疫苗技术课件完整版

疫苗技术第一部分疫苗原理第二部分重组疫苗及案例第三部分AIDS疫苗PartIPrincipleofVaccine第一部分疫苗原理Vaccine疫苗定义：生物制品，诱导宿主体内针对某一传染病原的自然的保护性免疫资源从而保护宿主不发此传染病，同时中断此传染病在宿主群体中的传播。意义：全世界每年减少死亡上亿人人类的平均寿命提高了10岁

拯救人数最多的科技手段Vaccine疫苗拉丁文“vacc”是“牛”巴斯德为了纪念Jenner医生对人类的贡献，将疫苗一词创语为“vaccine”，为可用于免除瘟疫的东西。牛痘－第一种安全有效且便于大规模推广的免疫接种术。1796年5月14日，琴纳选择自己47岁生日这一天首次试验牛痘苗种痘术的西传与东归：西传天花：天花病毒引起的烈性传染病人痘接种术：中国明代，公元1567－1572人类掌握的第一种免疫接种技术安全性较差，不便于大规模推广西传：中国俄罗斯土耳其英国Source:JAMA,2000,281,2127中国民间传说中的“痘神”Smallpox&Jenner天花与琴纳SmallpoxwasfirstscientificallydescribedinaLatinversionofVariolisetMorbillisin1766.

Source:UnivofCaliforniaatLosAngelesJennerwasanEnglishdoctor,thepioneerofsmallpoxvaccinationandthefatherofimmunologyJenner'sInquiry,firstpublishedin1798,reportedthecausesandeffectsoftheVariolaeVaccinae,knownbythenameofthecow-pox

种痘术的西传与东归：东归1798：英国，琴纳发明牛痘迅速在奥、意、德、美等欧美发达国家普及1805：英国传教士医生皮尔逊将牛痘苗带入我国1806：广州流行天花，“十三行”商人郑崇谦等人设局为1000多人接种牛痘。1949：新中国人民政府提出3年内消灭天花的口号制定了儿童接种牛痘苗的方案1980：第33届世界卫生大会正式宣布，人类已经消灭了天花Immune：拉丁文，意为"安全"

当一个活的生物被外部物质攻击的时候,防御功能立刻反应予以抵抗.免疫反应是重要的防御功能之一.Vaccination：activeimmunization免疫预防：主动免疫InnateImmunity：non-specific先天性免疫：非特异性AdaptiveImmunity（AcquiredImmunity）：specific获得性免疫：特异性

Vaccine&Immunity疫苗与免疫疫苗作用机理：中和抗体NeutralizationBinding

AntibodiesKillHIVInfectedCellCTLCTLApoptoticDeath疫苗作用机理：杀伤T细胞清除感染细胞免疫预防人工主动免疫：疫苗主动建立长期的免疫应答慢、持久人工被动免疫：输入免疫效应物质（抗体）被动获得短期的免疫反应能力快、短暂Immunization&Prevention免疫预防Parameters

forAnIdealVaccine

理想疫苗的条件Highlyeffective（高度有效）Superiorsafety（特别安全）Immunityoccursquicklyandlastslong

（免疫应答很快发生并持续很长时间）4.Suitableforallagegroups（适于所有年龄组）5.Easeofadministration（容易给予）6.Feasibilityforlargescaleproduction

（易于大规模生产）7.Goodstabilityforstorageandtransportation（储存和运输很稳定）8.Cost-effective（成本低）Vaccinetechnology疫苗Wholevirusvaccines（全病毒灭活苗）:inactivatedformsofvirusSubunitvaccine（亚单位疫苗）:usesproteinsubunitsextractedfromvirusorrecombinantproteinLiveAttenuatedInfluenzaVaccine(LAIV,减毒活苗)DNAVaccine（DNA疫苗）Virus-Vector-basedVaccine（重组活载体疫苗）免疫是（

）

C思考题A．人类所特有的保护性生理功能B．人类所特有的免生疾病的能力C．机体的一种特殊的保护性生理功能D．机体的一种特殊的免生疾病的功能CVaccine&Biodefence疫苗与生物防御B.Anthraces&Anthrax炭疽杆菌与炭疽病1876：科赫，首次以炭疽病作为描述细菌性疾病的模型。其病原菌炭疽杆菌是用显微镜从染病动物材料中捡出的第一种微生物,以纯培养在实验动物中人工感染成功的第一种疫病1881：巴斯德发明了炭疽杆菌的减毒活疫苗科赫科赫培养的炭疽杆菌炭疽邮件（2002）巴斯德第二部分重组疫苗及案例PartIIRecombinantVaccine&CaseexamplesMauriceHilleman

