《基因工程疫苗》PPT课件.ppt

《《基因工程疫苗》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《基因工程疫苗》PPT课件.ppt（23页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基因工程疫苗基因工程疫苗：狭义的疫苗被称做传统疫苗基因工程疫苗：狭义的疫苗被称做传统疫苗（traditional vaccine），即完整的病原体为主制成的），即完整的病原体为主制成的疫苗；而疫苗；而基因工程疫苗则属于新一代疫苗（基因工程疫苗则属于新一代疫苗（New generation Vaccine）或高技术疫苗范畴（）或高技术疫苗范畴（High-tech Vaccine）。）。主要包括主要包括基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、蛋白工程疫苗苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、蛋白工程疫苗等等等，广义的还包括等，广义的还包括遗传重组疫

2、苗、合成肽疫苗、抗遗传重组疫苗、合成肽疫苗、抗独特型抗体疫苗以及微胶囊可控缓释疫苗独特型抗体疫苗以及微胶囊可控缓释疫苗等。等。一、传统疫苗与新型疫苗的区别：一、传统疫苗与新型疫苗的区别：传统疫苗传统疫苗疫苗的研制则主要是通过人体实验从经疫苗的研制则主要是通过人体实验从经验与失败中获得。验与失败中获得。2020世纪以来，随着病原学、流行病学、世纪以来，随着病原学、流行病学、免疫学，特别是病毒组织培养技术的发展，免疫学，特别是病毒组织培养技术的发展，大量传统疫苗相继问世。大量传统疫苗相继问世。免免疫疫学学的的进进展展，使使人人们们可可以以通通过过是是否否产产生生中中和和抗抗体体判判定定疫疫苗苗成成

3、功功与与否否。几几乎乎所所有有免免疫疫保保护护机机制制明明确确，可可以以产产生生中中和和抗抗体体，又又易易于于培培养养的的疫疫苗苗都都已已获获得得成成功功。甚甚至至一一些些新新出出现现的的疾疾病病，主主要要具具备备上上述述特特点点，也也可可以以使使用用传传统统疫疫苗苗技技术术迅迅速速研研制制成成功（表功（表5-55-5）。）。对对于于免免疫疫保保护护机机制制不不明明确确，有有潜潜在在致致癌癌性性或或免免疫疫病病理理作作用用，以以及及病病原原不不能能或或难难于于培培养养的的疫疫苗苗，使用传统疫苗技术就很难研制成功。使用传统疫苗技术就很难研制成功。（一）基因工程疫苗（一）基因工程疫苗 gene e

4、ngineering vaccine基基因因工工程程疫疫苗苗，也也称称遗遗传传工工程程疫疫苗苗（genetic engineering vaccine），指指使使用用重重组组DNA技技术术克克隆隆并并表表达达保保护护性性抗抗原原基基因因，利利用用表表达达的的抗抗原原产产物物，或重组体本身制成的疫苗。或重组体本身制成的疫苗。主主要要包包括括基基因因工工程程亚亚单单位位疫疫苗苗，基基因因工工程程载载体体疫疫苗苗，核核酸酸疫疫苗苗，基基因因缺缺失失活活疫疫苗苗，及及蛋蛋白白工工程程疫苗疫苗等五种。等五种。1 1、基基因因工工程程亚亚单单位位疫疫苗苗(gene engineering subunit

5、vaccine)基因工程亚单位疫苗又称生物合成亚单位疫苗或基因工程亚单位疫苗又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗。是指利用重组亚单位疫苗。是指利用DNA重组技术将编码重组技术将编码病原微生物保护性抗原基因导入受体菌或细胞，病原微生物保护性抗原基因导入受体菌或细胞，使其在受体中高效表达，分泌保护抗原肽链继续使其在受体中高效表达，分泌保护抗原肽链继续保护性抗原肽链，加入佐剂及制成基因工程亚单保护性抗原肽链，加入佐剂及制成基因工程亚单位疫苗位疫苗。2 2、基基因因工工程程活活载载体体疫疫苗苗（gene engineering vector vaccine）基基因因工工程程活活载载体体疫疫苗苗可可以

