DNA疫苗免疫特性及其在动物医学中的应用
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ＤＯ Ｉ ０ ３ ６ ／ ． ： ．９ ９Ｊ Ｉ １ ＳＳＮ．６ － ０ ７．０ ０ ０ １ ９ １ ７１ ６ ２ ２ １ ．５． １
Ｄ Ａ 疫 苗 又 称 基 因疫 苗 或 核 酸疫 苗 ，９ ０年 Ｎ １９ Ｗｏｆ ｌ 等人 首次 发现 ， ｆ 是将 某种 蛋 白抗原 基 因重 组 人
尽管 Ｄ Ａ疫苗有很多传统疫苗无法 比及 的优 Ｎ 点， 但它 同样也有缺点 ， 除了 Ｄ Ａ疫 苗由于表达抗 Ｎ 原单一而表现的免疫效果较差外 ， 主要在安全 问题 上令 人担 忧 。美 国 Ｆ Ａ在关 于 Ｄ Ａ疫 苗安 全性 问 Ｄ Ｎ 题上 ，提出应注意 Ｄ Ａ疫苗的局部反应原性和全 Ｎ 身 毒性 、 遗传毒性作用 、 生殖毒性 以及致肿瘤性 四 个方面。ＷＨ Ｏ在《 关于 பைடு நூலகம் Ａ疫苗质量保证指南》 Ｎ 中 也要求 Ｄ Ａ疫苗的研制必须考虑其特殊 的安全性 Ｎ 问题 ， 主要包括 ： ①可能导致插入性诱变 ， 即质粒载 体和外源基 因是否会整合进入宿主的基因中 ； ②外 源性蛋 白长期表达可导致免疫病理 ， 即长期表达外 源抗原可能产生机体产生免疫耐受 、 自身免疫病 、
１ Ｄ Ａ疫 苗的缺 点 ． ２ Ｎ
Ｄ Ａ疫 苗 相 对 于灭 活疫 苗 ，其 最 大 优 点 就 是 Ｎ
可以携带不同的保护性抗原基 因， 构成多价或多联 疫苗。病毒感染机体 时， 内产生的抗体一部分可 体
以和病毒 中和 ， 使其失去感染细胞的能力 ， 另一部 分抗体却 发挥相反的作用 ，它们协 助病 毒感染细
１ ＤＮ Ａ疫 苗 的特点
１１ Ｄ Ａ 疫苗 的优 点 ． Ｎ
胞， 这就是所谓 的抗体依赖性增强作用 ， 灭活疫苗 同样 具 有 这样 的特 点 ， 因而在 很 多情 况 下 导致 免 疫 失败 ， 甚至出现注射 了疫苗加快发病 的现象 。Ｄ Ａ Ｎ 疫苗可 以人为地去掉非保护抗原 ， 避免抗体依赖性 增强作用 的出现 。Ｄ Ａ疫苗的研制还可 以根据质 Ｎ 粒 载 体 的特 点 ， 调 控元 件 下 插人 同种 病原 不 同血 在 清型 的抗原基 因， 成多价苗 ， 可以插入不 同病 形 也 原 的抗原基 因， 形成多联苗 ， 这就是所谓的“ 万能疫 苗 ” 。 Ｄ Ａ疫苗不仅能诱导体液免疫 ， Ｎ 更重要 的是产 生强 有 力 的细 胞免 疫 ，此 外 ， Ｎ Ｄ Ａ疫 苗 不受 母 源抗 体 的影 响 ， 可 能 成功 地 用 于幼 龄 动物 乃 至新 生 动 有 物的免疫接种 ，可广泛用于许多疾病的早期预防 ， 这些 都是 灭活 疫 苗不 可 比拟 的。 Ｄ Ａ疫 苗相对于弱毒疫 苗 ， Ｎ Ｎ Ｄ Ａ疫苗 只含 部 分病原体基 因组序列 ， 不会 因病原体毒力回升而导 致 疫 苗毒 的散 播 。
兽 药 信 息
Ｄ Ａ疫苗免疫特性 Ｎ 及其在动物医学中的应用
张凤 珍 ，薛 江 东 ｚ
（ 内蒙 古 民族大 学 动物科 学技 术 学院 ， 通辽 ０ ８０ ２ ０ ０）
摘要 ： 质粒载体 自被发现在活体组织中可以表达 以来 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗以其优 于常规疫苗的特点而被人 们 所认 识 和接 受 ， 并进 行 了大量 的试验 研 究 ， 已成 为 疫 苗领 域 中的一 种新 的元 素 。本 文对 ＤＮＡ 现 疫苗的优缺点、 免疫机制以及影响其免疫效果的各因素进行 了分析 ， 简单介绍 了Ｄ Ａ疫苗在动 并 Ｎ 物 医学 中的应 用 。 关键 词 ： ＮＡ疫 苗 ； 点 ； 疫 ； 用 Ｄ 特 免 应
