基因工程病毒疫苗-课件

第六章基因工程疫苗

第一节疫苗概述P149,NP211一、疫苗的起源与发展疫苗的起源可以追溯到我国古代。早在4世纪初，东晋葛洪所著《肘后方》中，已有关于防治狂犬病的记载：“杀所咬犬，取脑敷之，后不复发”。在宋真宗时代（公元1000年左右）宰相王达之子患了天花，四处请医无效，最后请来了峨眉山的道人，取其患处的结痂，处理后进行自体接种而治愈，这当是最早的自身免疫治疗（self-Vaccine）

。

第六章基因工程疫苗逐渐发展成了预防天花的人痘接种法，即从感染天花后的恢复期病人或症状比较轻的病人身上，挑取水泡、脓疱和痘痂内容物并保存1个月左右待其干燥，然后将其研磨成粉末，给健康人的鼻腔吸入，以预防天花，取得了很好的保护效果。这是人类史上最早使用疫苗来预防疾病的记录，较英国医生琴纳（Jenner）发明牛痘苗早了几百年。

逐渐发展成了预防天花的人痘接种法，即从感染天花后的恢复期病人精品资料精品资料你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”基因工程病毒疫苗--ppt课件15世纪中期我国的人痘苗接种法传至中东，后经改革进行皮下接种。1721年英驻土耳其的大使夫人，将此法又传至英与欧洲各国。人痘的发明是中国人民对世界医学的一大贡献。2000年，美国疾病控制与预防中心（CentersforDiseaseControlandPrevention，CDC）出版了《疫苗可预防疾病的流行病学与预防学》第6版，在这本被誉为疫苗学权威手册首页的“疫苗接种的里程碑”中，第一项即是“12世纪中国开始用人痘接种预防天花”（见表6-1）。这是对中国首先开始使用人痘接种预防天花是最早的免疫接种形式的肯定。

15世纪中期我国的人痘苗接种法传至中东，后经改革进行皮下接种17965.14英国乡村医生爱德华·琴纳（EdwardJenner）进行了人类历史上的第一次疫苗接种试验。Jenner从一位感染了牛痘的年轻挤奶农妇的手上挑取了痘苗接种到一名8岁男孩的手臂上。经过几个月的严密观察，发现小男孩获得了免疫保护，一直没有感染天花。1798年9月，Jenner发表了接种“牛痘”预防天花的论文，虽然当时全然不知天花是由天花病毒感染所致，但这一划时代的发明，开创了人工自动免疫的先河。17965.14英国乡村医生爱德华·琴纳（EdwardJe随后，种痘技术传遍了欧洲，后又传到北美和亚洲。为纪念Jenner的这一伟大贡献，巴斯德（Pasteur）将疫苗称为Vaccine（拉丁文vacc是“牛”的意思）。由于长期和广泛地使用牛痘苗，全世界从1977年以后再也没有发现过天花病人。世界卫生组织（WorldHealthOrganization，WHO）于1979年10月26日庄严宣布，天花已在全球绝迹。这是人类历史上第一个使用疫苗消灭的传染病。随后，种痘技术传遍了欧洲，后又传到北美和亚洲。19世纪70年代，法国科学家路易斯·巴斯德（LouisPasteur）有关减毒鸡霍乱菌的研究，是继琴纳之后的重大进步。他认为使用减毒的病原体来预防其导致的疾病，比使用相关的动物病原体来预防人类疾病理当更加有效。巴斯德建立了现代意义上的预防接种，即通过实验室内研制的疫苗来预防传染病。随后的羊炭疽减毒活疫苗的试验成功，尤其是1885年首次在人体使用减毒狂犬病疫苗的成功，标志人类进入了一个预防接种的科学新纪元。基于安全原因，正式生产的均为狂犬病灭活疫苗，质量上也在不断的改进。Pasteur在疫苗研制领域的先锋作用和卓越贡献引起了第一次疫苗革命。19世纪70年代，法国科学家路易斯·巴斯德（LouisPa到19世纪末，人类在疫苗学领域里已经取得了辉煌的成就，包括2个人用病毒减毒活疫苗（琴纳的牛痘，巴斯德的狂犬病），3个人用细菌灭活疫苗（美国Salmon和Smith、法国Chamberlai和Roux的伤寒、霍乱和鼠疫），以及疫苗学的一些基础概念，如Metchnikoff的的细胞免疫（1884年），Ehrlich的受体理论（1897年）及毒素-抗毒素作用。到19世纪末，人类在疫苗学领域里已经取得了辉煌的成就，包括2进入20世纪前30年，疫苗学在三个方面取得了重大进展：首先，法国科学家Calmette和Guerin在1906年从牛体分离到1株结核菌，经过13年在牛胆汁中传递230代，获得1株减毒株，制成疫苗，于1927年上市，即所谓卡介苗（BCG）。其次，在20年代，巴斯德研究所的Ramon应用化学灭活方法获得白喉和破伤风类毒素并研制成疫苗。第三，WilsonSmith和ThomasFrancis分别在禽胚中研制成功2种灭活甲型流行性感冒（流感）疫苗。进入20世纪前30年，疫苗学在三个方面取得了重大进展：二次大战后，疫苗研究进入了突飞猛进的发展阶段。波士顿的Enders及其同事发展了病毒的体外细胞培养技术，促进了多种减毒和灭活病毒疫苗的研制。50年代，先有Salk的3价灭活脊髓灰质炎（脊灰）疫苗（IPV），后有Sabin的3价减毒脊灰疫苗（OPV），为人类渴望在地球上消灭脊灰提供了有力武器。同一时期还研制了在鸡胚细胞中培养减毒的麻疹疫苗。60年代研制了在鸡胚中减毒的流行性腮腺炎疫苗。70年代研制了在细胞中培养的风疹疫苗。细菌疫苗方面，70年代细菌夹膜多糖的纯化技术促进了多个侵袭性细菌疫苗的研制成功。同一时期的病毒蛋白纯化技术也促进了血源性乙型病毒性肝炎（乙肝）疫苗的研制成功。二次大战后，疫苗研究进入了突飞猛进的发展阶段。20世纪80年代，现代分子技术的应用推动了又一代疫苗的研制，引发了疫苗发展史上的第二次革命，其首要成果是基因重组乙肝疫苗，为人类在地球上消除乙肝提供了希望。与此同时，化学、生物化学、遗传学和免疫学的发展在很大程度上为新疫苗的研制和旧疫苗的改进提供了新技术和新方法（表5-2）。20世纪80年代，现代分子技术的应用推动了又一代疫苗的研制，至今已有30余种疫苗成功的用于人类疾病的预防（表5-3）。其中一半以上是病毒疫苗。如天花（poxvirus）、小儿麻痹（poliovirus）、麻疹（Measles）等曾严重危害人类生命与健康的疾病的流行得到了有效的控制。其中天花已被根除，创造了使用疫苗在自然界中彻底消灭一种病原微生物的医学奇迹。人类消灭脊髓灰质炎的目标也即将实现。至今已有30余种疫苗成功的用于人类疾病的预防（表5-3）。其我国自1919年开始建立专门的机构（中央防疫处，北京生物制品研究所前身）从事生物制品的研究、生产，这是我国第一所生物制品研究所。建国后，我国政府重新组建和新建了北京、上海、武汉、长春、兰州、成都等六个生物制品研究所。中国现有疫苗产品生产企业约30家，是世界上疫苗产品生产企业最多的国家（表5-4）。中国的疫苗产品年产量已经超过10亿个剂量单位，疫苗的种类和数量也达到世界之最，其中用于预防乙肝、脊髓灰质炎、麻疹、百日咳、白喉、破伤风的儿科常见病的疫苗生产量达到5亿人份，已经全部实现计划免疫接种。中国生产的疫苗产品已经能够满足防病、灭病的需要。我国自1919年开始建立专门的机构（中央防疫处，北京生物制品二、疫苗与基因工程疫苗P153传统疫苗（TraditionalVaccine）用人工变异或从自然界筛选获得的减毒或无毒的活的病原微生物制成的制剂或者用理化方法将病原微生物杀死制备的生物制剂，用于人工自动免疫以保护人或动物产生免疫力，这些制剂被称为疫苗（多用于预防），即疫苗是由病原体制成的。二、疫苗与基因工程疫苗P153国内常将细菌制作的人工主动免疫生物制品称为菌苗。将病毒（Virus）、立克次氏体（Rickettia）、螺旋体（Spiralcoil）等微生物制成的生物制品称为疫苗。现在国际上一般将细菌性制剂、病毒性制剂以及类毒素统称为疫苗（vaccine）。国内常将细菌制作的人工主动免疫生物制品称为菌苗。将病毒（Vi基因工程疫苗：上述狭义的疫苗被称做传统疫苗（traditionalvaccine），即完整的病原体为主制成的疫苗；而基因工程疫苗则属于新一代疫苗（NewgenerationVaccine）或高技术疫苗范畴（High-techVaccine）。主要包括基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、蛋白工程疫苗等等，广义的还包括遗传重组疫苗、合成肽疫苗、抗独特型抗体疫苗以及微胶囊可控缓释疫苗等。基因工程疫苗：上述狭义的疫苗被称做传统疫苗（traditio第二节病毒疫苗的种类一、传统病毒疫苗

又称常规疫苗或第一代疫苗，是长期以来用于传染病预防的主要生物制品。1、灭活疫苗

灭活疫苗又称死疫苗，是指利用加热或甲醛等理化方法将人工大量培养的完整的病原微生物杀死，使其丧失感染性和毒性而保持其免疫原性，并结合相应的佐剂而制成的疫苗。疫苗液中除含有灭活的病毒颗粒外，还含有细胞成分和培养病毒时加入的牛血清等蛋白类物质，多次接种疫苗容易发生过敏反应。第二节病毒疫苗的种类优点制造工艺简单免疫原性的稳定性高易于制备多价疫苗优点缺点：1）需要严格的灭活操作，保证疫苗中不含有灭活不完全的颗粒。2）灭活疫苗所提供的免疫力较短暂，为完成免疫程序，需要进行多次接种，由于机体反复接受疫苗中的异性蛋白质的刺激，而可能出现不良的过敏反应。3）有些灭活疫苗，如早年制备的麻疹灭活疫苗，可使有些受接种者在以后自然接触麻疹病毒时，引起严重的麻疹感染过敏性反应。4）灭活疫苗虽可刺激机体产生IgM和IgG抗体，但有时却得不到满意的保护效果。缺点：2、减毒活疫苗减毒活疫苗又称弱毒疫苗，是指将微生物的自然强毒株通过物理、化学和生物学的方法，连续传代，使其对原宿主丧失致病力，或只引起亚临床感染，但仍保持良好的免疫原性、遗传特性，用这种毒株制备的疫苗就叫减毒活疫苗。当前使用的病毒疫苗多数是减毒活疫苗。活疫苗具有可诱发全面的免疫应答反应（体液免疫和细胞免疫）、免疫力持久等优点。2、减毒活疫苗常用的减毒方法有以下几种：1）体外减毒即体外连续传代减毒。在异源宿主中连续传代；在单一宿主中反复连续传代。2）冷适应筛选温度可以改变病毒的特性，得到冷适应株。病毒冷适应株常伴有毒力减弱和各种特征性标志。冷适应筛选稳定的减毒突变株是在传统疫苗设计中较早采用的方法，而且也是最为行之有效的思路。常用的减毒方法有以下几种：减毒活疫苗与灭活疫苗各有优缺点。前者优于后者。减毒活疫苗可使机体产生亚临床感染，特别当以自然途径，如口服或喷鼻免疫时，可产生广谱的免疫应答，即除循环性抗体IgM和IgG外，在病毒侵入的门户如呼吸道和消化道也可诱生局部抗体IgA。

减毒活疫苗与灭活疫苗各有优缺点。前者优于后者。3、亚单位疫苗亚单位疫苗是指提取或合成细菌、病毒外壳的特殊蛋白结构，即抗原决定簇制成的疫苗，这类疫苗不是完整的病毒，是病毒的一部分物质，故称亚单位疫苗。亚单位疫苗仅有几种主要表面蛋白，因而能消除病毒（或细菌）的许多无关抗原决定簇和粗制或半提纯的病毒（或细菌）制剂诱发的不良反应。3、亚单位疫苗灭活疫苗、减毒活疫苗和亚单位疫苗三类疫苗的比较灭活疫苗减毒活疫苗亚单位疫苗制备方法通过化学或物理方法使病原体失活通过非正常培养选择减毒株或无毒株以化学方法获得病原体的某些具有免疫原性的成分免疫机理病原体失去毒力但保持免疫原性，接种后产生特异抗体或致敏淋巴细胞接种后病原体在体内有一定生长繁殖能力，类似隐性感染，产生细胞、体液和局部免疫接种后能刺激机体产生特异性免疫疫苗稳定性相对稳定相对不稳定稳定毒力回升不可能有可能不可能免疫接种多次免疫接种一般为一次性多次免疫接种安全性较安全对免疫缺陷者有危险安全性好常用疫苗乙脑、脊髓灰质炎灭活疫苗麻疹、脊髓灰质炎减毒活疫苗白喉、破伤风类毒素，A群脑膜炎球菌多糖疫苗灭活疫苗、减毒活疫苗和亚单位疫苗三类疫苗的比较灭活疫苗减毒二、新一代病毒疫苗新一代病毒疫苗（新型疫苗）主要指利用基因工程技术研制的疫苗。基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基缺失活疫苗，通常也习惯地将遗传重组疫苗、合成肽疫苗和抗独特型抗体疫苗包括在新型疫苗范畴。

二、新一代病毒疫苗1.基因工程疫苗①基因工程亚单位疫苗②基因工程载体疫苗③核酸疫苗④基因缺失活疫苗⑤蛋白工程疫苗2.遗传重组疫苗3.合成肽疫苗4.抗独特型抗体疫苗5.微胶囊可控缓释疫苗1.基因工程疫苗（一）基因工程疫苗geneengineeringvaccine基因工程疫苗，也称遗传工程疫苗（geneticengineeringvaccine），指使用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物，或重组体本身制成的疫苗。主要包括基因工程亚单位疫苗，基因工程载体疫苗，核酸疫苗，基因缺失活疫苗，及蛋白工程疫苗等五种。

（一）基因工程疫苗geneengineeringvac1、基因工程亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗，主要是指将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成的疫苗。优点：①产量高；②纯度高；③安全性高；④用于病原体难于培养或有潜在致癌性，或有免疫病理作用的疫苗研究。1、基因工程亚单位疫苗缺点：与传统亚单位疫苗相比，免疫效果较差。增强其免疫原性的方法：①调整基因组合使之表达成颗粒性结构②是在体外加以聚团化，包入脂质体或胶囊微球③加入有免疫增强作用的化合物作为佐剂。

缺点：2、基因工程载体疫苗基因工程载体疫苗是指利用微生物做载体，将保护性抗原基因重组到微生物体中，使用能表达保护性抗原基因的重组微生物制成的疫苗。优点：疫苗多为活疫苗，重组体用量少，抗原不需纯化，载体本身可发挥佐剂效应增强免疫效果缺点：曾感染过腺病毒或者接种过痘苗的人，对载体微生物已具有免疫力，使之接种后不易繁殖，因而影响免疫效果。2、基因工程载体疫苗3、基因缺失活疫苗P156,NP214基因缺失活疫苗是指应用基因操作技术，将病原微生物中与致病性有关的毒力基因序列除去或失活，使之成为无毒株或弱毒株，但仍保持有良好的免疫原性，从而制成的安全有效的疫苗。优点：①有突变性状明确、稳定；②不易返祖、毒力恢复；③是研究安全有效的新型疫苗的重要途径。3、基因缺失活疫苗P156,NP214

4、核酸疫苗P157,NP214核酸疫苗或称基因疫苗，是将一种病原微生物的重要抗原基因，经与质粒载体DNA重组后，直接导入人或动物体内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生保护性免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。核酸疫苗也称为第三代疫苗。4、核酸疫苗P157,NP214优点：①易于制备；②便于保存；③可多次免疫并且容易制成多联多价疫苗。缺点：①外源核酸是否会整合到染色体中引起癌变；②能否引起免疫病理作用，如自身抗核酸抗体的产生，免疫耐受等。优点：5、蛋白工程疫苗蛋白工程疫苗是指将抗原基因加以改造，使之发生点突变、插入、缺失、构型改变，甚至进行不同基因或部分结构域的人工组合，以期达到增强其产物的免疫原性，扩大反应谱，去除有害作用或副反应的一类疫苗。5、蛋白工程疫苗（二）遗传重组疫苗遗传重组疫苗是指使用经遗传重组方法获得的重组微生物制成的疫苗。通常是将对人体无致病性的弱毒株与强毒株（野毒株）混合感染，弱毒株与野毒株间发生基因组片段交换造成重组，然后使用特异方法筛选出对人体不致病的但又含有野毒株强免疫原性基因片段的重组毒株。（二）遗传重组疫苗（三）合成肽疫苗合成肽疫苗是指使用化学方法合成能够诱发机体产生免疫保护的多肽制成的疫苗。优点：①纯度和安全性高；②副作用小；③可长期在常温下保存；缺点：①其抗原性单一；②免疫原性弱。因此须用几种合成肽抗原联合使用，还须用多种方法提高合成肽的免疫原性。（三）合成肽疫苗（四）抗独特型抗体疫苗抗独特型抗体疫苗是指使用与特定抗原的免疫原性相近的抗体（ab2）做抗原制成的疫苗。目前此疫苗尚处于理论性研究阶段。（四）抗独特型抗体疫苗（五）微胶囊可控缓释疫苗微胶囊可控缓释疫苗，指使用微胶囊技术将特定抗原包裹后制成的疫苗。（五）微胶囊可控缓释疫苗特点①小于10μm的微胶囊在注射部位可被巨噬细胞吞噬并携带至淋巴结附近和免疫系统其他部位，具有更强的免疫效果。②大于30μm的微胶囊，更适于做可控缓释。由于微胶囊的保护作用，母体抗体不能使抗原失活，可用于婴幼儿免疫接种。③微胶囊在肠道内不受酸或酶的影响，可用于口服。特点

第四节基因工程病毒疫苗的研发现状P165一、急需研制的基因工程病毒疫苗急需研制的基因工程病毒疫苗主要有十几种疾病-预防性疫苗治疗性疫苗艾滋病+（需要）+乙型肝炎++丙型肝炎++戊型肝炎+-（不需要）EBV肝炎++第四节基因工程病毒疫苗的研发现状P165疾病人乳头瘤病毒感染（宫颈癌）++单纯疱疹病毒感染（Ⅰ、Ⅱ型）++巨细胞病毒感染++呼吸道和细胞病毒感染+-轮状病毒感染+-登革热病毒感染+-埃博拉病毒感染+-注：“+”表示需要，“-”表示不需要

人乳头瘤病毒感染（宫颈癌）++单纯疱疹病毒感染（Ⅰ、Ⅱ型）+

二、重要病毒性疾病基因工程疫苗研究进展目前，病毒基因工程疫苗主要集中在研制常规技术不能或很难解决的新疫苗和改造免疫保护效果差，负反应较大，或成本较高，或使用不方便的传统疫苗上，有的疫苗兼有预防和治疗两种功能二、重要病毒性疾病基因工程疫苗研究进艾滋病的全名为“获得性免疫缺陷综合征”(acquiredimmunodeficiencysyndrome，AIDS)，是由人类免疫缺陷病毒(humanimmunodefieiencyvirus，HIV)感染引起的全身性免疫功能丧失综合征。自美国1981年诊断出首例艾滋病病人以来，艾滋病病毒在全球范围内的传播速度惊人，已有200余个国家和地区受到艾滋病的严重威胁。因此，国内外在艾滋病毒的研究上一直投放大量人力财力，非常重视。艾滋病疫苗P165艾滋病的全名为“获得性免疫缺陷综合征”(acqui艾滋病的传播途径艾滋病有3种传播途径：血液传播性传播母婴传播45ppt课件艾滋病的传播途径艾滋病有3种传播途径：45ppt课件45

HIV共有9个基因：

3个结构基因：gag、pol、env；

6个调节基因：tat、rev、nef、vif、vpu/vpx、vpr

HIV共有9个基因：

3个结构基因：gag、pol、envHIV结构模式图HIV结构模式图艾滋病是是感染人类免疫缺陷病毒（HIV）后引起的一种慢性、进行性的致命性疾病。HIV感染人体后，在人体内以每天复制109—1012个的速度迅速增长，主要侵犯和破坏CD4+T细胞，使感染者的免疫功能呈进行性下降。48ppt课件艾滋病是是感染人类免疫缺陷病毒（HIV）后引起的一种慢性、进48HIV感染特点：①HIV直接感染破坏免疫细胞；②HIV变异极快。HIV感染特点：HIV的生命周期和抗HIV药物靶向目标HIV的生命周期和抗HIV药物靶向目标HIV疫苗实验研究的现状当前用于治疗HIV感染的药物只能控制病毒复制，不能彻底清除病毒，而且抗HIV药物价格昂贵，具有较严重的副作用，药物使用不当亦会诱发耐药株的产生。因此，研制安全、有效的疫苗是控制HIV传播的重要手段之一。疫苗分预防疫苗和治疗疫苗，预防疫苗的作用是防止感染病毒，针对的是未感染人群。而治疗疫苗的作用，则是诱导人体免疫系统发挥抵抗病毒对人体的损伤，或者增强免疫系统对病毒的抵抗能力，针对的是已经感染病毒的人群。HIV疫苗实验研究的现状当前用于治疗HIV感染的药物只能传统疫苗技术获得的疫苗:减毒活疫苗灭活疫苗采用现代生物技术获得的疫苗：重组蛋白疫苗

DNA疫苗病毒载体疫苗有些疫苗已完成了Ⅲ期临床研究，有些正在进行Ⅰ或Ⅱ期临床研究，但大部分仍处在实验室研究阶段。目前HIV疫苗的研究传统疫苗技术获得的疫苗:目前HIV疫苗的研究一、减毒活疫苗到目前为止，进行过动物实验的免疫缺陷病毒疫苗中，减毒活疫苗的保护效果是最好的。但经过长期观察，试验动物全部感染减毒株，并发展为AIDS样症状，分析病毒基因发现nef基因修复了12个核苷酸的缺失.研究者删除vpr基因经过长期追踪观察,也存在同样的问题。AnitaMilicic等人对nef的三个保守区进行突变。结果表明，突变后的基因对蛋白酶体的表位加工有很大的影响。因此，HIV-1减毒活疫苗的安全性问题制约了它的发展。一、减毒活疫苗到目前为止，进行过动物实验的免疫缺陷病毒疫苗中二、灭活疫苗Murphey-Corb等使用5%～8%甲醛溶液灭活的SIV病毒免疫9只猕猴，在10倍SID50(50%simianinfectiousdose)剂量灭活病毒原始株攻毒中，全部免于感染。但当使用其他毒株攻击时，几乎没有保护效果，分析表明保护作用与抗体反应有关。使用灭活疫苗在HIV-1感染者中进行的早期人体试验也没有取得预防感染和控制病毒复制的效果，同时由于没有确证病毒灭活完全性的手段，难以保证不会发生由于病毒灭活不完全而导致感染的情况，灭活疫苗的研究受到了很大的限制。二、灭活疫苗Murphey-Corb等使用5三、蛋白疫苗目前的研究表明，HIV-1的糖类是主要的抵抗宿主攻击的物质，那么疫苗的设计就可以针对这些糖类。gp120是广泛的中和抗体2G12的表位，这项研究表明HIV疫苗的研究朝着糖蛋白疫苗的方向发展着。HIV膜区蛋白的结构非常复杂，既含有复杂的立体构像，中和性抗体多为构像依赖性抗体，又含有多糖基化位点，过多的糖基化可能会掩盖中和抗体位点的暴露，而且HIV自然感染机体后所诱导的中和抗体普遍较弱。这些现象提示单纯模仿HIV膜蛋白天然的抗原结构研制的疫苗将不会产生较强的而且广谱的中和抗体。因此，目前国际上研究的重点是根据HIV膜蛋白的基本特点设计新的免疫原，或对天然的膜蛋白进行改造，其目的是诱导机体产生广谱而且较强的中和抗体。三、蛋白疫苗目前的研究表明，HIV-1的糖类四、DNA疫苗近来科学家发现了HIV制造的Vif蛋白质，Vif可以制约人体内的一种称为A3G的蛋白质。A3G是一种阻止HIV复制的蛋白质人体内，如果没有Vif，A3G蛋白质可以侵入病毒。取出病毒中的部分DNA的片段，这样病毒就不能起作用了。这对于研究抗HIV病毒药品和疫苗有巨大的参考价值。DNA疫苗进入细胞核内部表达所携带的外源基因，在诱发细胞免疫反应方面具有优势。HIVDNA疫苗研究中多采用包括多个病毒基因的方式来增加细胞免疫反应的强度和广泛性。质粒DNA进入细胞核表达外源蛋白，能进行正确的翻译后加工并保持天然构像，在诱发体液免疫反应方面具有特殊优势。四、DNA疫苗近来科学家发现了HIV制造的Vif蛋白质，五、病毒载体疫苗

为了增加外源基因进入宿主体细胞的能力和表达效率，增加疫苗诱发的免疫反应强度，研究者发展了多种活病毒载体疫苗。其中最具代表性的是痘病毒载体。从安全性和免疫效果综合考虑，MVA为其中的佼佼者，MVA为Ankara株痘病毒在鸡胚细胞中经过570次传代，获得丢失六处共长达10kb基因片断限制了其宿主细胞谱系的减毒株。不同于一些保留较强复制能力的痘病毒减毒株通过删除病毒的细胞因子(如IFN-γ)受体为减毒手段，并以宿主能产生足够强度的特异性免疫反应为前提来确保安全性。五、病毒载体疫苗为了增加外源基因进入宿主体细六、病毒样颗粒疫苗病毒样颗粒是含有某种病毒的一个或多个结构蛋白的空心颗粒,没有病毒的核酸(DNA/RNA),不能自主复制,其在形态上与真正病毒粒子相同或相似,可通过和病毒感染一样的途径呈递给免疫细胞,有效地诱导机体的免疫系统产生免疫保护反应。病毒的衣壳蛋白一般具有天然的自我装配能力。由于VLPs没有感染性,作为免疫原,它可通过和病毒感染一样的途径呈递给免疫细胞,有效地诱导机体的免疫系统产生免疫保护反应。六、病毒样颗粒疫苗病毒样颗粒是含有某种病毒的一个或多个结七、治疗性疫苗艾滋病被称为“世纪瘟疫”，人类至今尚未找到医治这一顽症的理想方法。现在普遍采用的“鸡尾酒”疗法，就是让患者服用抗逆转录酶等抗病毒药物，以控制病情的进一步发展，但它无法完全杀灭病毒，而且还会产生毒副作用。用“治疗疫苗”抑制艾滋病毒的新思路的原理是：既然艾滋病患者最主要的问题是免疫功能的丧失，那么只要找到一种能够有效触发并恢复其自身免疫能力的方法，病情应该可以得到控制。七、治疗性疫苗艾滋病被称为“世纪瘟疫”，人类至今尚未找到感染HIV的T细胞（红色为HIV病毒，绿色为宿主细胞）加拿大和美国研究人员21日在英国《自然—医学》发表论文称，他们发现了可能会彻底治愈艾滋病的新方法，艾滋病将有可能不再是不治之症。治愈艾滋病的关键在于找到艾滋病病毒潜伏池。研究人员说，他们找到了这种潜伏池，即记忆T细胞。他们提出了结合化学疗法和抗逆转录病毒疗法来治疗艾滋病的新方法，其中，抗逆转录病毒疗法杀死人体内大部分艾滋病病毒，而化学疗法则专门针对“躲藏”在记忆T细胞中的艾滋病病毒，这使得艾滋病病毒在人体中再无藏身之地。HIV的新藏身之处感染HIV的T细胞（红色为加拿大和美国研究人员美国《科学》杂志发表了由浙江大学教授于晓方领导的科研小组的研究成果，揭示了艾滋病发病的新机理。该研究在国际上首先发现一组使HIV避过人体细胞天然防御系统而在人体细胞内大量复制的蛋白，阐明了HIV突破宿主细胞防御系统分子机制，并提出了新的HIV防治策略。这组蛋白的发现对于了解HIV如何战胜宿主防御系统至为关键，有望成为HIV治疗的新靶点，从而为预防和治疗艾滋病提供了一种全新的理念和途径，具有十分重大的理论意义和实际应用价值。

HIV突破宿主细胞防御系统分子机制美国《科学》杂志发表了由浙江大学教授于晓方领美国科研人员最近利用基因技术成功遏制老鼠体内的艾滋病病毒，这一方法为控制艾滋病病毒增殖提供了新思路。美国南加州大学的葆拉·坎农等人在新一期英国《自然-生物工艺学》杂志上报告说，他们用老鼠做实验时，借助一种名为cutter的酶，删除了未成熟造血细胞中的CCR5蛋白基因，因此这些细胞成熟分化时不会产生CCR5蛋白。CCR5蛋白是艾滋病病毒入侵机体细胞的“帮凶”。研究人员把这些细胞注入感染了艾滋病病毒的老鼠体内，并把它们与感染艾滋病病毒的普通老鼠进行比较，结果发现12周后在接受注射的老鼠体内，免疫T细胞水平有所恢复，艾滋病病毒含量保持在较低水平。而对照组老鼠的免疫系统能力减弱，艾滋病病毒大量分裂增殖。基因技术遏制艾滋病毒美国科研人员最近利用基因技术成功遏制老鼠体内的艾滋病病毒，这能诱发有效的中和抗体，阻止HIV感染免疫细胞；能诱发强细胞免疫；中和抗体屏障被部分突破时能有效清除被感染细胞，是研究中应统筹考虑的。AIDS疫苗研究方向：能诱发有效的中和抗体，阻止HIV感染免疫细胞；AIDS疫苗研（二）肝炎病毒疫苗P168中国不仅是一个人口大国，而且也是病毒性肝炎的高发区。目前已知的甲、乙、丙、丁、戊、己、庚及TTV型肝炎，在我国均有发生，其中尤以甲、乙、丙、戊4个型别的流行情况严重。

仅乙肝病毒携带者以达1.2亿之多。可以说，病毒性肝炎是对我国危害最为严重的传染病。

（二）肝炎病毒疫苗P168中国不仅是一个人口大国，而且也是病世界性急性传染病占病毒性肝炎的50％年发病数超过200万1.甲型肝炎世界性急性传染病1.甲型肝炎一、生物学性状1、形态、结构与抵抗力球形，单正链RNA，无包膜。病毒颗粒在电镜下呈现为实心和空心两种颗粒，实心颗粒为成熟的完整病毒体，具有感染性；空心颗粒缺乏病毒核酸。一、生物学性状1、形态、结构与抵抗力HAV电镜图HAV电镜图HAV的结构HAV的结构

甲肝疫苗减毒活疫苗（我国已广泛使用）灭活疫苗甲肝疫苗2、乙型肝炎病毒（HBV）疫苗2、乙型肝炎病毒（HBV）疫苗乙型肝炎病毒

（HEPATITISBVIRUS）形态结构：乙肝患者血清中发现3种相关颗粒小球形颗粒管形颗粒：小球形颗粒串连成大球形颗粒：为完整的病毒颗粒，具传染性（DANE颗粒）:DNA、逆转录酶乙型肝炎病毒

（HEPATITISBVIRUS）形态结构（1）大球形颗粒：又称Dane颗粒为有感染性的完整的乙型肝炎病毒颗粒，直径为42nm，具有双层衣壳。外衣壳：相当于一般病毒的包膜，由脂质双层与蛋白质构成。HBsAg抗原镶嵌于脂质双层中。内衣壳：是20面体对称，相当于一般病毒的衣壳。衣壳蛋白即HBcAg，HBcAg经酶或去垢剂作用后，可暴露出HBeAg。内部含有病毒DNA和DNA多聚酶（即具有以RNA为模板转录DNA的逆转录酶功能，又有合成DNA的功能）。（1）大球形颗粒：又称Dane颗粒为有感染性的完整的乙型肝炎Dane颗粒Dane颗粒基因工程病毒疫苗--ppt课件直径22nm，不含DNA和DNA多聚酶，主要成分为HBsAg，是病毒多余的衣壳成分，不具传染性。大量存在于血流中。HBV的小球形颗粒直径22nm，不含DNA和DNA多聚酶，主要成分为HBsAgHBV的小球形颗粒HBV的小球形颗粒是一串聚合的小球形颗粒，具有与HBsAg相同的抗原性。也存在于血液中。HBV的管形颗粒是一串聚合的小球形颗粒，具有与HBsAg相同的抗原性。HBVHBV的管形颗粒HBV的管形颗粒HBV的抗原组成表面抗原HBsAg核心抗原HBcAge抗原HBeAgHBV的抗原组成（1）表面抗原（HBsAg）是HBV的外衣壳抗原，存在于Dane颗粒外衣壳、小球形颗粒和管形颗粒上。HBsAg大量存在于感染者血中，是检查机体是否受HBV感染的主要指标。相反，血清中出现抗－HBs被认为是乙型肝炎恢复的标志。HBsAg是HBV吸附于肝细胞受体的结构，能刺激机体产生特异性保护抗体抗－HBs，因此HBsAg是制备疫苗的最主要成分。HBsAg有不同亚型，各亚型均具有共同的

抗原表位，制备疫苗时各亚型间有交叉保护作用。（1）表面抗原（HBsAg）（2）核心抗原（HBcAg）是HBV的内衣壳抗原，因其表面有HBsAg覆盖故难以在血循环中检测到。HBcAg存在于感染的肝细胞核内并在肝细胞膜上表达，是CTL识别和攻击的主要抗原之一。刺激机体产生抗体,抗－HBcIgM的检出提示近期HBV感染，体内病毒在复制；抗－HBcIgG在血清中持续时间较长，常提示既往感染过HBV，为非保护性抗体。（2）核心抗原（HBcAg）是HBV的内衣壳抗原，因其表面有存在于Dane颗粒核心结构表面，隐蔽或镶嵌于HBcAg中，是隐蔽的抗原决定簇，当HBV内衣壳裂解时释放出来，可游离存在于血清中，其消长与病毒体及DNA聚合酶的消长基本一致，可作为HBV复制及具有强感染性的一个指标。刺激机体产生抗－HBe，此抗体常在HBsAg滴度降低，HBeAg消失时出现，能与受染肝细胞表面的HBeAg结合，通过补体介导的细胞毒作用破坏受染的肝细胞，有一定的保护作用，被认为是预后良好的征象。（3）e抗原（HBeAg）存在于Dane颗粒核心结构表面，隐蔽或镶嵌于HBcAg中，是HBV抗原、抗体的检测及意义临床主要检测：HBsAg、抗-HBs、HBeAg、抗-HBe及抗-HBc，俗称乙肝两对半。HBV抗原、抗体的检测及意义临床主要检测：HBsAg、抗-HHBsAg：血清中HBsAg出现，意味着HBV的现症感染，是乙肝血清学检查最重要的指标。HBsAg阳性者具有传染性，禁止献血，若同时有HBeAg或HBVDNA阳性，传染性更强。抗-HBs：乙肝表面抗体,是HBsAg诱导机体产生的一种保护性抗体，在HBsAg消失后数周出现，并可持续多年存在，是所有乙肝相关抗体中出现最晚的。抗-HBs阳性说明机体对乙肝病毒有了免疫力

HBsAg：血清中HBsAg出现，意味着HBV的现症感染，是HBeAg：是一种可溶性蛋白抗原，HBeAg阳性提示HBV在体内复制，有较强的传染性。转阴表示病毒复制停止，持续阳性有发展成慢性肝炎的可能性。抗-HBe：有一定保护性作用。血清中抗-HBe的检出意味着病毒复制中止或减少。HBeAg：是一种可溶性蛋白抗原，HBeAg阳性提示HBV在HBcAg：位于内衣壳，在外周血中测不出。抗-HBc：抗-HBcIgM是病毒在机体内复制的标志，出现于急性乙肝早期，滴度很高，慢性乙肝滴度低，可持续阳性。抗-HBcIgG出现晚，是继往感染的指标，可持续数年。当HBsAg消失，而抗-HBs还未出现时，常只能检出抗-HBc，临床称此阶段为“窗口期”。HBcAg：位于内衣壳，在外周血中测不出。HBsAgHBeAg抗HBs抗HBe抗–HBcIgMIgG结果分析＋－－－－－HBV感染者或无症状HBV携带者＋＋－－＋－急性乙型肝炎（传染性强，“大三阳”）＋－－＋－＋急性感染趋向恢复（“小三阳”）＋＋－－＋＋急性或慢性乙型肝炎，或无症状HBV携带者－－＋＋－＋乙型肝炎恢复期－－－－－＋既往感染－－＋－－－感染过HBV或接种过乙肝疫苗

病毒抗原抗体系统检测结果分析HBsAgHBeAg抗HBs抗HBe抗–HBc结果分析＋－－使用的疫苗有：乙肝血源性疫苗基因工程乙肝疫苗（酵母系统、哺乳动物细胞系统）合成肽乙肝疫苗乙肝DNA疫苗使用的疫苗有：（1）目前存在的问题：人群中约10%左右对现有乙肝疫苗（仅含S抗原的疫苗）无反应；（2）研制方向：使用含前S（主要是前SI）的新一代乙肝基因工程疫苗，可使对现有S乙肝疫苗无反应的人群产生良好的免疫反应。目前，含前S的疫苗，新佐剂乙肝疫苗，乙肝抗原抗体复合物疫苗，治疗性乙肝疫苗是研究的热点。（1）目前存在的问题：人群中约10%左右对现有乙肝疫苗（仅含3.丙型肝炎病毒（HCV）疫苗

丙型肝炎感染约占人群2%左右，也就是有2000多万感染者，大部分都会转为慢性，并导致肝硬化和肝癌，危害远大于乙肝。研究方向：①多数实验集中于使用病毒外膜蛋白E1+E2研制病毒样颗粒的亚单位疫苗②使用载体进行重组活疫苗研究③选择变异不大且能诱发细胞免疫的抗原是目前研究的重要的方向之一。3.丙型肝炎病毒（HCV）疫苗4、戊型肝炎病毒（HEV）疫苗戊型肝炎病毒属杯状病毒科，单股正链RNA病毒，基因组全长约7.4kb。经消化道传播，暴发流行和散发两种，戊型肝炎的临床表现比甲型肝炎重。

戊型肝炎疫苗均为基因工程疫苗，主要包括基因重组蛋白疫苗和DNA疫苗4、戊型肝炎病毒（HEV）疫苗3.轮状病毒疫苗3.轮状病毒疫苗基因工程病毒疫苗--ppt课件基因工程病毒疫苗--ppt课件基因工程病毒疫苗--ppt课件

核心：负单股RNA、7~8个节段（易变异原因）内层：核衣壳核蛋白（NP）

RNA多聚酶

中层：内膜蛋白（M蛋白）外层：包膜，双层脂质

其上有两种突起的表面抗原：

血凝素HA

神经氨酸酶NA4.流感疫苗P175流感病毒生物学性状核流感病毒灭活疫苗是目前注册的唯一人用流感疫苗正在研制的主要有：减毒活疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗、通用疫苗流感病毒灭活疫苗是目前注册的唯一人用流感疫苗肌肉注射剂型鼻腔喷雾型甲型H1N1流感疫苗剂型肌肉注射剂型

5.呼吸道合胞病毒疫苗

呼吸道合胞病毒（RSV）属单股副链RNA病毒，是引起婴幼儿肺炎的主要病因。RSV保护性抗原主要是其糖蛋白F和G，高度糖化蛋白，抗原结构复杂，属结构依赖性抗原，产生中和抗体的能力都很差，给研制RSV蛋白亚单位疫苗带来了一定困难。5.呼吸道合胞病毒疫苗

研制方向：目前研制的高度减毒的非复制型载体是研制该疫苗的重要途径；制备减毒活疫苗是RSV疫苗研制的另一个重要途径;

负链RNA病毒cDNA转染技术的成功给使用现代分子生物学技术制备RSV的分子减毒活疫苗带来了希望，也是目前RSV疫苗研制重要途径。

6、单纯疱疹病毒（HSV）疫苗（1）危害：单纯疱疹病毒有两种类型（HSVI和HSVII），在人群中感染相当广泛。HSVI人群感染率高到50%-90%，多为隐性潜伏性感染。母婴传播中疱疹性角膜炎视力障碍新生儿死亡率高达60%。在病毒性脑炎中，HSVI型感染引起的占10%。HSVII主要经过性传播，病毒检出率可达5%-12%。HSVII感染是宫颈癌的重要诱因之一。6、单纯疱疹病毒（HSV）疫苗（2）方向：

病毒糖蛋白gD和gB是主要的保护性抗原，与gC、gE、gI联合使用可诱生体液和细胞免疫，在动物实验中，HSVIIgD的核酸疫苗可以保护动物免受感染及随后的潜伏感染，这些研究为单纯疱疹病毒疫苗的研究提供了有力的证据。（2）方向：7、人巨细胞病毒（HMV）疫苗（1）危害：

HMV属疱疹病毒科，通常为隐性感染，无明显临床症状。然而HMV的潜伏感染将对人体健康造成极大威胁。（2）问题：该疫苗株虽能诱发体液和细胞免疫，但保护作用不强，且其潜在的致癌性，以及尚未能最终排除的潜伏感染性，使该类活疫苗尚未能广泛使用。7、人巨细胞病毒（HMV）疫苗（3）研制方向：

目前使用分子生物学技术，有目的地去除与与毒力、潜伏及肿瘤相关基因的分子减毒疫苗株正在研制中。基因工程技术表达的gB做亚单位疫苗或重组活疫苗的研究已成为目前HMV疫苗研究的一个重要方向。（3）研制方向：8.人类乳头状瘤病毒疫苗人类乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌有密切关系人类乳类瘤病毒疫苗：四价疫苗（HPV4）针对HPV6、11、16和18型；二价疫苗（HPV2）针对HPV16和18型。8.人类乳头状瘤病毒疫苗人类乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌有9、登革热病毒疫苗（Denguefevervirusvaccine）（1）危害：登革热病毒属黄病毒科，为单股正链RNA病毒，有4个血清型，蚊子叮咬传播给人，在我国南方热带亚热带地区发生过多次登革热流行。9、登革热病毒疫苗（Denguefevervirus（2）方向：

①通过表达prM-E形成病毒样颗粒的亚单位疫苗显示了较好安全性和免疫保护性，是该疫苗研究的重要方向。②使用该病毒感染性cDNA进行的分子减毒活疫及多种亚型嵌合的减毒活疫苗研究也取得了较好效果，是另一个重要途径。

（2）方向：10、Epstein-Barr病毒（EB）疫苗（1）危害：EB病毒为疱疹病毒科，嗜淋巴细胞病毒属，感染广泛，90%以上成人都感染过此病毒。（2）方向：①阻断其原发感染；②清除鼻咽癌细胞。

10、Epstein-Barr病毒（EB）疫苗（3）方法：前者主要以EBV的MA（如gp350）为免疫原，gp350亚单位疫苗和表达gp350的重组痘苗病毒活疫苗显示了一定抗瘤作用；后者主要以EBV的潜伏膜蛋白LMP1和LMP2为免疫原，进行了多肽、重组活疫苗、DNA疫苗免疫细胞疫苗等多种尝试。（3）方法：11、埃博拉病毒（EBV）疫苗vaccine）

埃博拉病毒是单股负链RNA病毒，属丝状病毒，致死率极高。致病机制尚不清楚，曾试用过灭活疫苗，效果不好，减毒疫苗存在危险性，至今尚未成功。

11、埃博拉病毒（EBV）疫苗vaccine）

第五节我国基因工程病毒疫苗的开发战略一、明确基因工程病毒疫苗研开的重点1常规技术不能或很难解决的新疫苗①不能或难于培养的病原体；②有潜在致癌性或免疫病理作用的病原体。第五节我国基因工程病毒疫苗的开发战略2、传统疫苗的改造主要针对免疫效果差，负反应大，成本较高和使用不方便的传统疫苗进行改造（如流感、乙脑等）。3、加强治疗性疫苗研究近年来，使用疫苗进行疾病治疗的研究发展迅速，对引起慢性或持续性感染或与诱发肿瘤十分相关的病毒病，治疗性疫苗的研究将具有重要性。2、传统疫苗的改造4、发展多价疫苗

多价疫苗成本低，免疫程序简单，是疫苗研究的发展方向。其发展方向为：

①使用基因工程技术对传统疫苗进行改造，获得联合疫苗；②发展具有高导入、高表达、强免疫、可加强的新型载体。4、发展多价疫苗二、目标的选择要以社会和市场需求为导向

1、研制预防我国严重病毒病的疫苗放在重点位置2、大力发展有市场前景新型疫苗

二、目标的选择要以社会和市场需求为导向

三、加强新型疫苗的基础研究

1、加强疾病免疫保护机制的研究（Intensifytheresearchofimmunityprotectionmechanism）(1)选取病原体的某些抗原或某些抗原表位，或删除某些无用甚至有害的组分而构成的，因而必须了解这些抗原、表位或组分在病原体致病和免疫中的作用和机体对它们的应答。三、加强新型疫苗的基础研究(2)一些发病和免疫机制比较简单的疾病已用常规疫苗解决了，留下的是一些比较复杂和较难解决的疾病或问题，例如呼吸道、肠道和生殖系统黏膜感染，其病原体常多型善变；易于产生持续感染基因整合的病毒；免疫病理机制不清的病毒；病原体结构复杂，发育阶段多，免疫保护作用不强；