(MerckScientist)andmanyvaccineresearchers莫里斯海里曼-现代“疫苗之父”,发明了约40种兽用及人用疫苗，包括乙肝、麻疹、腮腺炎、和风疹。及许多疫苗研究者Whosavedyourlife？谁拯救了你的生命乙肝病人的血液具有高度的传染性只要有0.00004毫升的全血，就足以使人感染上乙肝。Source:EpidemiologyandclinicalmanifestationsofviralhepatitisEnfermInfeccMicrobiolClin.2006Apr;24(4):264-76.

GlobaldistributionofchronichepatitisBinfection（HBV）

乙型肝炎流行情况

世界卫生组织估计全世界有近2

亿人患有乙型肝炎。HepatitisBVirus乙型肝炎病毒美国医学家布卢姆伯格（Blumberg,1925-）因发现HBsAg，荣获1976年诺贝尔生理学或医学奖狭义HBsAg：S广义HBsAg：S＋PreS1＋PreS2Source:http:///~japfaa/infectious.html1965年在澳大利亚人群首次发现乙型肝炎抗原（HBsAg“Australianantigen”）1981年 美国开始接种血源性乙肝疫苗1985年 内地正式生产血源乙肝疫苗并用于临床1986年 Merck的重组酵母乙肝疫苗被批准1991年 儿童范围内开始广泛推广酵母来源乙肝疫苗注射1996年 成人范围内开始广泛推广酵母来源乙肝疫苗注射DevelopmentofHBVVaccine乙肝疫苗的发展历程一、血源性乙肝疫苗最早于1981年在美国上市商品名为Heptavax利用生化方法从乙肝携带者血浆中沉淀和纯化HBV表面抗原，灭活、吸附到铝佐剂上制成全世界范围内广泛使用多年，迄今没有任何证据表明疫苗的使用导致了HIV、HBV或其他肝炎病毒的感染，或其他任何病毒的传播。缺点：5％无反应人群，难以满足普遍接种的需要，疫苗免疫持久性现有乙肝疫苗二、重组酵母乙肝疫苗最早于1986年在美国上市商品名为Recombivax

HB表达量高HBsAg能够装配成颗粒安全性好缺点：分离纯化不便、糖基化现有乙肝疫苗国内生产厂家主要为天坛生物技术公司和深圳康泰生物制药公司，从美国默克转让的重组酵母乙肝疫苗生产技术。三、CHO系统表达的乙肝疫苗最早于1988年在法国上市HBsAg能正确糖基化，更接近天然形式HBsAg能形成颗粒分泌至培养液中分离纯化较酵母系统简单缺点：培养要求高、使用传代细胞可能存在潜在的致癌因子现有乙肝疫苗例如：甲乙肝疫苗的联合联合疫苗包含灭活甲肝病毒单位和重组乙肝表面抗原（HBsAg）蛋白单位,加佐剂。2001年5月11日甲乙肝联合疫苗双福立适Twinrix(GSK)获美国FDA批准倍尔来福北京科兴生物制品有限公司研发全球第二支甲乙肝联合疫苗。

CombinedHBVVaccine联合疫苗将HBsAg抗原基因植入土豆植株，使土豆中产生HBsAg抗原。人吃下这种土豆后，抗原蛋白会触发人体的免疫反应，产生乙肝抗体抵抗乙肝病毒。

番茄，香蕉等植物也被用来作为疫苗载体NextGeneration：OralHBVVaccine乙肝疫苗展望－－口服疫苗的研究Source：PNAS，2001，98：11539－11544RNA,有囊膜

病毒家族:正黏病毒科

直径:

80-200nm

或.08–0.12μm

三种类型A,B,C表面抗原H(血凝素)N(神经氨酸酶)IntroductiontoInfluenzaVirus

流感病毒简介FeatureofInfluenzaVirus流感病毒的特点流感病毒的基因组分为8个独立的节段，仅有少数几种病毒具有此特性。当两个不同的病毒感染同一个细胞时，两个病毒基因组节段间的相互交换可以产生新的重组病毒。这可能导致自然界中流感病毒的迅速进化。猪是禽流感和人流感的“混合器”，既可以感染禽流感病毒又可以感染人流感病毒，两种病毒在猪体内重排，可产生对人具有对人具有威胁力的人禽流感病毒。