辔 ａ瘸嚣函霹 ・
静 静
２年５◇ 第期
兽 药 信 息
过敏反应 、 超免疫力或 自 身攻击。③ 与细胞因子合 用可能导致的其他风险； ④表达抗原的载体 自身可 能有其 他生物 活性 。 此外 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗所用载体大部分携带抗抗生素 基因 ， 这些 基 因有 可 能 会 被 其 他 病 原 所 转化 ， 成 形 耐药病原 ， 这样造成的“ 基因污染” 对人类社会 的确 是 一种 很大 的威胁 。 ２ Ｄ Ａ疫 苗的免疫 机 制 Ｎ 目前对 Ｄ Ａ疫苗免 疫机 理 的研究 仍在探讨 Ｎ 中， 一般认为， Ｎ Ｄ Ａ疫苗在接种后 ， 机体对其加工处 理 过程 与 病毒 感染 的 自然 过 程相 似 ， 原提 呈 过程 抗 也 相 同 。首先 ， 射 部位 的组 织 细胞 （ 注 如肌 细胞 、 上 皮 细胞 和粘膜 细胞 ）抗原 递 呈细 胞 （ Ｐ 或其 他 炎 、 Ａ Ｃ） 性细胞将部分质粒摄取 ，未被摄取 的游离 Ｄ Ａ大 Ｎ 多数被 Ｄ Ａ酶降解 ，少数可能随循环系统而进入 Ｎ 淋巴结或脾 中； 然后 ， 质粒 Ｄ Ａ分子在摄取细胞 的 Ｎ 核 内转 录 为 ｍ Ｎ 再被 移 至 细胞 质 内 翻译 成 抗原 Ｒ Ａ， 蛋 白分子 。这些抗原蛋 白分子有的被分泌到细胞 外， 有的结合到细胞膜上或局 限于细胞浆 内。分泌 出细胞 外 的抗 原 蛋 白分 子 最 终 通过 胞饮 或吞 噬作 用方 式被 Ａ Ｃ捕获 ， Ｐ Ｐ Ａ Ｃ将捕 获 的抗 原蛋 白分 子进 行加 工处 理 ，再 将处 理 后 的抗 原肽 递 呈 给 Ｔ细胞 ， 启动免 疫反 应 。免疫 应答 启 动后 ，引 发细 胞毒 性 Ｔ 细胞 （ Ｔ ） 答 ， 死 表达外 源 抗原 的肌 细胞 ， Ｃ Ｌ应 杀 使那 些 没 有分 泌 到细 胞 外 的抗原 蛋 白分 子 释放 出来 ， 再 由Ａ Ｃ Ｐ 捕获 ， 启动随后的免疫反应 。释放到细胞外 的抗原 蛋 白分 子 除 了被 Ａ Ｃ捕 获外 ，也 可被 Ｂ细 Ｐ 胞识别 ， 从而激活 Ｂ淋巴细胞产生抗体 ， 这样就诱 导 了机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。 ３ 影 响 ＤＮ Ａ疫 苗 免疫效 果 的因素
某种真核表达载体 ， 再将这种重组表达载体直接注 射到动物体 内， 外源基 因在活体 内表达 ， 使 产生 的 抗原激活机体 的免疫系统， 从而诱导特异性 的体液 免疫和细胞免疫应答。传统疫苗在效力 、 安全效用 方 面 存在 着 诸 多缺 点 ， 如灭 活 疫苗 不 能 有效 刺 激 例 机体产生细胞免疫应答 ， 产生 的非保护性抗体更有 利于病原 的浸染 （ 抗体依赖性增强作用 ）弱毒疫苗 ， 安全性令人担忧 ， 存在返祖反强的潜在危险。Ｄ Ａ Ｎ 疫 苗兼 有灭 活 疫 苗 和弱 毒疫 苗 二者 的优 点 ， 可 以 既 作为预防性疫苗 ， 也可以作为治疗性疫苗 ， 生产 在 制备 、 运输贮存等方面都具有其他疫苗无法 比拟的 优势 ， 因此被称为第三代疫苗 。可以应用于病毒 、 细 菌或寄生虫等感染性疾病的预防， 也可作为非感染 性疾病 、 肿瘤 、 自身免疫疾病 、 部分病毒感染等的治 疗性疫苗。 目前 ，人们 对 Ｄ Ａ疫苗 的表 达 水平 和 免疫 原 Ｎ 性 以及 接种 途 径 、佐 剂 等 多 方 面进 行 了广 泛 的 研 究， 应用于临床的 Ｄ Ａ疫苗却很少 ， Ｎ 主要原 因是 由 于大部分 Ｄ Ａ疫苗的免疫效果不尽人意 ，但伴随 Ｎ 着生物技术的不断发展 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗必定能在未来的 疫苗研 制 中扮演 举 足轻重 的角色 。
