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疫苗学原理第一章疫苗学概论第一节疫苗学简介本书以人用疫苗介绍为主，系统介绍疫苗的管理、市场和主要相关理论、技术及各种疫苗。以疫苗的组成而论，有灭活的全菌体或整个病毒颗粒组成的死疫苗，有经各种方式将细菌和病毒减毒的活疫苗，有抗原成份明确的亚单位疫苗，蛋白质为主要抗原成份的疫苗、多糖为主要抗原成份的疫苗和多糖与蛋白结合的疫苗。近年来有机化学方式合成的多肽疫苗、核酸疫苗也不断出现。一种疫苗出现的一般过程如下。疾病的出现，为防治疾病需要，需分析病因和病原，如为传染病，先分离病原体（细菌、霉菌、病毒或寄生虫），进而研究在自然感染过程中机体免疫系统所引起的反应，从而确定免疫原。根据不同情况，如致病微生物可以体外培养，可以先试验灭活的全颗粒死疫苗，由于灭活过程中可能破坏了有用抗原或者其他成份，有时死疫苗效果并不理想。进一步试验减毒活疫苗，即将病原微生物用遗传学理论和方法使之变异成不致病，但仍保留免疫活性的病原体。一般而言，这类减毒活疫苗免疫效果比死疫苗好，免疫期限多比死疫苗长。因为这种活疫苗株可以在宿主体内存活或适量繁殖从而长时间刺激机体免疫系统。但使用这类疫苗必须特别注意存在毒力返祖的可能性。有时全颗粒的微生物，无论死活，因包含成份复杂，其中有些成份可能引起不良反应，而与免疫关系不大。近年来应用生物化学技术，可以将有效抗原提纯；这类化学成份明确的疫苗统称“亚单位疫苗”，也称为“精制疫苗”或“无细胞疫苗“，包括以下几类：蛋白质抗原、多糖抗原、脂多糖类或类脂抗原以及多糖与蛋白质结合的抗原。多糖或脂多糖通常免疫原性较弱，不引起免疫系统的细胞免疫应答，因此近年来发展了多糖－蛋白结合疫苗（conjugatevaccine）。有时病原很难在体外人工培养活体外培养产量低，价格昂贵，不适合于疫苗蛋清等。此外基因重组技术也用来改造某些细菌毒素从而制成重组类毒素。在实验室确认和制造出可能作为疫苗大抗原，无论是全颗粒的或亚单位的，均应做各种体外试验，包括纯培养、化学、生化纯度及抗原性等；选择适当动物进行安全性和免疫原性试验。以上所有结果都令人满意时，即可申请新药临床试验（investgatingnewdrug,IND）。国内受理IND的机构为新药审批委员会。IND被批准后，在管理机构的监管辖按顺序进行Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ期临床试验。各期临床试验的设计及结果处理均应用统计学方法。Ⅲ期临床试验结果证明疫苗安全性和有效性后，即可申请生产执照，得到相关部门批准后进行生产。试生产的疫苗一般还要做追踪临床观察。一种新疫苗大研制需要多年的历程，受微生物学和化学等各种因素的影响，在历史上疫苗使用曾多次出现安全事故。因此在历史经验教训基础上，逐渐建立了一套完整的管理制度，即GMP、GLP和GCP等。疫苗大研发必须严格遵守相应制度进行。本教材以人用预防性疫苗为主，系统介绍疫苗学相关管理理论、实用技术和部分人用疫苗。第二节疫苗发展简史英国医生爱德华•琴纳经过长期观察，认为牛痘（cowpox）可以保护人免于罹患天巴斯德根据同时代科学家的研究结果，首先提出了传染病的微生物学说，并开始用减毒微生物制成疫苗：鸡霍乱疫苗。最初从病鸡分离细菌后立即接种健康1885年，巴斯德制造了减毒狂犬活疫苗。他首次将这种很小的在病犬脑、脊髓生主要发明者发明时间疫苗种类EdwardJenner1796牛痘疫苗LouicePasteur1885狂犬减毒活疫苗A.E.Wright1904伤寒死疫苗EmileBehring1901白喉抗毒素JaimeFerran1884霍乱减毒活疫苗Yersin1895鼠疫死疫苗HeraldCox1938斑疹伤寒灭活疫苗JonasSalk1954脊髓灰质炎灭活疫苗JohnEnders1954麻疹减毒活疫苗ThomasWeller1962风疹减毒活疫苗ThomasWellerJohnEnders1948腮腺炎减毒活疫苗表1.20世纪60年代前发明的主要人用传染病疫苗有些疫苗效果不理想。