6、以是是非非致致病病性性微微生生物物通通过过基基因因工工程程的的方方法法使使之之表表达达某某种种特特定定病病原原物物的的抗抗原原决决定定簇簇基基因因，产产生生免免疫疫原原性性。也也可可以以是是致致病病性性微微生生物物通通过过基基因因工工程程的的方方法法修修饰饰或或去去掉掉毒毒性基因但仍保持免疫原性。性基因但仍保持免疫原性。在在这这种种疫疫苗苗中中，抗抗原原决决定定簇簇的的构构像像与与致致病病性性病病原原体体抗抗原原的的构构象象相相同同或或者者非非常常相相似似，兼兼有有活活疫疫苗苗和和死死疫疫苗苗的的优优点点。在在免免疫疫力力上上很很有有优优势势。主主要要有有基基因因突突变变疫疫苗苗和和复复制制性

7、性活活载载体体疫疫苗苗。基基因因突突变变体体疫疫苗苗，这这类类疫疫苗苗是是认认为为的的将将病病原原体体的的某某个个或或某某些些基基因因全全部部或或部部分分删删除除，使使其其毒毒力力下下降降不不在在引引起起临临床床疾疾病病但但仍仍能能感感染染宿宿主并诱发保护性免疫力主并诱发保护性免疫力 3、核酸疫苗（、核酸疫苗（nucleic acid vaccine）核酸疫苗核酸疫苗(nucleic acid vaccine),也称基因疫苗也称基因疫苗(genetic vaccine),是指将含有编码的蛋白基因序列是指将含有编码的蛋白基因序列的质粒载体，经肌肉注射或微弹轰击等方法导入的质粒载体，经肌肉注射或微

8、弹轰击等方法导入宿主体内，通过宿主细胞表达抗原蛋白，诱导宿宿主体内，通过宿主细胞表达抗原蛋白，诱导宿主细胞产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预主细胞产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预防和治疗疾病的目的。防和治疗疾病的目的。核核酸酸疫疫苗苗是是利利用用现现代代生生物物技技术术免免疫疫学学、生生物物化化学学、分分子子生生物物学学等等研研制制成成的的，分分为为DNADNA疫疫苗苗和和RNARNA疫疫苗苗两两种种。但但目目前前对对核核酸酸苗苗的的研研究究以以DNADNA疫疫苗苗为为主主。DNADNA疫疫苗苗又又称称为为裸裸疫疫苗苗，因因其其不不需需要要任任何何化化学学载载体体而而得得此此名名。DNA

9、DNA疫疫苗苗导导入入宿宿主主体体内内后后，被被细细胞胞（组组织织细细胞胞、抗抗原原递递呈呈细细胞胞或或其其它它炎炎性性细细胞胞）摄摄取取，并并在在细细胞胞内内表表达达病病原原体体的的蛋蛋白白质质抗抗原原，通通过过一一系系列的反应刺激机体产生细胞免疫和体液免疫。列的反应刺激机体产生细胞免疫和体液免疫。4、基因缺失疫苗（、基因缺失疫苗（gene deleted live vaccine）是利用基因工程去掉病毒基因组中负责毒力的基因中是利用基因工程去掉病毒基因组中负责毒力的基因中的某一片段，使其成为缺损病毒株，所制成的一类疫苗。的某一片段，使其成为缺损病毒株，所制成的一类疫苗。缺失突变株在自然条件

10、下不易发生返祖成强毒，所以这缺失突变株在自然条件下不易发生返祖成强毒，所以这种突变株是稳定的。用这种方法可能会制造出有良好免种突变株是稳定的。用这种方法可能会制造出有良好免疫原性，而且在安全性上更加有保证的弱毒疫苗株，也疫原性，而且在安全性上更加有保证的弱毒疫苗株，也可以改造现行的，安全性还不能令人满意的弱毒疫苗的可以改造现行的，安全性还不能令人满意的弱毒疫苗的基因组，使其更加安全可靠。基因组，使其更加安全可靠。国外有报道用基因工程将国外有报道用基因工程将型单纯疱疹病毒（型单纯疱疹病毒（HSV-1）基因）基因组造成缺失，所构建的突变株对实验动物的毒力明显减弱，组造成缺失，所构建的突变株对实验动

11、物的毒力明显减弱，遗传性稳定，经脑内免疫小鼠后，用遗传性稳定，经脑内免疫小鼠后，用HSV-1强毒攻击，证明强毒攻击，证明有良好的保护作用。又据报道，美国马里兰大学据此原理，有良好的保护作用。又据报道，美国马里兰大学据此原理，应用基因工程研制出了一种减毒的霍乱弧菌苗，在志愿者中应用基因工程研制出了一种减毒的霍乱弧菌苗，在志愿者中对这种菌苗进行了试验，获得了令人满意的结果。我国已成对这种菌苗进行了试验，获得了令人满意的结果。我国已成功地研制出去掉了决定伪狂犬病病毒毒力的显性胸腺核苷酸功地研制出去掉了决定伪狂犬病病毒毒力的显性胸腺核苷酸激酶基因（激酶基因（tK gene）的伪狂犬病胸腺核苷激酶（）的

12、伪狂犬病胸腺核苷激酶（TK）缺失苗，）缺失苗，用于猪伪狂犬病的防制，收到了良好效果用于猪伪狂犬病的防制，收到了良好效果5 5、蛋蛋白白工工程程疫疫苗苗（protein engineering vaccine）蛋蛋白白工工程程疫疫苗苗是是指指将将抗抗原原基基因因加加以以改改造造，使使之之发发生生点点突突变变、插插入入、缺缺失失、构构型型改改变变，甚甚至至进进行行不不同同基基因因或或部部分分结结构构域域的的人人工工组组合合，以以期期达达到到增增强强其其产产物物的的免免疫疫原原性性，扩扩大大反反应应谱谱，去去除除有有害害作作用用或或副副反反应应的的一一类类疫苗。疫苗。（二）遗传重组疫苗（二）遗传重组

13、疫苗（genetic recombinant vaccine）遗传重组疫苗是指使用经遗传重组方法（遗传重组疫苗是指使用经遗传重组方法（genetic recombination）获得的重组微生物制成的疫苗。）获得的重组微生物制成的疫苗。通常是将对人体无致病性的弱毒株与强毒株（野通常是将对人体无致病性的弱毒株与强毒株（野毒株）混合感染，弱毒株与野毒株间发生基因组片毒株）混合感染，弱毒株与野毒株间发生基因组片段交换造成重组，然后使用特异方法筛选出对人体段交换造成重组，然后使用特异方法筛选出对人体不致病的但又含有野毒株强免疫原性基因片段的重不致病的但又含有野毒株强免疫原性基因片段的重组毒株。组毒株。

14、（三三）合合成成肽肽疫疫苗苗（Synthetic peptide vaccine）合合成成肽肽疫疫苗苗是是一一种种仅仅含含免免疫疫决决定定簇簇组组分分的的小小肽肽,即即用用人人工工方方法法按按天天然然蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸顺顺序序合合成成保保护护性性短短肽肽,与与载载体体连连接接后后加加佐佐剂剂所所制制成成的的疫疫苗苗,是是最最为为理理想想的的安安全全新新型型疫疫苗苗,也也是是目目前前研研制制预预防防和和控控制制感感染染性性疾疾病病和和恶恶性性肿肿瘤瘤的的新新型疫苗的主要方向之一型疫苗的主要方向之一合合成成肽肽疫疫苗苗分分子子是是由由多多个个B细细胞胞抗抗原原表表位位和和T细细胞胞抗抗原

15、原表表位位共共同同组组成成的的，大大多多需需与与一一个个载载体体骨骨架架分分子子相相耦耦联联。合合成成肽肽疫疫苗苗的的研研究究最最早早始始于于口口蹄蹄疫疫病病毒毒（FMDV）合合成成肽肽疫疫苗苗，主主要要集集中中在在FMDV 的的单单独独B细细胞胞抗抗原原表表位位（VPI 环环）或或与与T 细细胞胞抗抗原原表表位位结结合合而而制制备备的的合合成成肽肽疫疫苗苗研研究究。虽虽然然取取得得了了一一定定的的进进展展，但仍未获得一种具有理想保护作用的合成肽疫苗但仍未获得一种具有理想保护作用的合成肽疫苗（四）抗独特型抗体疫苗（四）抗独特型抗体疫苗（anti-idiotype vaccine）抗独特型抗体疫

16、苗是指使用与特定抗抗独特型抗体疫苗是指使用与特定抗原的免疫原性相近的抗体（原的免疫原性相近的抗体（ab2）做抗原）做抗原制成的疫苗。制成的疫苗。目前此疫苗尚处于理论性研究阶段。目前此疫苗尚处于理论性研究阶段。（五）微胶囊可控缓释疫苗（五）微胶囊可控缓释疫苗(controllable released micro-capsule vaccine)微胶囊可控缓释疫苗，指使用微胶囊微胶囊可控缓释疫苗，指使用微胶囊技术将特定抗原包裹后制成的疫苗。技术将特定抗原包裹后制成的疫苗。特点特点小于小于10m的微胶囊在注射部位可被巨噬细胞的微胶囊在注射部位可被巨噬细胞吞噬并携带至淋巴结附近和免疫系统其他部位，吞

17、噬并携带至淋巴结附近和免疫系统其他部位，具有更强的免疫效果。具有更强的免疫效果。大大于于30m的的微微胶胶囊囊，更更适适于于做做可可控控缓缓释释。由由于于微微胶胶囊囊的的保保护护作作用用，母母体体抗抗体体不不能能使使抗抗原原失失活，可用于婴幼儿免疫接种。活，可用于婴幼儿免疫接种。微微胶胶囊囊在在肠肠道道内内不不受受酸酸或或酶酶的的影影响响，可可用用于于口服。口服。基基因因工工程程疫疫苗苗的的应应用用举举例例-乙乙型型肝肝炎炎病毒（病毒（HBVHBV）疫苗）疫苗 形态结构：乙肝患者血清中发现形态结构：乙肝患者血清中发现3种相关颗粒种相关颗粒小球形颗粒：小球形颗粒：HBsAg不含核酸不含核酸管形颗

18、粒：小球形颗粒串连成管形颗粒：小球形颗粒串连成大球形颗粒：为完整的病毒颗粒，具传染性大球形颗粒：为完整的病毒颗粒，具传染性（DANE颗粒）颗粒）:DNA、逆转录酶、逆转录酶表面抗原表面抗原HBsAgHBsAg核心抗原核心抗原HBcAgHBcAg e e抗原抗原HBeAgHBeAgHBV只有只有3200bp，为双双链的的DNA,是一个相当小的病毒。其基是一个相当小的病毒。其基因因组共有四个共有四个ORF，编码以下一些蛋白：以下一些蛋白：Core蛋白和蛋白和pre-core蛋白，蛋白，Pol蛋白，蛋白，X蛋白，以及蛋白，以及S蛋白（蛋白（L、M、S）。故重）。故重组酵酵母可用以下方法：母可用以下方

19、法：（1）.根据已根据已经测定的定的编码乙肝病毒表面抗原决定簇基因序列，乙肝病毒表面抗原决定簇基因序列，用化学合成法直接合成目的基因或者通用化学合成法直接合成目的基因或者通过鸟枪法克隆目的基因。法克隆目的基因。用用识别相同黏性末端的限制性内切相同黏性末端的限制性内切酶将外源将外源DNA和和质目的基目的基因分离因分离重重组质粒的构建（切，接）粒的构建（切，接）导入酵母入酵母细胞（胞（转）培养培养酵母酵母细胞（增）胞（增）检测正确表达目的正确表达目的产物的酵母（物的酵母（检）粒分子粒分子切开。（切）切开。（切）（2）.用用DNA连接接酶将含有外源基因的将含有外源基因的DNA片片段段连接到接到质粒分

20、子上，构成粒分子上，构成DNA重重组分子。（接）分子。（接）（3）.借借组细胞胞转化手段将化手段将DNA重重组分子分子导入酵母入酵母细胞内。（胞内。（转）（4）.短短时间培养培养转化酵母化酵母细胞，以胞，以扩增增DNA重重组分子。分子。（增）（增）（5）.筛选和和鉴定定经转化化处理的酵母理的酵母细胞，胞，获得外源基得外源基因高效表达的基因工程菌。（因高效表达的基因工程菌。（检（1）目前存在的问题：）目前存在的问题：人群中约人群中约10%左右对左右对现有乙肝疫苗（仅含现有乙肝疫苗（仅含S抗原的疫苗）无反应；抗原的疫苗）无反应；（2）研制方向：）研制方向：使用含前使用含前S（主要是前（主要是前SI）的）的新一代乙肝基因工程疫苗，可使对现有新一代乙肝基因工程疫苗，可使对现有S乙肝乙肝疫苗无反应的人群产生良好的免疫反应。目前，疫苗无反应的人群产生良好的免疫反应。目前，含前含前S的疫苗，新佐剂乙肝疫苗，乙肝抗原抗的疫苗，新佐剂乙肝疫苗，乙肝抗原抗体复合物疫苗，治疗性乙肝研究的热点。体复合物疫苗，治疗性乙肝研究的热点。谢谢观看