人们利用流感病毒的上述特点，可以在实验室中，通过病毒的重排，制备流感疫苗株。流感病毒表面有一层棒状和蘑菇状的纤突（Spike）,前者对红细胞有凝集性,称血凝素（Haemagglutinin,HA），后者有能将吸附在细胞表面上的病毒粒子解脱下来的作用,称神经氨酸酶(Neuraminidase,NA).HA的功能好比一把钥匙，可以帮病毒打开被侵入的细胞；NA则是一种可以帮忙病毒病毒感染细胞的酵素。不同HA和NA的组合，可以变化出不同的病毒，字母后的数字(egH5N1)，代表病毒的亚型.依据病毒表面的两种糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)可将A型流感病毒分成若干亚型.目前已有16种HA和9种NA,不同的H抗原或N抗原之间无交叉反应.HaemagglitininandNeuraminidase

血凝素和神经氨酸酶LifeCycleofInfluenzaVirus流感病毒生活周期HostofInfluenzaAViursA型流感型病毒宿主贮存宿主“混合器”流感病毒抗原性的转变

InfluenzaAntigenicChanges血凝素和神经氨酸酶抗原随时间发生改变抗原转变（AntigenicShift）变化较大,产生新亚型通过基因重排产生可导致流感大流行抗原漂移（AntigenicDrift）

变化较小,亚型不便通过基因点突变产生可引起一般性流行CirculatingInfluenzaStrainsinHumansandPandemicsin20thCentury20世紀的流感大流行

PandemicInfluenza

流感大流行的特点

传播速度快，范围广高致病力、高死亡率可导致严重的经济损失，严重影响人们正常生活InfluenzaEpidemic流感的年度流行每年秋冬季易发生流感，是常见病1977年，美国实施全民流感疫苗接种计划，当时的美国总统福特在接受白宫医生卢卡斯为他注射疫苗与欧美国家相比，我国的流感疫苗市场目前虽然很小，但作为流感多发地和众多人口之国，市场潜力之巨大不言而喻。非典的突袭提前催生了中国流感疫苗的前景。我国公众对流感预防的重视程度不够是流感预防的主要问题之一。流感疫苗接种率的比较中国2003，接近1％2003年之前，接种率<0.5％欧洲在7－15％之间美国

各年龄组27％老年人>60％InfluenzaVaccineMarketinChina我国流感疫苗市场潜力

2003年９月上旬，国家卫生部发出《中国流行性感冒疫苗预防接种指导意见（试行）》，要求卫生部门加强预防流感和接种流感疫苗的宣传及健康教育工作。钟南山等专家也呼吁：城市人群应在今冬接种流感疫苗，以减少非典误诊率。

InfluenzaVaccine

流感疫苗Wholevirusvaccines（全病毒灭活苗）:inactivatedformsofviruswiththepredictedHA,aregrowninembryonatedeggsSubunitvaccine（亚单位疫苗）:usesbothHAandNAsubunitsextractedfromrecomibinantvirusformsSplit-virusvaccines（裂解苗）:purifiedHA(lessenstheside-effects)LiveAttenuatedInfluenzaVaccine(LAIV,减毒活苗)：LAIVisapprovedforuseinhealthypeople5yearsto49yearsofagewhoarenotpregnant.DNAVaccine（DNA疫苗）Virus-Vector-basedVaccine（重组活载体疫苗）1931年，鸡胚培养流感病毒获得成功1941年，美国生产出第一支流感疫苗Fluzone1968年，法国生产出第一支流感疫苗Vaxigrip