为解决这些问题，随着生物化学、分子生物学和免疫学等学科的长足进步与发展，自20世纪60年代以来，出现了一些新类型的疫苗：高度纯化的蛋白质疫苗；多糖及多糖与蛋白质结合疫苗；基因重组疫苗；DNA疫苗；多肽等大分子合成疫苗。并且疫苗的用途也不再局限于传染性疾病的预防，更涉及了肿瘤等疾病的治疗。二、20世纪60年代以后（一）蛋白质纯化疫苗的发展研究证明白喉毒素的产生与棒状杆菌噬菌体有关，一些噬菌体产生无毒性的蛋白分子，即天然白喉类毒素，与有毒性的毒素不同的只是某部位的氨基酸组成发生改变。这类蛋白称为交叉反应材料（cross-reactingmaterial，CRM）。其中CRM197已用于多种多糖－蛋白结合疫苗的蛋白质载体部分。（二）多糖及结合疫苗的兴起（三）基因重组疫苗的兴起（四）DNA疫苗的出现第二章中国疫苗的质量控制与管理生物制品（biologicalproduct）是人类与疾病斗争的必不可少的强大武器，是人类生活、生存的重要保障，是预防、治疗和诊断疾病的高科技产品。疫苗（vaccine）及抗血清（antiserum）等预防制品是生物制品重要组成部分，也可以说生物制品就是最初从研制和使用各种疫苗发展起来的，自1796年英国EdwardJenner研制和使用牛痘苗预防天花以来，生物制品已有200多后历史。我国1919年开始研究、生产和使用生物制品。生物制品系指以微生物、寄生虫、动物毒素和生物组织作为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制其中间产品和成品质量制成的生物活性制剂。主要包括：细菌类疫苗、病毒类疫苗、寄生虫类疫苗、毒素、类毒素、免疫血清、血液制品、免疫球蛋白、抗原、变态反应原、细胞因子、]单克隆抗体、DNA重组产品（recombinantDNAproduct）和体内及体外免疫诊断试剂等。第一节生物制品在预防、治疗和诊断疾病中的重要作用大方针之一，预防为主就是从预防着手，增强人民对疾病免疫保护水平，控制和减少传染病，直到消灭疾病。１９５５年卫生部颁布实施《传染病管理办法》，对传染病防治提出规划和要求。１９６３年我国卫生部颁布实施“预防接种实施办法”，对重点疫区和重点人群实施痘苗、伤寒疫苗、霍乱疫苗、乙型脑炎疫苗和卡介苗等，进行有计划的预防接种【1】。1974年五月世界卫生大会提出“2000年使人人享有卫生保健”的扩大免疫计划（expandedprogammeonimmunization,EPI）,其主要内容为接种麻疹疫苗，脊髓灰质炎疫苗（polimyelitisvaccine），卡介苗（BCGvaccine）及百日咳、白喉、破伤风混合制剂这4种疫苗来控制麻疹、脊髓灰质炎、结核病、百日咳、白喉和破伤风6种主要传染病。1978年卫生部下发《关于加强计划免疫工作通知》，1982年颁布《全国计划免疫工作消灭了天花之后，再次成功地消灭第二个严重传染病【3】。我国目前除进行上述4种疫苗计划免疫外，从2001年国家又将乙型肝炎疫苗（ha-patitisB.vaccine）预防接种列为计划免疫的第5种疫苗，此外，我国还把乙型脑炎疫苗、流行性脑脊髓膜炎疫苗等亦纳入计划免疫管理范围，实施计划免疫接第二节我国生物制品发展概况同时，我国新型疫苗的研发也取得了长足的进步【3】。乙型脑炎减毒活疫苗（Japaneseencephalitisvaccinelive）是我国的俞永新、李河民和敖坚等首次研制成功的新型疫苗，1990年通过新药审评，经人体试验和大面积流行病学效果观察，证明该疫苗减毒株遗传性稳定，免疫效果好，该减毒活疫苗接种1针后中和抗体阳转率为94.7%~100%，加强免疫1针后，其免疫持久性可达5～7年，已由成都、兰州和武汉生物制品研究所生产，每年产量为2000多万人份，累计接种人数在2亿人以上。该疫苗已得到WHO认可，并通过了我国起草的该疫苗制造及检定规程，还通过技术转让方式在韩国生产、将此疫苗推广使用。甲型肝炎减毒活疫苗（hapafifisAvaccinelive）也是我国的毛江森、张华远和胡孟冬等首次研制成功的新型疫苗，1992年批准投产，该甲肝活疫苗滴度在6.5TCID50以上，接种后抗-HAV阳转率在80%以上，该疫苗在流行疫区，给易感人群免疫接种，能有效降低甲肝发病率，控制流行。我国于1958年首次从麻疹病人分离到病原体，即开始麻疹疫苗（measlesvaccinelive）研制，我国未走国外研制灭活疫苗不成功的技术路线，集中力量研究减毒疫苗，于1965年研制成功，只比美国批准上市的麻疹减毒活疫苗晚两年。1988年，韩国李镐望首次给人接种流行性出血热疫苗（肾综合症出血热灭活疫苗）（haemorrhagicfeverwithrenalsyndromevaccine）,虽获成功但其是将毒种脑腔接种乳鼠，发病后取脑组织制备疫苗，由于脑组织可引起严重变态反应，因此存在较大安全隐患。我国俞永新、宋干、朱智勇和黄永成等首次采用金黄色地鼠及沙鼠肾细胞组织培养流行性出血热灭活疫苗成功、经批准生产使用，证明安全有效。第三节我国疫苗的质量监督管理根据《中华人民共和国药品管理法》（以下简称《药品管理法》）[5]规定：凡是用于预防、治疗和诊断人疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应证和功能主治、用法和用量的物质，通称为药品。疫苗、抗血清、血液制品和诊断剂均为药品（pharmaceuticalproduct）。凡在中国境内从事药品（包括疫苗和抗血清）的研制、生产、经营、使用和监督管理睥单位，必须遵循该《药品管理法》。一、国家药品监督管理机构及其职责1998年国务院设置成立国家药品管理局，即国务院药品监督管理部门，行使《药品管理法》所赋予的主管全国药品监督管理的职能，其主要职责如下。1）拟定、修定药品管理法律法规并监督实施。2）拟定、修定和颁布药品法定标准[6,7]、制定国家基本药物目录。3）注册新药、防制药品、进口药品、中药保护品种；负责药品再评价、不良反映监测、临床试验、临床药理基地和淘汰药品的审核工作。4）拟定、修定、分布医疗器械产品法定标准、核发医疗器械产品注册证和生产许可证。5）拟定、修定药品生产质量、经营质量、医药单位制剂管理规范，依法核发药品生产企业、经营企业、医疗单位制剂许可证。6）拟定、修定药品非临床研究质量、临床试验质量管理规范并监督实施。7）监督检定、抽检药品的生产、经营和医疗单位的药品质量，发布国家药品质量公报，依法查处制售假劣药品的行为和责任人，监管中药材集贸市场。8）审核药品广告，负责药品的行政保护和、指导全国药品检验机构的业务工作。9）依法监管麻醉药品、精神药品、毒性药品、放射性药品及特种药械。10）研究药品流通的法律法规，实行药品批发、零售企业资格认证制度，制定处方药、非处方药、中药材和中药饮片的购销规则等。国家药品监督管理局下设的药品注册司负责：拟定、修订和颁布药品的法定标准；注册新药、仿制药品、进口药品、中药保护品种及新药临床试验；负责药品再评价和淘汰药品的审核工作；依法管理麻醉药品、精神药品、毒性药品、放射性药品及特种药械；指导全国药品检验机构的业务工作。各省、自治区和直辖市人民政府药品监督管理部门负责本行政区域内的药品监督管理工作。二、国家药品检验机构及其职责《药品管理法》规定：药品监督管理部门设置或确定药品检验机构，承担依法实施药品审批和药品质量检验所需的药品检验工作。中国药品生物制品检定所（以下简称中检所），对外名称为“中华人民共和国口岸药品检验总所”，是承担依法实施药品审批和药品质量监督检查的国家法定药品检验机构，是全国药品、生物制品检验最终技术仲裁机构，是我国药品、生物制品质量控制和标准化研究中心，还是各省、自治区和直辖市药品检验机构的技术指导培训中心，其主要职责如下。1)负责全国药品、生物制品（包括进口药品和生物制品）质量检验和技术仲裁；承担对全国药品、生物制品生产、经营、使用单位的质量监督检验。2)制订国家药品、生物制品抽验计划，提供国家药品、生物制品质量公报所需技术数据和质量分析报告。3)承担国家药品、生物制品质量标准的技术审核、修订和起