疫苗的研究进展

张宗海

疫苗的研究进展                                                                                                 

摘要：疫苗是指为了预防、控制传染病的发生、流行，用于人体预防接种的疫苗类预防性生物制品。生物制品，是指用微生物或其毒素、酶，人或动物的血清、细胞等制备的供预防、诊断和治疗用的制剂。预防接种用的生物制品包括疫苗、菌苗和类毒素。其中，由细菌制成的为菌苗；由病毒、立克次体、螺旋体制成的为疫苗，有时也统称为疫苗。随着各种新技术的出现并逐渐应用于疫苗研究领域,一些以前难以制备的疫苗都获得了成功。本文对动植物疫苗、DNA疫苗等新兴的疫苗研究方法进行概述。

关键词：新型疫苗；健康安全；研究进展；管理；应用

原理：疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等；当动物再次接触到这种病原菌时，动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

种类：人工主动免疫制剂 1. 灭活疫苗：选用免疫原性好的细菌、病毒、立克次体、螺次体等，经人工培养，再用物理或化学方法将其杀灭制成疫苗。此种疫苗失去繁殖能力，但保留免疫原性。死疫苗进入人体后不能生长繁殖，对机体刺激时间短，要获得持久免疫力需多次重复接种。比如：甲肝灭活疫苗，就是死疫苗。

　　2.减毒活疫苗 用人工定向变异方法，或从自然界筛选出毒力减弱或基本无毒的活微生物制成活疫苗或减毒活疫苗。常用活疫苗有卡介苗（BCG，结核病）、麻疹疫苗、脊髓灰质疫苗（小儿麻痹症）等。接种后在体内有生长繁殖能力，接近于自然感染，可激发机体对病原的持久免疫力。活疫苗用量较小，免疫持续时间较长。活疫苗的免疫效果优于死疫苗。比如：水痘疫苗是减毒活疫苗，麻风、腮腺炎疫苗都是属于活疫苗。

3.类毒素 细胞外毒素经甲醛处理后失去毒性，仍保留免疫原性，为类毒素。其中加适量磷酸铝和氢氧化铝即成吸附精制类毒素。体内吸收慢，能长时间刺激机体，产生更高滴度抗体，增强免疫效果。常用的类毒素有白喉类毒素、破伤风类毒素等。