由于H5N1病毒对家禽的高致病力，在大流行期间很难保证足够的鸡胚供应，需要其它疫苗生产策略。InfluenzaVirus

流感疫苗InactivatedInfluenzaVaccine

传统流感灭活疫苗抗体筛选出疫苗株背景毒株PR8流感流行株Reassortmentineggs缺点：

耗时长，需要6个月不能用于生产高致病力的H5N1流感疫苗（该亚型病毒对鸡胚具有致死性，不能达到高生产滴度）存在安全隐患Developmentofinfluenzavaccinestrainbyreversegenetics用反向遗传操作技术制备大流行流感疫苗反向遗传操作技术可在cDNA水平上对病毒进行操作，通过碱基突变、缺失、插入和互换等手段构建新的流感病毒株，从而达到改变病毒株的毒力、生长周期以及对宿主的致病性的目的，获得理想的疫苗株。能够快速获得疫苗株，为突发性病毒疫苗的研究和生产节省时间。PlasmidbasedReverseGeneticsSystem以质粒为基础的反向遗传操作系统

“西班牙流感”也被称作“西班牙女士”（SpanishLady），不过它却有些名不符实。首先，它似乎并不是从西班牙起源的。其次，这场流感绝对没有它的名称那样温柔。

现有的医学资料表明，“西班牙流感”最早出现在美国堪萨斯州的芬斯顿（Funston）军营。1918年3月11日午餐前，这个军营的一位士兵感到发烧、嗓子疼和头疼，就去部队的医院看病，医生认为他患了普通的感冒。然而，接下来的情况出人意料：到了中午，100多名士兵都出现了相似的症状。几天之后，这个军营里已经有了500名以上的“感冒”病人。

在随后的几个月里，美国全国各地都出现了这种“感冒”的踪影。这一阶段美国的流感疫情似乎不那么严重，与往年相比，这次流感造成的死亡率高不了多少。在一场世界大战尚未结束时，军方很少有人注意到这次流感的爆发―――尽管它几乎传遍了整个美国的军营。

随后，流感传到了西班牙，总共造成800万西班牙人死亡，这次流感也就得名“西班牙流感”。9月，流感出现在波士顿，这是“西班牙流感”最严重的一个阶段的开始。10月，美国国内流感的死亡率达到了创纪录的5％。战争中军队大规模的调动为流感的传播火上浇油。

最危险的“感冒”—1918SpanishPandemicInfluenzaThe1918InfluenzaPandemic50milliondeathsworldwide675,000intheUSAJohnson,NP,Mueller,J.BullHistMed2002;76(1):105-15.70605040301900‘30‘50‘70‘90U.S.LifeExpectancyByage元凶追缉—寻找1918流感病毒的前体1997JKTaubenbergerandJohnOxford

用逆转录聚合酶链反应的方法找到了5段1918流感病毒的RNA“碎片2001MarkGibbs

发现了一个很有趣的现象：在这个基因的前部和后部是人类流感病毒的编码，而在基因的中段则是猪流感病毒的编码200120022005

JKTaubenbergerandAHReid

1918influenza基因组序列测定及病毒起源的分析利用反向遗传技术重建1918流感病毒Science.2005Oct7;310(5745):77-80

PB2PB1PANPMNS1918virus1918virus利用反向遗传技术重建1918流感病毒研究1918Influenza的生物安全要求BSL-3/BSL-4LaboratoriesBiologicalpropertiesof1918virus1918流感病毒的生物学特性Plaqueformationofthe1918virusinMDCKcellswithorwithouttrypsin

Infectivitytiter(PFU/ml)

virusTrypsin(+)Trypsin(-)

N.Cal/993.6×107--Tx/911.4×107--

1918HA/NA:Tx/912.4×107

2.1×1071918NA:Tx/913.4×107

2.5×1071918(1)4.8×107

4.2×107

1918(2)1.4×107

1.1×107THANKYOUSUCCESS2023/4/252可编辑

PathogenicityofH1N1viruses

不同组合H1N1流感病毒致病力比较图A不同病毒攻毒后小鼠肺内病毒滴度

图B不同病毒攻毒后小鼠存活率1918influenzavirus感染小鼠肺脏的病理切片

LungtissuefromaTx/91-infectedmouseshowingthepaucityoflesions

Lungtissuefroma1918-infectedmouse

necrotizingbronchiolitisandseverealveolitis

Lungtissuefroma1918-infectedmouseseverealveolaredemaandhistiocyticalveolitiswithscatteredneutrophils

Lungtissuefroma1918-infectedmousealveolitis,predominantlyneutrophilic,andassociatedhemorrhage现有抗病毒药物和最新问世的疫苗可以阻止重建的1918流感病毒在小鼠体内传播

