不同类型疫苗的作用机制

不同类型疫苗的作用机制Page22Page331弱毒疫苗基本概念：弱毒疫苗，是一种病原致病力减弱但仍具有活力的完整病原疫苗，也就是用人工致弱或自然筛选的弱毒株，经培养后制备的疫苗。作用机制：通过特殊途径致弱后，其致病力减弱且免疫原性保持不变，经过首免、二免甚至三免后，畜禽不产生明显损伤，却能被刺激产生明显的免疫保护力畜禽不再被感染。Page44突出的特点表现在以下几个方面：（1）诱导包括体液免疫、细胞免疫的免疫方式，具有较强保护作用。（2）由于是活病毒，病毒可以在体内增殖，长时间和机体细胞发生作用，诱导较强的免疫力。（3）需接种多次，即可以达到满意的效果。（4）可以通过自然感染途径接种（点眼、滴鼻、口服等），这样不仅可以产生全身免疫反应，而且可以诱导产生局部免疫反应。（5）可以通过病毒所有抗原（病毒包括多种抗原，其中一种或两种就能引起反应）刺激机体产生反应。（6）一般采用真空冻干工艺，需冷冻保存（-15℃～-20℃）。Page55其主要缺点：(1)既然是活病毒制剂，有可能污染其它活的病原体；(2)一些减毒活疫苗仍保留有一定的毒力；(3)传统的减毒活疫苗可能出现病毒毒力回复；(4)在一些免疫缺陷的个体中可能诱发严重疾病；(5)在某些时候，野毒株感染可以导致活疫苗效果降低；(6)缺损颗粒可以干扰疫苗的免疫效果；(7)对保存和运输的要求较高。Page662灭活疫苗基本概念：灭活疫苗是先对病毒或细菌培养，然后用加热或化学剂（通常是福尔马林）将其灭活。灭活疫苗即可由整个病毒或细菌组成，也可由它们的裂解片段组成为裂解疫苗。Page77作用机制：灭活疫苗常需多次接种，接种1剂不产生具有保护作用的免疫，仅仅是“初始化”免疫系统。必须接种第2剂或第3剂后才能产生保护性免疫。它引起的免疫反应通常是体液免疫，很少甚至不引起细胞免疫。接种灭活疫苗产生的抗体滴度随着时间而下降，因此，一些灭活疫苗需定期加强接种。灭活疫苗通常不受循环抗体影响，即使血液中有抗体存在也可以接种（如在婴儿期或使用含有抗体的血液制品后）；它在体内不能复制，可以用于免疫缺陷者。灭活疫苗使受种者产生以体液免疫为主的免疫反应，它产生的抗体有中和、清除病原微生物及其产生的毒素作用，对细胞外感染的病原微生物有较好的保护效果。灭活疫苗对病毒、细胞内寄生的细菌和寄生虫的保护效果较差或无效。Page88其主要优点：(1)由于不存在有感染性病毒存在，比较安全；(2)保存方便，无须冻干保存；(3)其它活病原体污染问题较少；(4)生产相对简单。Page99主要缺点：(1)免疫效果一般低于减毒活疫苗，虽然能够诱导产生包括中和抗体在内的免疫反应，但不能诱导细胞毒T淋巴细胞反应。(2)诱导产生的免疫反应持续时间较短，需要多次接种。(3)灭活剂对病毒抗原有影响，而且对不同的抗原成分影响不同。(4)由于诱导的免疫反应水平较低，以及各个抗原成分之间的疫苗应答不平衡，可能诱发疾病。(5)一般要求对疫苗进行浓缩纯化。(6)一般不能通过自然途径接种，不易产生局部免疫反应。(7)需要使用佐剂，制剂中存在灭活剂。Page10103类毒素基本概念：细菌的外毒素经甲醛处理后，失去毒性而仍保留其免疫原性，能刺激机体产生保护性免疫的制剂。常用的甲醛溶液的浓度是0.3～0.4%。它可使细菌外毒素的电荷发生改变，封闭其自由氨基，产生甲烯化合物（CH2=N-）。其他基团（如吲哚异吡唑环）与侧链的关系亦可改变，成为类毒素。常用的类毒素有白喉类毒素，破伤风类毒素。另外，若在类毒素中加入适量的磷酸铝或氢氧化铝，即成吸附精制类毒素。Page1111作用机制：该类制剂在体内吸收较慢，能较长时间刺激机体，使机体产生高滴度抗体，增强免疫效果。类毒素也可与死疫苗混合制成联合疫苗。如百白破三联疫苗，就是由百日咳死菌苗、白喉类毒素、破伤风类毒素混合制成的。主要用于儿童，注射后可同时预防儿童易发的白喉、百日咳、破伤风三种疾病。