人工被动免疫制剂  1.抗毒素 2.人免疫球蛋白制剂 3.细胞因子制剂4.单克隆抗体制剂

人工主动免疫和人工被动免疫均能使机体增加抗病能力，但后者的持续时间短，主要用治疗和紧急预防。
新型疫苗  1.亚单位疫苗（subunit vaccine）2.结合疫苗 3.合成肽疫苗 4.基因工程疫苗：（1）重组抗原疫苗（2）重组载体疫苗（3）DNA/RNA疫苗（4）转基因植物疫苗
DNA疫苗研究DNA疫苗是将编码抗原的质粒DNA注射到机体内,使其在体内表达介导免疫反应。这个概念是由Wolff等提出的,他将裸露的DNA注射到小鼠肌肉,发现报告基因在小鼠的肌纤维内长期表达。DNA疫苗以大肠杆菌质粒DNA为载体,表达其上的抗原DNA,诱发全面的免疫应答。随后,DNA疫苗开始应用到流感疫苗的研制。主要为编码血凝素(HA)、神经氨酸酶(NA)DNA、核壳蛋白(NP)、膜蛋白(M)DNA的疫苗[1]。现在,DNA疫苗正在被越来越广泛的应用到各种疾病和各个领域。DNA疫苗具有以下优点:1)通过体内抗原合成和MHCI类抗原合成和抗原呈递诱导CTL,提供有效的减毒活疫苗而没有受感染的风险。2)无需刺激可以长期免疫,其机理可能是因为延长了抗体合成。3)费用低、操作简单。4)热稳定,避免通常所需低温操作。5将编码多个抗原的基因连在一个载体上可能制成多价疫苗。6)克隆简单,使新疫苗能很快制成[2]。同时,DNA疫苗也具有一些缺陷,如免疫原性低、免疫效果差和存在同宿主染色体发生整合、激活癌基因、诱生抗DNA抗体等潜在的危险性,这些都限制了它在临床上的应用。目前主要从以下几个方面对其进行优化:1)优化核酸免疫载体,主要是增强载体表达水平及抗原的免疫原性。2)优化保护性抗原编码序列,在DNA疫苗中导入同一病原体不同株的抗原。3)筛选合适的免疫佐剂,增强机体的免疫应答。4)选择合适的接种途径,目前基因枪是一种较好的方法。5)改进分离纯化工艺,超螺旋质粒DNA是比较理想的一种形式[3]。
抗独特型抗体疫苗抗独特型抗体苗主要应用于肿瘤的免疫型制备。独特型指同一个体不同B细胞克隆产生的Ig分子所特有的抗原特异性标志,独特型由若干个抗原决定簇组成,又称为独特位,主要存在于V区。抗独特型抗体是机体针对抗体的独特型产生的抗体。独特型主要覆盖抗体的抗原结合部位(CDR),另一些分布于接近这一抗原结合部位的V区的骨架部分。抗独特型抗体有两种:针对骨架部位α型和针对抗原结合部位β型。Ab2β因其抗原结合部位与抗原表位相似,并能与抗原竞争性地和Ab1结合,故又称为抗原内影象。内影象组的独特型可模拟抗原,增强和放大免疫应答,可用于制作疫苗。采用模拟肿瘤相关抗原的Ab2β刺激机体的抗肿瘤免疫应答。抗独特型抗体疫苗可以模拟抗原而不产生像传统抗原疫苗一样的副作用。其本质为蛋白质,因此还具有易扩增,可以大量生产的优点。抗独特型抗体疫苗自Reinartz等用抗卵巢癌
单抗OC125的抗独特型抗体ACA125对45例晚期或复发的卵巢癌患者进行主动免疫治疗以来,已经在人结肠癌、乳腺癌、膀胱癌、黑素瘤、鼻咽癌[4]等多个领域进行了临床及临床前实验。
多肽疫苗抗原被抗原提呈细胞摄取后加工处理、降解为抗原肽片段并与胞内MHC分子结合,以抗原肽/MHC分子复合物的形式递呈给T细胞或B细胞识别。因此病原微生物蛋白的一部分肽段,在免疫动物后会产生一定的保护性免疫。多肽疫苗的制作多采用化学合成法,先用酶解及化学裂解蛋白片段法、演绎法、化学合成肽段法确定抗原决定簇肽段,然后合成多肽疫苗抗原[5]。因基于表位的多肽疫苗设计需要对抗原决定簇有所了解,有人提出重叠的合成肽疫苗(Overlapping synthetic pep-tides)的方法,即合成一系列重叠连续的肽段再分别对它们进行检测[6]。多肽疫苗已经用于乳腺癌疫苗的研究[7]。

转基因植物疫苗  是运用转基因植物细胞的全能性,对整合或转染至其体内的抗原基因进行复制、表达[8 ] ,从而生产出的疫苗。转基因植物是继用微生物,哺乳动物细胞表达系统生产疫苗后,最具热点的表达系统,它不仅避免了微生物表达系统在疫苗糖基化加工上的不足,相较哺乳动物表达系统而言,成本低廉、安全方便[ 9 ] 。自1989年Hiatt首将抗原基因在植物中成功表达,至今,转基因植物不仅表达了简单结构的抗体蛋白,还包括IgA2G的复杂嵌合抗体蛋白。1992年,Mason提出转基因植物可以作为疫苗产生系统的观点后[ 10 ] ,美国生物公司希望生产出被称之为魔弹的人类单克隆抗体,广泛用于疾病的预防治疗[11 ] ,目前,转基因植物疫苗对于部分病毒病和细菌病的免疫性已进入临床试验阶段,它在寄生虫疾病及避孕疫苗方面的研究则成为新的热点。

展望 目前为止,转基因植物可饲疫苗的研究也才刚刚起步,尽管有人已经或正在进行人体试验,但距离真正产业化还有很长的路要走,尤其是一些欧洲国家对转基因植物一直持抵制态度,这就为转基因植物疫苗的发展设置了障碍,使得很多转基因植物疫苗仅停留在实验室研究阶段。因此,为了推动转基因植物疫苗的快速发展,不仅要在转基因植物疫苗的技术创新方面加大力度,同时也要注重对广大群众普及转基因植物方面的知识,消除人们对转基因植物的恐惧心理,为转基因植物疫苗的发展扫除障碍。随着转基因技术和相应检测手段的逐步建立和优化,转基因植物疫苗和转基因植物抗体在产业化生产中必将具有广阔的应用前景。