现有抗病毒药物和最新问世的疫苗可以阻止重建的1918流感病毒在小鼠体内传播

Nature2007JanVol445:319

wedemonstratethatthe1918viruscausedahighlypathogenicrespiratoryinfectioninacynomolgusmacaquemodelthatculminatedinacuterespiratorydistressandafataloutcome.Furthermore,infectedanimalsmountedanimmuneresponse,characterizedbydysregulationoftheantiviralresponse,thatwasinsufficientforprotection,indicatingthatatypicalhostinnateimmuneresponsesmaycontributetolethality.Theabilityofinfluenzavirusestomodulatehostimmuneresponses,suchasthatdemonstratedfortheavianH5N1influenzaviruses,maybeafeaturesharedbythevirulentinfluenzaviruse.1918年的西班牙流感导致约5,000万人死亡，酿成现代史中最惨痛的灾难，对该病毒的深入研究有助于揭示流感大爆发的机理，可深入了解H5N1禽流感病毒如何从禽类传播给人类，如何破坏感染病例的免疫系统，以导致如此多的人感染和丧命的。目前，科学家们已通过反向遗传技术重现了1918年西班牙流感病毒，并在小鼠和非人灵长类动物模型中对该病毒的致病力做了详尽的研究，为防控流感大流行的暴发奠定了坚实的理论基础。

结论ConcernsaboutInfluenzaPandemic

现今流感世界性流行的担忧Avianfluinfectionsinhuman

确诊人类感染禽流感A/(H5N1)

病例From20031226to20060524DevelopmentofH5N1influenzavaccinestrainbyreversegenetics利用反向遗传操作技术制备H5N1人禽流感疫苗目前全球有８家疫苗研发机构正在研发人禽流感疫苗，这些机构主要集中在欧美国家，疫苗研制都处在临床研发阶段。北京科兴生物制品有限公司与中国疾病预防控制中心共同研制的人用禽流感疫苗于2005年11月22日获准进入一期临床，这是我国第一个进入临床研究的人用禽流感疫苗。AvianInfluenzaVaccine禽流感疫苗研究

第三部分艾滋病疫苗PartIIIAIDSVaccineAIDS:immuno-deficiencysyndrome艾滋病：获得性免疫缺陷综合症Cause：humanimmunodeficiencyvirus,HIV病因：人免疫缺陷病毒Mechanism：HIVdestroysnormalfunctionofthehumanimmunesystem,causesmultiplediseases,highmortality机制：

HIV破坏人免疫系统的正常功能，导致多种继发疾病，高致死率Infectiouschannel：blood,sexual,MTCT感染途径：输血，性，母婴传播Treatment：Atpresent,drugscanonlypreventvirusfromreplicating,butcannotcure治疗：目前，药物只能阻止病毒复制，不能治愈Prevention：awareness,nohighriskbehavior,novaccineavailable预防：认知行为干预，没有疫苗What’sAIDS?

什么是艾滋病?WhatcausedAIDS?什么导致了获得性免疫缺陷综合症?

1983年，法国巴斯德研究所的蒙特尼尔分离病毒并称之为淋巴腺病相关病毒.In1983,MontagnierofPasteur

InstitutenamedthevirusasLymphadenopathyAssociatedVirus(LAV)1984年，美国国立癌症研究所的盖勒博士称导致AIDS的病毒为人嗜T淋巴细胞病毒III型In1984,Dr.RobertGallooftheNationalCancerInstitutehadisolatedtheviruswhichcausedAIDS,thatitwasnamedHTLV-III

1986年国际病毒分类委员会裁定用新的名字人类免疫缺陷病毒来解决命名的分歧 In1986,theInternationalCommitteeontheTaxonomyofVirusesruledthatbothnamesshouldbedroppedandthedisputesolvedbyanewname,HIV(HumanImmunodeficiencyVirus).CoffinJ.,HaaseA.,LevyJ.A.,MontagnierL.,OroszlanS.,TeichN.,TeminH.,ToyoshimaK.,VarmusH.,VogtP.,WeissR.A.,(1986)'WhattocalltheAIDSvirus?',(Letter),Nature,321:10WhattocalltheAIDSvirus?HumanImmunodeficiencyVirus（HIV）人类免疫缺陷病毒Quelle/mitErlaubnis:www.HowStuffWHIV:isaretrovirusofthelentivirusfamily.HIV：是慢病毒科的逆转录病毒UniqueFeaturesofHIVHIV特性：Chronicandinfectious（慢性及传染性）Destroyimmunesystem:AIDS

