質(zhì)粒整合到宿主染色體上引起突變的可能；由于其持續(xù)表達，也可能打破機體免疫平衡或引發(fā)免疫耐受；目前其免疫效果還不是很理想。三疫苗的應(yīng)用抗感染

HIV、HBV等抗腫瘤

EBV或HPV計劃生育

抗ZP3抗體防止免疫病理損傷四免疫佐劑和免疫增強劑1免疫佐劑的概念與抗原混合免疫動物，能提高抗原免疫原性的物質(zhì)統(tǒng)稱為免疫佐劑。一般在抗原性弱或抗原量少時使用。

2.免疫佐劑的作用機理

1）延長抗原在體內(nèi)的持續(xù)時間。如：油乳劑等。

2）增強共刺激信號。如：B7-1、2等。

3）增強局部炎癥反應(yīng)。如：卡介苗等。

4）非特異刺激淋巴細胞增殖。如：超抗原。

5）延長抗原呈遞細胞的活性。如：熱休克蛋白。

二、

佐劑的免疫生物學(xué)作用：1.增強抗原的免疫原性，使無免疫原性或僅有微弱免疫原性的物質(zhì)變成有效的免疫原。2.增強機體對抗原刺激的反應(yīng)性，可提高初次應(yīng)答和再次應(yīng)答所產(chǎn)生抗體的滴度。3.改變抗體的類型，使由產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)IgG。4.引起或增強遲發(fā)型超敏反應(yīng)。3.免疫佐劑的種類：

1）不溶性鋁鹽類佐劑：這是一類在疫苗上應(yīng)用很廣泛的佐劑,通常使用的主要有氫氧化鋁明膠、明礬、磷酸三鈣等。鋁鹽是當前唯一允許用于人的佐劑。鋁鹽佐劑還可以激活補體和選擇性地誘導(dǎo)細胞因子(如IL24)的產(chǎn)生,增強DNA疫苗誘導(dǎo)的Th2免疫應(yīng)答。

2）油水乳劑佐劑：

是用礦物油、乳化劑(如span280,Tween280)及穩(wěn)定劑(如硬脂酸鋁)按一定比例混合作為油相,然后與抗原混合制成各種類型的油水乳劑。其中最著名的是弗氏佐劑(FA)。該佐劑是用礦物油(石蠟油)、乳化劑(羊毛脂)和殺死的分枝桿菌組成的油包水乳化佐劑。油包水乳劑可以作為一個貯存庫,防止水相中的多肽被機體水解,從而達到保護抗原的目的。油水乳劑有利于樹突狀細胞移向淋巴細胞并遞呈。3）微生物及代謝產(chǎn)物佐劑：

某些菌體及其成分、代謝產(chǎn)物等能起到佐劑作用。革蘭氏陰性菌的脂多糖革蘭氏陽性菌的脂磷壁酸短小棒狀桿菌分枝桿菌及其組成成分酵母菌的細胞壁白色念珠菌提取物細菌的蛋白毒素(霍亂毒素、破傷風(fēng)毒素)等。

細菌毒素

脂多糖(LPS)是細菌內(nèi)毒素,其中起佐劑作用的主要是類脂A。

霍亂毒素(CT)和大腸桿菌不耐熱腸毒素(LT)是細菌蛋白毒素家族成員,

CT和LT都具有較強的黏膜免疫原性和黏膜免疫佐劑效應(yīng)。

短小棒狀桿菌菌苗

短小棒狀桿菌為專性厭氧革蘭氏陽性小桿菌,經(jīng)滅活后可作為佐劑。能非特異性刺激淋巴樣組織增生,使單核吞噬細胞系統(tǒng)吞噬活力加強,促進IL21、IL22等細胞因子產(chǎn)生,增大溶酶體酶的作用,從傳統(tǒng)途徑和旁路途徑激活補體。分枝桿菌及其成分

卡介苗不但是預(yù)防結(jié)核的特異性生物制品,還可以活化巨噬細胞,提高其吞噬能力,促進IL21、IL22等細胞因子的產(chǎn)生,在刺激骨髓多能干細胞發(fā)育成具有免疫功能的免疫活性細胞方面也發(fā)揮著作用。

4）核酸及其類似物佐劑：

非甲基化的CpG序列是一種非常有潛力的免疫增強劑，可以直接作用于B淋巴細胞,刺激成熟的B淋巴細胞增殖，使95%的G0

期B淋巴細胞重新進入細胞周期，它還能促進B淋巴細胞分泌細胞因子(如IL12)，上調(diào)B淋巴細胞表面分子的表達，提高機體體液免疫。5）細胞因子佐劑：

干擾素-γ：調(diào)節(jié)機體免疫，參與Th細胞的轉(zhuǎn)化，提高機體的細胞免疫和體液免疫.

白細胞介素：IL-1、2、4、10、12等都是比較常用的免疫佐劑，他們分別調(diào)節(jié)T、B細胞的免疫應(yīng)答。巨細胞集落刺激因子（GM-CSF):誘導(dǎo)免疫細胞分化，激活體液和細胞免疫。

趨化因子：調(diào)節(jié)細胞粘附、血管生成、白細胞移動和歸巢等。6）脂質(zhì)體

脂質(zhì)體是最常用的免疫增強劑之一，它可儲存抗原，緩慢釋放可溶性抗原，并能將抗原導(dǎo)向巨噬細胞或樹突狀細胞，還可將抗原直接遞送至胞質(zhì)，并通過MHCⅠ類分子誘導(dǎo)CTL應(yīng)答。7）免疫刺激復(fù)合物（ISCOM)

是一種有較高免疫活性的脂質(zhì)小體，對細胞免疫和體液免疫都有增強作用，能誘導(dǎo)產(chǎn)生高效價抗體，且出現(xiàn)時間早，持續(xù)時間長。還能增強粘膜免疫活性。8）肽聚糖和殼聚糖肽聚糖存在于原核生物細胞壁的大分子聚合物，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸與四五個氨基酸短肽聚合而成得多層網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。殼聚糖(chitosan)是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。9）蜂膠：啟動特異性和非特異性免疫應(yīng)答4免疫增強劑單獨給予能增強動物機體免疫力的物質(zhì)統(tǒng)稱為免疫增強劑。五常用的接種途徑注射：肌肉、皮下、皮內(nèi)、胸內(nèi)、腹腔、靜脈口服噴霧滴眼或滴鼻六免疫效果監(jiān)測七免疫效果失敗的原因分析疫苗質(zhì)量疫苗血清型免疫時間動物不產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)免疫抑制免疫耐受母源抗體的影響遺傳因素第二節(jié)免疫治療一、概念

利用免疫學(xué)原理，針對疾病的發(fā)生機制，人為地調(diào)整幾天的免疫功能，達到治療目的所采取的措施。分子治療細胞治療生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑與免疫抑制劑二、分子治療分子疫苗

抗體

多克隆抗體

單克隆抗體細胞因子微生物抗原疫苗單抗與基因工程抗體的免疫治療抗細胞表面分子的單抗抗細胞因子的單抗抗體靶向治療三、細胞治療細胞免疫過繼免疫治療造血干細胞移植四、生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑具有促進或調(diào)節(jié)免疫功能的制劑。微生物制劑胸腺肽種類舉例主要作用細菌產(chǎn)物卡介