目前，禽病防疫仍以疫苗免疫为主，疫苗的安全性直接影响动物疫病的防控效果，优质疫苗能有效预防疾病的暴发、蔓延，提高动物的生产性能，创造经济效益。但劣质疫苗可能对动物造成伤害，对环境造成污染，进而威胁人类健康[12]
存在的问题及对策目前对规模养殖场防疫监管缺乏国家标准，操作存在随意性。建议对规模养殖场计划免疫、抗体监测、检疫监督等制定国家标准。使动物卫生监督机构对规模养殖场监管操作统一标准、有章可循。提高规模养殖场现代化经营管理水平。培训侧重于养殖经验及标准化养殖管理，增强“养防并重、防重于治”，履行动物防疫义务的意识，促进养殖场防疫措施的落实。结合国家对规模养殖补贴、保险理赔、贷款贴息等惠民政策，应与《动物防疫法》等规定措施挂钩，由县级以上动物卫生监督所参与审察。倘若规模养殖场防疫落空或不实，采用一票否决制，一律不予享受国家补贴、保险理赔、贷款贴息等项目。对动物防疫联查监管的重心，应由散户向规模养殖场转移，加快先进防疫装备投入，启动养殖场生物安全处理补偿及依法追究机制，加大监管力度。
关注疫苗安全，关注人类健康兽用生物制品的生物安全直接影响动物和人类的健康，而动物的健康又会影响人类健康，简而言之，兽用生物制品的生物安全问题直接或间接影响人类的生命健康安全，关注与重视兽用生物制品的生物安全问题，不仅仅是提高和保障动物的健康问题，更重要的是在提高与保障全人类的生命健康、促进社会的稳定问题。[13]
管理各类疫苗的领取和保存　每月不定期而按需要到济南市疾控中心领取疫苗。领取疫苗时,备有冷藏箱及冻制好的冰排,在冷藏箱底垫上防震和吸水的纸或纱布,再放入疫苗。将麻疹疫苗及脊髓灰质炎疫苗放入靠近冰排层,再将卡介苗放入中层,乙肝疫苗、百白破及稀释液放入上层,以防冻结。最后,用纸填充好各疫苗盒之间的空隙,以防振动而损坏疫苗。以上的各类疫苗按程序装好后加盖,检查无误后再根据当时气温的变化快速到达目的地,将疫苗按其所需温度分别放入冷库或冰箱内贮存。疫苗必须按种类、规格、批号、失效期分类存放。按照有效期的长短有计划地使用,效期短的先使用。疫苗在贮存的冰箱内必须留有相应的空隙,以保证冷气循环和流通,确保疫苗所需的温度。
　 疫苗领取的程序和管理　在领发疫苗时,建立严格的出入登记表,以备查询,做到出入疫苗相符。设制表格,按规定时间做好各类疫苗的数量、生产厂家、批号、有效期和失效期的记录,以防发生疫苗的变质、过期、损坏而造成不安全的接种。
　除霜　必须按时、按规定进行除霜。冰箱内结霜超过0·5cm时要及时除霜。除霜前,将箱内疫苗转移到另一个冰箱或冷藏箱内后,然后关机,切断电源,再进行除霜。除霜完毕后,擦干溶化的水,打开冰箱让其晾干后再使用。使用前先插上电源,然后再开机。待冰箱内温度降到8℃以下后,再将疫苗按其所需温度分别转入冰箱内。
　冰箱温度的监测　将特制的温度计放置在冰箱冷藏室的中部并做到每天上、下午各监测1次并做好记录,以准确监测冰箱内温度的变化并随时调控。

讨论:疫苗的冷藏管理措施是否得当直接关系到疫苗的质量和确保疫苗的安全接种。采取各种管理措施,如设专职人员把好质量关,从疫苗的领取到运行以及保存等各个环节,使章丘市疾控中心多年来从未发生疫苗的损坏变质和管理的混乱,从而确保了各类疫苗的安全接种,进一步提高了人群的免疫水平。

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李恩昭

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