破坏免疫系统：获得性免疫缺陷综合症Highmortality高致死率HumanImmunodeficiencyVirus（HIV）人类免疫缺陷病毒Origin:acloserelationshipwithsimianimmunodeficiencyvirus(SIV),mainlyfromchimpanzees起源：与主要来自黑猩猩的猴免疫缺陷病毒关系密切HIV-1亚型

HIV-1subtypeHIVHIV-1HIV-2O-GruppeABCDFGHJTypeM-GruppeN-GruppeSubtypeHIV-1基因组GlobalHIVprevalenceinadults,19851985年全球成人中HIV流行状况UNAIDS/WHO,2006UNAIDS/WHO,2006GlobalHIVprevalenceinadults,19951995年全球成人中HIV流行状况UNAIDS/WHO,2006GlobalHIVprevalenceinadults,20052005年全球成人中HIV流行状况Alive（感染者）

3950万NewHIVin2005（2005年新感染HIV者）

430万Deathin2005（2005年死亡人数）

290万NewInfectiondaily（每天新感染者）

1.1万StatusofHIV/AIDSEpidemicasofDec.2005至2005年底艾滋病的流行状况意味着全球每160个人当中就有一个感染者世界上每隔8秒钟就有一人感染HIV!每天有8000名感染者死于艾滋病!出处：联合国艾滋病联合规划署和世界卫生组织2006年11月21日HIVinChina中国HIV的流行状况1985:FirstreportedHIV/AIDScaseinChina中国报告了第一例艾滋病1989:FirstHIVEpidemicamongIDUsinYunnan云南省吸毒人群出现第一次HIV流行1995:FirstoutbreakofHIVamongcommercialplasmadonors(Henan)河南省献血员中出现了HIV的第一次爆发2005:650,000casesestimatedin2005,spreadfromhighriskgrouptogeneralpopulation2005年共计65万艾滋病例，从高危人群向一般人群传播

Newinfectionsapprox192/day每天新感染约192人/天Amongthem(其中):－Sexualcontact(性接触):49.8%－Injectingdruguse(共用针具注射吸毒):48.6%－Mother-to-childtransmission(母婴传播):1.6%HIVlifecycleHIV生活周期Attachment附着Fusion融合ReverseTranscription逆转录Integration整合Assembly&Budding组装及出芽NorthandCentralAmericaSouthAmericaEasternEuropeWesternEuropeChinaSouthAsiaSoutheastAsiaC,

BCCBBBBBF1,B/F,CA/G,C,G

A,A/B,B,

CB’/CCRF02CRF01

BA/G,A,G

A,B,C,D,F1,F2,G,H,J,K,CRF02,O,NA,DAfricaAustraliaNon-BvirusarepredominantIncreaseofrecombinantformsSignificance:EpidemicoccurrencetransmissionrouteDiseasecharacteristicslaboratorydiagnosisdrugevaluationvaccinedevelopmentWorldwideHIV-1infections世界范围内HIV-1感染WhythereisnosuccessfulAIDSvaccine?为何没有成功的艾滋病疫苗？Lackofunderstandingofunderlyingmechanismofinfection缺乏对感染机制的深刻理解Lackofunderstandingofunderlyingmechanismofimmuneprotection缺乏对免疫保护机制的深刻理解HIVisunlikeanyotherviruses:integration,diversity,mutationHIV不像其它任何病毒：整合的，多样的，突变的Lackofunderstandingoftargetantigens缺乏对目标抗原的理解Lackofcommercialincentive,onlyafewcompanyworkonit缺乏商业动机，仅仅少数公司致力于此HIVemploysseveralimmuneevasionstrategiesHIV利用几种免疫逃避策略HIVproteinsmasktheirneutralizingsitesHIV蛋白隐藏其突变位点HIV-1proteinsdownregulateTcellimmuneresponsetothevirusHIV-1蛋白下调对病毒的T细胞免疫应答Antigenicdiversityresultsinescapefrombothneutralizingantibodies,aswellasCD8+andCD4+Tcellresponses抗原多样化导致从中和抗体及CD8+和CD4+T细胞应答的逃避WhythereisnosuccessfulAIDSvaccine?（Cont’）为何没有成功的艾滋病疫苗？Thirty-sixyearsago,PresidentKennedy…gaveusagoalofreachingthemoon,andweachievedit-aheadoftime.Letustodaysetanewnationalgoalforscienceintheageofbiology.Today,letuscommitourselvestodevelopinganAIDSvaccinewithinthenextdecade.PresidentBillClinton,199736年前，肯尼迪总统给出到达月球的目标，我们提前完成了。今天，在生物学时代让我们再设定一个国家新的科学目标：让我们在下一个十年里致力于研发艾滋病疫苗。比尔克林顿总统，1997NeutralizationBinding