Ｄ Ａ 疫 苗 又 称 基 因疫 苗 或 核 酸疫 苗 ，９ ０年 Ｎ １９ Ｗｏｆ ｌ 等人 首次 发现 ， ｆ 是将 某种 蛋 白抗原 基 因重 组 人
尽管 Ｄ Ａ疫苗有很多传统疫苗无法 比及 的优 Ｎ 点， 但它 同样也有缺点 ， 除了 Ｄ Ａ疫 苗由于表达抗 Ｎ 原单一而表现的免疫效果较差外 ， 主要在安全 问题 上令 人担 忧 。美 国 Ｆ Ａ在关 于 Ｄ Ａ疫 苗安 全性 问 Ｄ Ｎ 题上 ，提出应注意 Ｄ Ａ疫苗的局部反应原性和全 Ｎ 身 毒性 、 遗传毒性作用 、 生殖毒性 以及致肿瘤性 四 个方面。ＷＨ Ｏ在《 关于 பைடு நூலகம் Ａ疫苗质量保证指南》 Ｎ 中 也要求 Ｄ Ａ疫苗的研制必须考虑其特殊 的安全性 Ｎ 问题 ， 主要包括 ： ①可能导致插入性诱变 ， 即质粒载 体和外源基 因是否会整合进入宿主的基因中 ； ②外 源性蛋 白长期表达可导致免疫病理 ， 即长期表达外 源抗原可能产生机体产生免疫耐受 、 自身免疫病 、
１ Ｄ Ａ疫 苗的缺 点 ． ２ Ｎ
Ｄ Ａ疫 苗 相 对 于灭 活疫 苗 ，其 最 大 优 点 就 是 Ｎ
可以携带不同的保护性抗原基 因， 构成多价或多联 疫苗。病毒感染机体 时， 内产生的抗体一部分可 体
以和病毒 中和 ， 使其失去感染细胞的能力 ， 另一部 分抗体却 发挥相反的作用 ，它们协 助病 毒感染细
１ ＤＮ Ａ疫 苗 的特点
１１ Ｄ Ａ 疫苗 的优 点 ． Ｎ
胞， 这就是所谓 的抗体依赖性增强作用 ， 灭活疫苗 同样 具 有 这样 的特 点 ， 因而在 很 多情 况 下 导致 免 疫 失败 ， 甚至出现注射 了疫苗加快发病 的现象 。Ｄ Ａ Ｎ 疫苗可 以人为地去掉非保护抗原 ， 避免抗体依赖性 增强作用 的出现 。Ｄ Ａ疫苗的研制还可 以根据质 Ｎ 粒 载 体 的特 点 ， 调 控元 件 下 插人 同种 病原 不 同血 在 清型 的抗原基 因， 成多价苗 ， 可以插入不 同病 形 也 原 的抗原基 因， 形成多联苗 ， 这就是所谓的“ 万能疫 苗 ” 。 Ｄ Ａ疫苗不仅能诱导体液免疫 ， Ｎ 更重要 的是产 生强 有 力 的细 胞免 疫 ，此 外 ， Ｎ Ｄ Ａ疫 苗 不受 母 源抗 体 的影 响 ， 可 能 成功 地 用 于幼 龄 动物 乃 至新 生 动 有 物的免疫接种 ，可广泛用于许多疾病的早期预防 ， 这些 都是 灭活 疫 苗不 可 比拟 的。 Ｄ Ａ疫 苗相对于弱毒疫 苗 ， Ｎ Ｎ Ｄ Ａ疫苗 只含 部 分病原体基 因组序列 ， 不会 因病原体毒力回升而导 致 疫 苗毒 的散 播 。
兽 药 信 息
Ｄ Ａ疫苗免疫特性 Ｎ 及其在动物医学中的应用
张凤 珍 ，薛 江 东 ｚ
（ 内蒙 古 民族大 学 动物科 学技 术 学院 ， 通辽 ０ ８０ ２ ０ ０）
摘要 ： 质粒载体 自被发现在活体组织中可以表达 以来 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗以其优 于常规疫苗的特点而被人 们 所认 识 和接 受 ， 并进 行 了大量 的试验 研 究 ， 已成 为 疫 苗领 域 中的一 种新 的元 素 。本 文对 ＤＮＡ 现 疫苗的优缺点、 免疫机制以及影响其免疫效果的各因素进行 了分析 ， 简单介绍 了Ｄ Ａ疫苗在动 并 Ｎ 物 医学 中的应 用 。 关键 词 ： ＮＡ疫 苗 ； 点 ； 疫 ； 用 Ｄ 特 免 应
辔 ａ瘸嚣函霹 ・
静 静
２年５◇ 第期
兽 药 信 息
过敏反应 、 超免疫力或 自 身攻击。③ 与细胞因子合 用可能导致的其他风险； ④表达抗原的载体 自身可 能有其 他生物 活性 。 此外 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗所用载体大部分携带抗抗生素 基因 ， 这些 基 因有 可 能 会 被 其 他 病 原 所 转化 ， 成 形 耐药病原 ， 这样造成的“ 基因污染” 对人类社会 的确 是 一种 很大 的威胁 。 ２ Ｄ Ａ疫 苗的免疫 机 制 Ｎ 目前对 Ｄ Ａ疫苗免 疫机 理 的研究 仍在探讨 Ｎ 中， 一般认为， Ｎ Ｄ Ａ疫苗在接种后 ， 机体对其加工处 理 过程 与 病毒 感染 的 自然 过 程相 似 ， 原提 呈 过程 抗 也 相 同 。首先 ， 射 部位 的组 织 细胞 （ 注 如肌 细胞 、 上 皮 细胞 和粘膜 细胞 ）抗原 递 呈细 胞 （ Ｐ 或其 他 炎 、 Ａ Ｃ） 性细胞将部分质粒摄取 ，未被摄取 的游离 Ｄ Ａ大 Ｎ 多数被 Ｄ Ａ酶降解 ，少数可能随循环系统而进入 Ｎ 淋巴结或脾 中； 然后 ， 质粒 Ｄ Ａ分子在摄取细胞 的 Ｎ 核 内转 录 为 ｍ Ｎ 再被 移 至 细胞 质 内 翻译 成 抗原 Ｒ Ａ， 蛋 白分子 。这些抗原蛋 白分子有的被分泌到细胞 外， 有的结合到细胞膜上或局 限于细胞浆 内。分泌 出细胞 外 的抗 原 蛋 白分 子 最 终 通过 胞饮 或吞 噬作 用方 式被 Ａ Ｃ捕获 ， Ｐ Ｐ Ａ Ｃ将捕 获 的抗 原蛋 白分 子进 行加 工处 理 ，再 将处 理 后 的抗 原肽 递 呈 给 Ｔ细胞 ， 启动免 疫反 应 。免疫 应答 启 动后 ，引 发细 胞毒 性 Ｔ 细胞 （ Ｔ ） 答 ， 死 表达外 源 抗原 的肌 细胞 ， Ｃ Ｌ应 杀 使那 些 没 有分 泌 到细 胞 外 的抗原 蛋 白分 子 释放 出来 ， 再 由Ａ Ｃ Ｐ 捕获 ， 启动随后的免疫反应 。释放到细胞外 的抗原 蛋 白分 子 除 了被 Ａ Ｃ捕 获外 ，也 可被 Ｂ细 Ｐ 胞识别 ， 从而激活 Ｂ淋巴细胞产生抗体 ， 这样就诱 导 了机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。 ３ 影 响 ＤＮ Ａ疫 苗 免疫效 果 的因素
某种真核表达载体 ， 再将这种重组表达载体直接注 射到动物体 内， 外源基 因在活体 内表达 ， 使 产生 的 抗原激活机体 的免疫系统， 从而诱导特异性 的体液 免疫和细胞免疫应答。传统疫苗在效力 、 安全效用 方 面 存在 着 诸 多缺 点 ， 如灭 活 疫苗 不 能 有效 刺 激 例 机体产生细胞免疫应答 ， 产生 的非保护性抗体更有 利于病原 的浸染 （ 抗体依赖性增强作用 ）弱毒疫苗 ， 安全性令人担忧 ， 存在返祖反强的潜在危险。Ｄ Ａ Ｎ 疫 苗兼 有灭 活 疫 苗 和弱 毒疫 苗 二者 的优 点 ， 可 以 既 作为预防性疫苗 ， 也可以作为治疗性疫苗 ， 生产 在 制备 、 运输贮存等方面都具有其他疫苗无法 比拟的 优势 ， 因此被称为第三代疫苗 。可以应用于病毒 、 细 菌或寄生虫等感染性疾病的预防， 也可作为非感染 性疾病 、 肿瘤 、 自身免疫疾病 、 部分病毒感染等的治 疗性疫苗。 目前 ，人们 对 Ｄ Ａ疫苗 的表 达 水平 和 免疫 原 Ｎ 性 以及 接种 途 径 、佐 剂 等 多 方 面进 行 了广 泛 的 研 究， 应用于临床的 Ｄ Ａ疫苗却很少 ， Ｎ 主要原 因是 由 于大部分 Ｄ Ａ疫苗的免疫效果不尽人意 ，但伴随 Ｎ 着生物技术的不断发展 ， Ｎ Ｄ Ａ疫苗必定能在未来的 疫苗研 制 中扮演 举 足轻重 的角色 。
