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115第十四章 基因工程疫苗17张幻灯片

115第十四章 基因工程疫苗17张幻灯片
乙肝表面抗原（HbsAg）亚单位疫苗，它系
采用基因工程技术将乙肝病毒表达表面抗原
的基因进行质粒构建，克隆进入啤酒酵母菌 中，通过培养这种重组酵母菌来表达乙肝表 面抗原亚单位。
7
自1985年以来，我国一直采用接种血源乙
肝疫苗预防乙肝，血源乙肝疫苗对控制我国乙
肝大面积流行起了很大作用，但是，由于血源
乙肝疫苗需用乙肝病毒表面抗原携带者的血浆
利用基因重组的方法，删除病原体的毒力 相关基因，使病原体丧失致病性，但仍保留 增殖能力和免疫原性。激发长期和有效的免 疫应答。
4
二.基因工程活载体疫苗
利用改造过的无毒的病毒或细菌做为载体，
重组病原体的抗原基因，组成活载体疫苗。进
入体内后抗原基因表达，从而激发受体的细胞
和体液免疫。
常用的载体有痘苗病毒、腺病毒、脊髓灰
第十四章 基因工程疫苗
传统疫苗通常是将致病病毒的毒性减
到很小或是死病毒，以病毒让人体免疫系 统产生抵抗病毒的抗体，从而在体内产生
抗体防御，进而预防病毒入侵。
1
传统疫苗又可分为减毒活疫苗、灭活疫苗， 具有免疫力全面以及制造成本低的优势，目前仍
然占据着较大的市场分额。
灭活疫苗 如乙型脑炎疫苗
狂犬病疫苗
质炎病毒、重组细菌如减毒沙门菌、卡介苗、
大肠杆菌。
5
第二节 基因工程亚单位疫苗
用适当的表达系统生产病原体抗原，经 过分离、纯化，应用于人体。如基因工程的 乙型肝炎疫苗已使用多年，效果确实。 此类疫苗的缺点是难以诱导细胞免疫。
疫苗免疫原性弱，一般需加佐剂或与类毒素
结合成偶联疫苗，以加强免疫原性
6
基因工程乙肝疫苗（酵母重组）是一种
为原料，它具有一些自身无法克服的缺点：

基因工程疫苗讲解

基因工程疫苗讲解

1.细菌性疾病亚单位疫苗:传统的细菌疫苗用全菌、 细菌胞壁抽提物或培养肉汤粗滤液制成,除免疫原外, 还含有很多有毒成分。鉴定和分离致病菌关键的免 疫原和毒力因子是研究细菌性亚单位疫苗的基础,现 已研制出预防产肠毒素大肠埃希氏菌、炭疽杆菌、 链球菌和牛布鲁氏菌病等的亚单位疫苗,都能对相应 的疾病产生有效的保护作用。
1.基因突变疫苗:这类疫苗是人为地将病原体的某个或某些 基因(复制非必需,或与毒力相关)全部或部分删除,使其毒力 下降,不再引起临床疾病,但仍能感染宿主并诱发保护性免 疫力。这种基因缺失的病毒作为疫苗的突出优点是不易返 祖而重新获得毒力。缺失的基因可作为一种遗传标志用于 建立鉴别诊断方法。虽然,到目前为止这类疫苗中成功的例 子还不多,但的确是研制疫苗的一个重要方向。
主的染色体中，并引起插入突变。尽管这种概率很低； (2)外源抗原的长期表达可能导致不利的免疫病理反
应； (3)使用编码细胞因子或协同刺激分子的基因可能具
有额外的危害； (4)有可能形成针对注射DNA的抗体和出现不利的自身
免疫紊乱； (5)所表达的抗原可能产生意外的生物活性。解决这
些安全问题是研究核酸疫苗的Байду номын сангаас点。
。优点 (1)抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相 似，这是灭活疫苗和亚单位疫苗不能比拟的。 (2)便于制备多价疫苗。 (3)引起广泛的细胞免疫和体液免疫。 (4)避免了病毒本身毒力返租和整合到宿主染 色体。 (5)易于构建和制备，稳定性好. (6)成本低廉，适于规模化生产
核酸疫苗潜在的危险性： (1)被注射的、可由宿主吸收的DNA有可能被整合到宿
疹病毒、腺病毒、伪狂犬病毒、反转录病 毒等。
核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫 苗(Gene vaccine)或DNA疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆 到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接 注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有 人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白 类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的 抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。