AntibodiesWhat

DoesanAIDSVaccineNeedtoDo?

AIDS疫苗需要能做什么？ProduceneutralizingantibodiestoblockHIVinfection

产生中和抗体以阻断HIV感染ProducecytotoxicTandmemoryTcellstoeliminateHIVinfectedcells产生T细胞以清除HIV感染细胞KillHIVInfectedCellCTLCTLApoptoticDeathWhat

DoesanAIDSVaccineNeedtoDo?

AIDS疫苗需要能做什么？OverviewofAIDSVaccineDesigns艾滋病疫苗的设计WholeinactivatedLiveAttenuated

RecombinantproteinsubunitHIVpeptideLivevirusvectorDNALivebacterialvector活病毒载体HIV肽全灭活活减毒重组蛋白亚单位活细菌载体AIDSVaccines1985-1993:TheFirstWave

AIDS疫苗

1985-1993：第一次浪潮Mainlyrecombinantproteinsubunit，aimatinducingantibodytopreventviralinfection,ignoretheeffectofcellularimmunity. 疫苗以单一的蛋白亚单位疫苗为主，以诱导抗体预防病毒感染为主要目标，忽视细胞免疫的作用Safe安全但无效Onlylocalsideeffects（仅仅局部有副反应）Noimmunosuppressiveeffects（没有免疫抑制效果）Nolongorshorttermtoxicities（没有长期或者短期的毒副作用）Onesubunitvaccineadvancedtophase3trials，fail（一个亚单位疫苗进入临床3期,失败）Inmid1990’srecognitionoftheimportanceofCD8+TcellresponsesinabrogatingHIV-1viremia在90年代中期，认识到CD8+T应答在消除HIV-1病毒血症中的重要性InitiationofclinicaltrialsofrecombinantvectorstodeliverHIV-1genesintoclassIpathway

启动重组载体的临床试验，可使HIV-1基因进入I类呈递途径DevelopmentofDNAvaccines研发DNA疫苗ClinicaltrialsofviralvectorvaccinesdemonstrateCD8+Tcellresponsesaftervaccination病毒载体疫苗的临床试验证实了接种后的CD8+T细胞应答

Replicationdefectivecanarypoxvirusvectors(ALVAC)复制缺陷型金丝雀痘病毒载体（ALVAC）Vaccinia/MVAvectors痘病毒/MVA载体AIDSVaccines1994-2002:TheSecordWave

AIDS疫苗1994-2002：第二次浪潮AIDSVaccines2003-:TheThirdWave

AIDS疫苗2003-：第三次浪潮

UseofcombinationvaccinestoincreaseTcellresponsesaftervaccination，payattentiontothebalanceofhumoralandcellularimmunity利用各类疫苗联合免疫以提高接种后的T细胞应答，注重体液和细胞免疫反应的均衡AdjuvantDNAvaccinetoprime佐剂DNA疫苗初免Viralvectorvaccine(adenovirusorMVAvector)toboost 病毒载体疫苗（腺病毒或者痘病毒）促免EnhancedefficacyofsuchvaccinesinprimatemodelsincontrollingHIV-1viremiaafterexperimentalinoculation增强此类疫苗在灵长类动物模型中实验接种后控制HIV-1病毒血症的效率MRL’sHIV/AIDSVaccineCandidates

默克实验室的艾滋病疫苗Withinthreeyears,theHIVvaccineteamofoveronehundredscientistsworkedtomovefromBenchAnimalsHumantrials