类毒素在预防由外毒素引起的传染病中起重要作用，可用于人和动物的免疫接种，使其通过人工自动免疫获得抗病能力；还可用来免疫动物，再从动物血液中提取含抗毒素的血清，将此抗血清注入人体后，可使人体通过被动免疫的方式，立即获得相应的特异性免疫力。Page1212其优点：与灭活菌疫苗相同，不具持续力，所以必须经常追加接种。其缺点：制备简单，成本低廉。Page13134亚单位疫苗基本概念：亚单位疫苗是将致病菌主要的保护性免疫原存在的组分制成的疫苗.在大分子抗原携带的多种特异性的抗原决定簇中，只有少量抗原部位对保护性免疫应答起重要作用。通过化学分解或有控制性的蛋白质水解方法使天然蛋白质分离，提取细菌、病毒的特殊蛋白质结构，筛选出具有免疫活性的片段制成的疫苗，称为亚单位疫苗。Page1414作用机制：亚单位疫苗仅有几种主要表面蛋白质，因而能消除许多无关抗原诱发的抗体，从而减少疫苗的副反应和疫苗引起的相关疾病。A群脑膜炎球菌多糖疫苗、伤寒Vi多糖疫苗是比较早的亚单位疫苗，该类疫苗减少了全菌疫苗使用中所出现的不良反应；此外，流感裂解疫苗的免疫效果及安全性已在国内外的广泛应用中得到了肯定。亚单位疫苗的不足之处是免疫原性较低，需与佐剂合用才能产生好的免疫效果，所以，若全菌（病毒）疫苗不存在严重不良反应，仍应以全菌（病毒）疫苗为首选。其优点：易制备，价格低廉。其缺点：需追加免疫，制备疫苗有局限性。Page1515生物技术疫苗Page16161结合疫苗基本概念：结合（以蛋白为载体的细菌多糖类）疫苗是指采用化学方法将多糖共价结合在蛋白载体上所制备成的多糖-蛋白结合疫苗，用于提高细菌疫苗多糖抗原的免疫原性，如b型流感嗜血杆菌结合疫苗、脑膜炎球菌结合疫苗和肺炎球菌结合疫苗等。Page1717作用机制：病原菌中的抗原性多糖通常是由一相同结构单位重复组成的线性聚合体，这一结构单位称之重复单位（repeatunit,RU),一个RU常有2-8个单糖，其中的O-乙酰基、丙酮酰基、糖苷键和磷酸酯（Hib荚膜多糖中有此结构）等成分是多糖抗原的主要决定簇。具有这种重复决定簇结构的多糖抗原能专一性地被B细胞表面抗原识别受体而与之牢固结合，并引起足够数量的受体发生交联，产生成帽现象，从而可单独触发B细胞分化。因此单一多糖抗原在刺激机体产生免疫应答时，不需要T辅助性细胞（TH细胞）的辅助就能直接激活B细胞，是一种T细胞不依赖性抗原（Ti-Ag）。与Ti-Ag发生应答的是B1细胞，其细胞膜表面的抗原识别受体（即膜表面免疫球蛋白SmIg)为IgM单位，故应答中仅产生IgM抗体，无记忆B细胞(Bm)形成，不产生加强应答，因而免疫原性弱。Page1818将多糖分子经化学共价结合到蛋白质上，由于蛋白质是一个大分子载体，其分子表面存在多种不同的决定簇，能专一性地被TH细胞表面抗原识别受体识别，从而激活TH细胞，使之参与免疫应答，因此多糖-蛋白结合物注射机体后诱发T细胞依赖性免疫应答，应答过程中存在着TH-B2细胞间的协同作用，其中TH细胞专一地识别多糖（抗原）决定簇，是产生抗体的效应细胞。由于B2细胞（成熟的B淋细胞）表面的抗原识别受体为IgG和IgM,故应答中产生这两种抗体，且能形成记忆细胞，出现加强应答，使结合物中多糖的免疫原性大大提高。同单一多糖疫苗相比，多糖蛋白结合疫苗具有许多免疫优势，即它属于Td-Ag,有TH细胞参与，刺激机体产生的抗体主要为IgG，另有少量的IgM，能产生细胞免疫和加强应答，免疫原性强，免疫接种范围广。Page1919其优点：由于结合疫苗中两种抗原经化学共价结合后其各自的免疫原性均得以增强,如此不仅起到了联合接种的目的,还同时提高了免疫接种效果,带来一定的社会效益和经济效益。其缺点：作为一个在单一多糖疫苗基础上进一步化学结合的疫苗,其制备成本较高,在某些特殊情况下其发展受到一定限制；在具体化学合成中还存在许多问题,其中如多糖和载体蛋白质在结合中均存在自身交联而变形,产生一种新抗原(副反应物)的可能。Page20202合成肽疫苗基本概念：合成肽疫苗是一种仅含免疫决定簇组分的小肽,即用人工方法按天然蛋白质的氨基酸顺序合成保护性短肽,与载体连接后加佐剂所制成的疫苗,是最为理想的安全新型疫苗,也是目前研制预防和控制感染性疾病和恶性肿瘤的新型疫苗的主要方向之一。Page2121作用机制：合成肽疫苗能否产生对B细胞表位的特异性免疫应答以及应答水平的高低主要取决于设计的几种抗原表位的组成和组合方式。一般而言,作为理想的免疫原,抗原分子中要同时包含目的抗原B细胞表位和自身或外源T细胞表位,可诱导出高度特异性的体液或细胞免疫反应,从体液免疫和细胞免疫水平起到预防或治疗作用,使机体产生较强的保护性。另外,通过设计隐藏于抗原分子内部的表位可增强抗原的免疫原性,因为泛DR辅助T细胞表位(pan-DRhelperTcellepitopes,PADRE)或通用T表位(universalTepitope)以高亲和力与机体内常见的HLADR分子结合,较少受MHC限制。Page2222其优缺点：合成肽疫苗能克服常规疫苗的缺点，很早就被认为是动物传染病预防用的终极疫苗。然而多年的研究结果表明，合成肽疫苗免疫动物后所起的免疫保护作用并没有象人们当初设想的那样理想，同时证明了构建的合成肽疫苗的抗原性及其免疫原性要受到其自身组成及宿主免疫系统等多种因素的影响。在诱导机体产生免疫的过程中，单一的中和抗原表位是远远不够的，增加中和抗原表位的数目和引入细胞抗原表位将起到必不可少的辅助协同作用。Page23233基因工程疫苗使用DNA重组生物技术，把天然的或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中，使之充分表达，经纯化后而制得的疫苗。应用基因工程技术能制出不含感染性物质的亚单位疫苗、稳定的减毒疫苗及能预防多种疾病的多价疫苗。包括基因亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、DNA疫苗、转基因植物疫苗、基因缺失疫苗。Page24243.1基因工程亚单位疫苗基本概念：基因工程亚单位疫苗（Subunitvaccine）又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗，是指将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达，并以基因产物—蛋白质或多肽制成疫苗。Page2525作用机制：例如FMDV基因工程亚单位疫苗主要是利用各种表达系统表达VP1蛋白，制成疫苗。Kupper等（1981）等克隆了FMDVVP1基因，将其插入到原核表达载体PL启动子的下游，实现VP1基因的原核表达，并通过间接ELISA和放射免疫试验证实了其表达产物具有抗原性，从而为FMDV基因工程亚单位疫苗的研制提供了理论依据。同年Kield用大肠杆菌表达的A型FMDVVP1蛋白免疫猪和牛，都可诱导中和抗体的产生，用高浓的VP1蛋白或重复接种牛，可使牛抵抗FMDV强毒的攻击。Page2626Morgan证实：用A12-32二聚体多次接种猪，猪也可产生高水平的中和抗体，可以保护猪免受强毒的攻击，但是该技术不适合O型FMDV。目前，已经发现FMDV结构基因和非结构基因2A、3C串联起来表达，可以产生76S的类病毒粒子，提纯该病毒粒子，用来免疫动物，其免疫效果类似于全病毒，可产生高水平的中和抗体，能抵抗强毒的攻击，并彻底解决了FMDV常规疫苗散毒的危险。除此以外，酵母和杆状病毒系统也用来表达VP1蛋白，解决VP1蛋白在原核表达系统中不被修饰加工等问题，以期提高其免疫原性。Page2727其优点：①安全性高；②纯度高，稳定性好；③产量高；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。其缺点：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（adjuvant）。Page2828用于亚单位疫苗生产的表达系统主要有大肠埃希氏菌、枯草杆菌、酵母、昆虫细胞、哺乳类细胞、转基因植物