基因工程乙肝疫苗ppt课件

基因工程乙肝疫苗ppt课件

接种第三针。为达到最佳的效果，应按时全程接种。
接种乙肝疫苗的人群
• 处于HBV感染高度危险状态的易感者（未 感染过HBV的人）应接种乙肝疫苗。主要 包括： ①全部新生儿及幼儿园未接种过 乙肝疫苗的孩子； ②传染科、口腔科、 血液室、透析室和经常接触血液的工作 人员； ③新加入某一群体的人员，如新 入伍的战士、新入学的大学生； ④从事 食品服务行业者及保育工作人员； ⑤发 育障碍者，收容所中的患者和工作人员 ； ⑥血液透析患者； ⑦使用血液制品 者； ⑧器官移植前的患者；需长期应用 免疫抑制剂者； ⑨乙肝病毒携带者的家 庭接触者； ⑩注射毒品成瘾者；长期教 养机构中的犯人。
Bye bye~
部专门下发57号文件，具体部署用基因工程乙肝疫苗取代血源乙肝疫
苗事宜。
乙肝疫苗的制备
目的基因的获取
编码乙型肝炎表面抗原的基因的获取
一般的目的基因的获取方法有：
反转录法 化学合成法
反转录—聚合酶链反应法
工程菌的构建
CHO(中国仓鼠卵巢）细胞的特点 ①具有准确的转录后修饰功能 ,表达的糖基化药 物蛋白在分子结构、 理化特性和生物学功能方面最 接近于天然蛋白分子 ②具有产物胞外分泌功 能 ,便于下游产物分离纯化; ③具有重组基因的高效 扩增和表达能力; ④具有贴壁生长特性 ,且有较高的 耐受剪切力和渗透压能力 ,可以进行 悬浮培养 ,表达fibrob2last) ,很少分泌自身的内源蛋白 ,利 于外源蛋白的后分离
自身无法克服的缺点：
•
其一，乙肝表面抗原携带者由于已感染乙肝病毒，在此情况下，
再抽取其血浆作为乙肝疫苗原料，对携带者的身体健康有损害；
•
其二，疫苗的生产受到乙肝病毒表面抗原携带者血浆来源和质量

基因工程疫苗

基因工程疫苗

核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫 苗(Gene vaccine)或DNA疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆 到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接 注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有 人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白 类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的 抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
2.复制性活载体疫苗:这类疫苗以非致病性 病毒(株)或细菌为载体来表达其他致病性病 原体的抗原基因,在被接种的动物体内,特定 免疫原基因可随重组载体复制而适量表达, 从而刺激机体产生相应的免疫抗体,根据载 体不同分为:病毒活载体疫苗和细菌活载体 疫苗。病毒活载体疫苗利用低致病力的病 毒作为载体,将其它病原的主要保护性抗原 基因插入到载体基因组的非必需区形成新 的重组体,在同源或兼容性好的启动子驱动 下随载体的复制表达插入的外源基因。此 疫苗具有常规疫苗的所有优点,而且便于构 建多价疫苗,建立鉴别诊断方法。常作为载 体的病毒有痘苗病毒、禽痘病毒、火鸡疱 疹病毒、腺病毒、伪狂犬病毒、反转录病 毒等。
拜拜！
• 分类：基因工程亚单疫苗 • 基因工程载体疫苗 • 核酸疫苗 • 基因缺失活疫苗
基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚 单位疫苗或重组亚单位疫苗,指只含有病原体的一种或 几种抗原,而不含有病原体的其他遗传信息。能利用体 外表达系统(如大肠埃希氏菌,杆状病毒,酵母等)大量表 达病毒的主要保护性抗原蛋白作为免疫原,因此具有良 好的安全性,且便于规模化生产 。
基因工程疫苗
组员：郑志威、葛天凤
第一节：疫苗的概述
• 1、概念：利用基因工程方法表达出病原物
的一段基因Leabharlann 列，将表达的无毒性、无感 染性和具有较强免疫原性的产物用作疫苗 就是基因工程疫苗。 • 作用：疫苗是一种特殊的药物，它不是用 于治疗疾病，而是预防疾病

基因工程疫苗

基因工程疫苗

重组酵母乙肝疫苗首先在美国默克公司研制成 并于1986年被美国 年被美国FDA批准通过 功，并于 年被美国 批准通过 1991年，我国自行研制的第一个基因工程疫 年 哺乳动物细胞生产乙肝疫苗获准生产。 苗——哺乳动物细胞生产乙肝疫苗获准生产。 哺乳动物细胞生产乙肝疫苗获准生产 我国当前已能大规模生产乙型肝炎表面抗原重 组疫苗，分别称酵母重组和CHO(中国仓鼠卵 组疫苗，分别称酵母重组和 中国仓鼠卵 巢细胞)重组疫苗 重组疫苗， 巢细胞 重组疫苗，免疫效果比同剂量的血源 疫苗优良，并且十分安全，可以放心使用。 疫苗优良，并且十分安全，可以放心使用。
核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫苗(Gene vaccine)或DNA 核酸疫苗 疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载 体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统,因此 也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗, 区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚 单位疫苗或重组亚单位疫苗,指只含有病原体的一种或 几种抗原,而不含有病原体的其他遗传信息。能利用体 外表达系统(如大肠埃希氏菌,杆状病毒,酵母等)大量表 达病毒的主要保护性抗原蛋白作为免疫原,因此具有良 好的安全性,且便于规模化生产 。
定义: 定义
基因工程疫苗是用分子生物学技术,对病原 微生物的基因组进行改造,以降低其致病性, 提高其免疫原性,或者将病原微生物基因组 中的一个或多个对防病治病有用的基因克 隆到无毒的原核或真核表达载体上制成疫 苗,接种动物产生免疫力和抵抗力,达到防制 传染病的目的。

基因工程疫苗.ppt

基因工程疫苗.ppt

核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫苗(Gene vaccine)或DNA 疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载 体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统,因此 也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗, 区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
应用：
•用基因重组技术把乙型肝炎病毒的表面抗 原（HbsAg）基因片段插入酵母细胞或哺 乳动物细胞的基因中，在体外培养增殖过程 中组装或分泌出乙型肝炎表面抗原，然后把 表面抗原收集起来，提纯之后做成乙型肝炎 疫苗。
重组酵母乙肝疫苗首先在美国默克公司研制成 功，并于1986年被美国FDA批准通过 1991年，我国自行研制的第一个基因工程疫 苗——哺乳动物细胞生产乙肝疫苗获准生产。
基因工程疫苗是用分子生物学技术,对病原 微生物的基因组进行改造,以降低其致病性, 提高其免疫原性,或者将病原微生物基因组 中的一个或多个对防病治病有用的基因克
隆到无毒的原核或真核表达载体上制成疫 苗,接种动物产生免疫力和抵抗力,达到防制 传染病的目的。
分类：
基因工程亚单位疫苗、 基因工程活载体疫苗、 核酸疫苗、 合成肽疫苗、 转基因植物可食疫苗、
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1．邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ， 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站； 1920年，中国首次参加 万国。邮联大会
2．电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架台设湾第一条电报线，成为中国自 办电报的开端。
乙肝病毒 甲型流感病毒结构示意图
传统疫苗的缺陷

第七章 基因工程病毒疫苗

第七章 基因工程病毒疫苗
病原体
研发工艺简单， 但研发时间长， 效率低，提纯工
艺的成本高
抵抗传统传染病 能力强，但应对 变异能力强的病
原菌能力弱
传统疫苗的缺点成为阻滞疫苗学发展的绊脚石
基因改造
基因工程技术 (gene engineering
technology)
蛋白体外表达 基因工程技术使病原菌基因改造与蛋白体外表达成为可能
亚单位疫苗
subunit vaccine
利用物理和化学方 用人工诱变、自然界
法将病原菌杀死， 筛选出的毒力降低，
使其丧失感染性而 使其对宿主丧失毒力，
保持免疫原性
但仍保持免疫原性
提取病原菌的蛋白 质结构，筛选出的 具有免疫原性的片 段，制成的疫苗
传统疫苗的缺陷
需要完整、可体 外大量培养的病 原体，不适用无 法在体外培养的
基因工程载体疫苗分类
重组细菌活载体
减毒或者无毒的活菌为载体，将病原体的保护性抗 原基因插入细菌的基因组或者质粒DNA中，并使之 高效表达的一种新型疫苗。
减毒：弗氏志贺菌、炭疽芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、伤寒沙门氏菌、假 结核耶尔森氏菌和单核细胞增多性李斯特菌等；无毒：如乳酸杆菌等。
重组病毒活载体 复制缺陷性病毒和具有复制能力的病毒
2-8℃，温度变化不影响效力 2-9℃，温度变化影响效力
3、抗独特型抗体疫苗 anti-idiotype vaccine
独特型 每一种抗体分子与抗原结合的高变区有其独特结构
抗独特型抗体疫苗 使用与特定抗原的免疫原性相近的抗抗体做
机理
抗原制成的疫苗，又名内影像疫苗
抗原(Ag)接种至动物体，可产生抗体1(Ab1)，Ab1接种于另一动物体，可 产生Ab2，Ab2接种至与产生Ab1和Ab2不同的动物体，则产生Ab3……， 这样，Ab1和Ab2互补，Ab2和Ab3互补，Ab3在结构上又与Ab1相似， Ab2与产生Ab1的抗原相似，因而用Ab2免疫动物必然产生Ab3，又Ab3和 Ab1相同，能中和病原体的毒力。此种Ab2就成为制备抗独特型抗体疫苗 的抗体，具有始动病原微生物抗原的作用，给动物免疫后，即可产生针 对相应病原微生物抗原的免疫效力。
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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。
➢19世纪70年代，法国科学家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）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。
株 Enders分离出麻疹病毒 脊髓灰质炎灭活疫苗获准生产
时间
事件
1961年
人二倍体细胞株建立
1963年
麻疹疫苗获准生产 三价脊髓灰质炎疫苗获准生产
1966年
世界卫生联盟呼吁全球消灭天花
1977年
索马里发现最后一例本土天花
1979年
美国报道最后一例野毒传播型脊髓灰质炎
1986年
第一个重组疫苗——重组乙型肝炎疫苗获准生产
1999年
推荐单一使用脊髓灰质炎灭活疫苗
2000年
用于婴儿的结合肺炎球菌疫苗获准生产
引自：CDC：Epidemiology and Prevention of Vaccine-preventable Disease. 6 Edition，2000
➢17965.14英国乡村医生爱德华·琴纳（Edward Jenner） 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。
第五章 基因工程疫苗
第一节 疫苗概述
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
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（Centers for Disease Control and Prevention，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。
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，Wilson Smith和Thomas Francis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。
时间
12世纪 1721年 1796年 1870 1884年 1885年 1901年 1909年
1909年
1933年
1949年
1954年 1955年
表5-1 疫苗发展史上的里程碑事件
事件
中国开始用人逗接种预防天花 人逗接种传入英国
E. Jenner为James Phipps接种牛痘，疫苗接种正式开始 L. Pasteur发明了第一个细菌减毒活疫苗——鸡霍乱疫苗 L. Pasteur发明了第一个病毒减毒活疫苗——狂犬病疫苗
1989年
推荐使用二剂型麻疹疫苗
1990年
第一个多糖结合疫苗——B型流感嗜血杆菌疫苗获准生产
1991年
西半球报道最后一例野毒株脊髓灰质炎病例 乙型肝炎免疫纳入全球计划免疫
1994年
美国消灭脊髓灰质炎得到证实
1995年
水痘疫苗获准生产
1996年
用于婴儿的无细胞型百日咳疫苗获准生产
1997年
推荐进行扫荡式脊髓灰质炎免疫
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。
L. Pasteu第一次把狂犬病疫苗接种于人体 Von Behring发现了白喉抗毒素，获得第一个医学诺贝尔奖
Smith发明了灭活白喉毒素的方法
Calmette和Guerin发明了第一个用于人的细菌减毒活疫苗BCG
Good Pasture发明了鸡胚病毒培养法 Enders及其同事从人细胞系中分离出脊髓灰质炎Ⅱ型Lancing
➢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。
➢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（World Health Organization，WHO）于
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。