疫苗研究团队成员有100多人,在三年内，该团队将疫苗从实验室推进到临床试验PlasmidDNA(+/-adjuvants)DNA质粒（+/-佐剂）Replication-defectiveadenovirustype5Vector(Ad5)

（复制缺陷的五型腺病毒）ModifiedVacciniaAnkara(MVA)

改进的痘病毒安卡拉株Objective:capableofelicitingpotentcellularimmuneresponseagainstHIV目标:能够诱导针对HIV病毒的有效细胞免疫反应复制缺陷腺病毒载体构建的艾滋病疫苗5型腺病毒：非致病型，删除E1区域使腺病毒不能自我复制，只能在有提供E1基因产物的细胞株生产安全性:第一代腺病毒载体(Ad2,Ad5)在基因治疗方面已用于全球20多个临床试验。能有效诱导特异性体液免疫与细胞免疫默克研究小组于1997年在全球率先研制了携带HIV-1gag基因的第一代腺病毒Ad5载体疫苗，该疫苗曾被认为是最有希望成功的HIV疫苗之一，目前在世界范围内进行数千人的IIb期临床试验ITRPromoterITRGag

E1

E3SHIV89.6PchallengeexperimentinRhesusMonkeySHIV致病株猕猴攻毒试验对照组（无疫苗）CD4+T细胞减少，病毒载量增加DaysPostChallenge攻毒后天数DaysPostChallenge攻毒后天数CD4Counts(Cells/L)110100100010000-200204060801001201401601801.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+071.E+081.E+09-202060100140180220vRNA(Copies/mL)++++感染SHIV后,对照组的猴子出现类似艾滋病的症状，最后死亡Nature415:331,2002SIVgag-DNAVaccinees:DNA疫苗组StillhavedecreasedCD4+Tcellsandincreasedviralload依然CD4+T细胞减少，病毒载量也增加CD4Counts(Cells/L)DaysPostChallengeDaysPostChallenge110100100010000-200204060801001201401601801.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+071.E+081.E+09-202060100140180220vRNA(Copies/mL)SHIV89.6PchallengeexperimentinRhesusMonkeySHIV致病株猕猴攻毒试验DaysPostChallenge攻毒后天数DaysPostChallenge攻毒后天数CD4Counts(Cells/L)110100100010000-200204060801001201401601801.E+021.E+031.E+041.E+051.E+061.E+071.E+081.E+09-202060100140180220vRNA(Copies/mL)腺病毒疫苗组（Ad5-SIVgag）：结果最佳！CD4T细胞未见减少 病毒载量迅速清除感染SHIV后,腺病毒疫苗组的病毒载量远低于对照组或DNA疫苗,全部存活并无艾滋病症状Nature415:331,2002SHIV89.6PchallengeexperimentinRhesusMonkeySHIV致病株猕猴攻毒试验检测淋巴结中病毒RNA和CD4+T细胞数量对照组

腺病毒疫苗组检测到病毒

未检测到病毒对照组

腺病毒疫苗组T细胞减少

T细胞无减少 SHIVRNACD4+TCellsSHIV89.6PchallengeexperimentinRhesusMonkeySHIV致病株猕猴攻毒试验

ELISPOT即酶联免疫斑点检测技术，它有机地结合了细胞培养技术与酶联免疫吸附技（ELISA），能够在单细胞水平检测细胞因子的分泌情况。其原理可以概括为：用抗体捕获培养中细胞所分泌的细胞因子，并以酶联斑点显色方式将其表现出来。ICS是将免疫荧光技术与流式细胞计数仪相结合的一种免疫检测方法，它用抗细胞因子抗体与细胞表面或胞内特定亚群标志组合，即可检测不同细胞亚群细胞因子的分泌。免疫检测方法Ad5AIDSvaccine:ahopesixyearsago五型腺病毒载体艾滋病疫苗:六年前的希望STEPtrial(HVTN502,MerckV520-023),design:multi-center,randomized,double-blind,placebo-controlledphaseIIb,“test-of-concept”,started20043,000healthyvolunteersathighrisk,enrollmentcompletedinMarch,2007AIDSvaccineFailedagain!艾滋病疫苗又失败了!Science:

“OnTuesday,Sept.18,（2007）AIDSvaccineresearchsufferedoneofitsmostdevastatingsetbacks.”HIV-1infectioninvaccineandplacebogroups1150women:onlyoneinplacebogotHIVinfection1850male: