第六章 基因工程疫苗
第六章基因工程疫苗
时间
12世纪 1721年 1796年 1870 1884年 1885年 1901年 1909年
1909年
1933年
1949年
1954年 1955年
表5-1 疫苗发展史上的里程碑事件
事件
中国开始用人逗接种预防天花 人逗接种传入英国
E. Jenner为James Phipps接种牛痘，疫苗接种正式开始 L. Pasteur发明了第一个细菌减毒活疫苗——鸡霍乱疫苗 L. Pasteur发明了第一个病毒减毒活疫苗——狂犬病疫苗
学科领域
生物技术
作用和影响
遗传学
基因工程和DNA重组（包括基因 克隆和表达，DNA测序，DNA 合成，核酸内切酶和工具酶，
PCR，全基因图谱）
抗原鉴定和抗原分离 测定抗原的可变性 蛋白质抗原的基因工程
基因突变和减毒 重组微生物作为载体
多肽合成
鉴定抗原表位 研制多肽疫苗
化学
蛋白质结构 糖结构
计数及估测T和B细胞表位 多糖疫苗
15世纪中期我国的人痘苗接种法传至中东，后经改革进 行皮下接种。 1721年英驻土耳其的大使夫人，将此法又传至英与欧洲 各国。 人痘的发明是中国人民对世界医学的一大贡献。2000年 ，美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）出版了《疫苗可预防疾病的流行病 学与预防学》第6版，在这本被誉为疫苗学权威手册首页的 “疫苗接种的里程碑”中，第一项即是“12世纪中国开始 用人痘接种预防天花”（见表6-1）。这是对中国首先开始 使用人痘接种预防天花是最早的免疫接种形式的肯定。
到19世纪末，人类在疫苗学领域里已经取得了辉煌 的成就，包括2个人用病毒减毒活疫苗（琴纳的牛痘， 巴斯德的狂犬病），3个人用细菌灭活疫苗（美国 Salmon和Smith、法国Chamberlai和Roux的伤寒、霍 乱和鼠疫），以及疫苗学的一些基础概念，如 Metchnikoff的的细胞免疫（1884年），Ehrlich的受 体理论（1897年）及毒素-抗毒素作用。
基因工程疫苗名词解释
基因工程疫苗名词解释基因工程疫苗是指利用基因工程技术对疫苗进行设计、合成和生产的一类疫苗。
这种疫苗是通过改造病原体或者病原体表面蛋白的基因，使其在宿主体内能够引起免疫反应，从而达到预防和治疗疾病的目的。
下面解释几个相关的名词：1. 基因工程：基因工程是通过人为改变生物体的基因组或基因的组合，以实现对生物体特性的改造的一门科学技术。
基因工程技术可以对基因进行剪切、复制、插入或删除等操作，从而使生物体产生新的功能或性状。
2. 病原体：病原体是指能够引起疾病的微生物、寄生虫、真菌或病毒等。
常见的病原体包括细菌、病毒、寄生虫等。
基因工程疫苗通常是通过对病原体的基因进行改造，使其失去致病能力，但仍能在宿主体内引起免疫反应。
3. 免疫反应：免疫反应是机体对病原体或其他异物的防御反应。
当病原体侵入机体时，机体的免疫系统会识别并攻击它们，从而保护机体免受感染或减轻感染的程度。
疫苗可以通过模拟免疫反应，使机体产生对病原体的免疫保护。
4. 病原体表面蛋白：病原体表面蛋白是病原体表面上的一种蛋白质，它可以与宿主细胞结合，从而引起感染。
基因工程疫苗通常会通过对病原体表面蛋白的基因进行改造，使其在宿主体内引起免疫反应，但失去致病能力。
5. 合成：合成是指通过人工合成方式生成目标物质。
在基因工程疫苗的制备过程中，科学家会利用先进的合成技术，将设计好的基因序列进行合成，从而获得目标疫苗。
6. 生产：生产是指将基因工程疫苗从实验室规模扩大到工业化生产的过程。
生产基因工程疫苗需要一系列工艺和设备，包括基因合成、质粒构建、细胞培养、纯化等步骤，能够大规模生产有效的疫苗。
总的来说，基因工程疫苗通过改造病原体的基因或病原体表面蛋白的基因，使其在宿主体内引起免疫反应，从而达到预防和治疗疾病的目的。
这类疫苗的研制和生产需要借助基因工程技术和合成技术，可以大规模应对传染病的爆发和传播。
基因工程疫苗GeneticEngineeringVaccine
疫苗
1976年E. Jenner 从挤奶女工感染的痘疱中获取疱 浆，接种接种8岁男孩J.Phipps 的手臂上，结果男 孩未感染上天花 1798年医学界正式承认疫苗 1980年世界卫生组织宣布全球消灭天花 疫苗：一切通过注射和粘膜途径接种，可诱导机体 产生针对特定致病原的特异性抗体或细胞免疫，从 而使机体获得保护或消灭该致病原能力的生物制品， 包括蛋白质、多糖、核酸、活载体或感染因子等。
全、感染非分裂细胞、增殖滴度高、可在 消化道和呼吸道繁殖，并能诱导粘膜免疫， 可制成口服制剂预防消化道和呼吸 道感染。
3、疱疹病毒（Herpesvirus）载体疫苗：
基因组大 （150kb)、容量大、宿主范围窄， 故安全、很多疱疹病毒经粘膜感染，诱导 粘膜免疫。 已用于载体研究的病毒有：单 纯疱疹病毒、伪狂犬病毒、火鸡疱疹病毒、 牛疱疹病毒I型、马疱疹病毒I型、传染性支 气管炎等。
疫苗种类
传统疫苗 灭活苗 弱毒苗 亚单位疫苗 新型疫苗 基因工程亚单位疫苗 基因缺失活疫苗 基因工程活载体疫苗 核酸疫苗
疫苗的基本成分
抗原=疫苗 佐剂：铝制佐剂、油制佐剂 防腐剂：硫柳汞、2-苯氧乙醇、氯仿 稳定剂：乳糖、明胶、山梨醇 灭火剂：物理法：加热、紫外线；化学法： 丙酮、酚、甲醛
疫苗的基本特性
安ห้องสมุดไป่ตู้性：是否致弱？是否反毒？灭活是否彻 底？是否污染？
免疫原性：免疫效果，抗体滴度，持续时间， 接种次数 稳定性：生物稳定性，物理稳定性
传统疫苗
灭活苗的研制方法
1、物理灭活
热灭活：56-57C一小时 紫外线灭活：最大限度保留抗原的完整性和免疫原性
第六章第二节基因工程及其应用
甲片段
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
磷酸二酯键
乙片段
特点：连接不同DNA分子的相同末端（由 同种限制性内切酶切割）。
氢键： 切割——解旋酶；连接——DNA聚合酶 磷酸二酯键： 切割——限制性核酸内切酶；连接——DNA连接酶
氢键 （梯子的踏板）
磷酸二酯键 （梯子的扶手）
（一）基因操作的工具 • 基因的运载工具——运载体： 运载体的作用？
作用一：将目的基因(抗虫基因)送到受体细胞(棉花 细胞)中。
作用二：在受体细胞(棉花细胞)内，能大量复制。
• 基因的运载工具——运载体：
常用的运载体主要有两类：
1）细菌细胞质的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒
1、下列各项中，说明目的基因完成了表达的是
A、棉珠中含有杀虫蛋白基因 B、大肠杆菌中具有胰岛素基因 C、酵母菌中产生了干扰素 D、抗病毒基因导入土豆细胞中
C
2、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶 是 A
①限制酶
Ａ、①②
②连接酶
Ｂ、③④
③解旋酶
Ｃ、①④
④还原酶
Ｄ、②③
3、有关基因工程的叙述中，错误的是
Ａ、高效性 Ｃ、多样性 Ｂ、专一性 Ｄ、催化活性易受外界影响
5、基因工程的正确操作步骤是 C ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 Ａ、③②④① Ｃ、④①②③ Ｂ、②④①③ Ｄ、③④①②
6、不属于基因工程方法生产的药物是
C
A、干扰素
减少农药的用量，降低了生产 的成本，减少了农药对环境的污染。
新型疫苗技术——基因工程疫苗
新型疫苗技术——基因工程疫苗疫苗是预防传染病的有效手段之一。
在人类历史上，疫苗的发明和广泛应用，给人类带来了巨大的利益。
与传统的灭活疫苗和蛋白亚单位疫苗相比，基因工程疫苗在制备、质量控制和免疫效果等方面具有明显的优势。
下面我们就来了解一下新型疫苗技术——基因工程疫苗。
一、基因工程疫苗的基本概念基因工程疫苗是通过基因工程技术制备的疫苗，其制备方法是将与目标传染病有关的病原微生物的基因克隆到载体中，然后将其进行表达、纯化和制剂制备等一系列过程，制备出能够引起免疫反应的疫苗。
与传统的灭活疫苗和蛋白亚单位疫苗相比，基因工程疫苗制备过程中无需培养病原微生物，避免了大规模培养和生产过程中可能会产生的生物安全风险。
此外，基因工程疫苗的质量控制也比传统疫苗更加严格，能够保证其质量的稳定性和一致性。
二、基因工程疫苗的制备方法基因工程疫苗的制备方法主要包括以下几个步骤：1.基因克隆首先，需要从与目标传染病有关的病原微生物中克隆出与其有关的基因。
具体方法包括PCR扩增、限制性内切酶切割、连接转化等。
2.载体构建将克隆的基因插入到载体中，构建成表达基因的载体。
车载体主要有质粒、病毒载体等，不同载体使用条件不同。
3.表达和纯化将表达基因的载体导入到宿主细胞中，使其产生表达蛋白。
接着，利用不同的纯化方法纯化目标蛋白。
4.制剂制备将目标蛋白纯化后进行制剂制备。
常用的制剂方式包括冻干法、油质悬液剂、微乳剂等。
三、基因工程疫苗的应用基因工程疫苗已经在临床应用中展现出了其巨大的潜力。
其应用领域包括肿瘤疫苗、病毒疫苗、细菌疫苗等。
1.肿瘤疫苗肿瘤疫苗是指使用病原体或其成分，诱导机体产生对肿瘤特异性抗原的免疫。
在基因工程疫苗的制备方面，研究人员通过构建嵌合病毒疫苗、多肽基因工程疫苗等方式制备出多种肿瘤疫苗，并且其抗肿瘤效果已经得到了初步的验证。
2.病毒疫苗在病毒疫苗方面，基因工程疫苗主要针对病毒表面上的抗原，如人乙型肝炎病毒、人乳头瘤病毒等，制备出相应的病毒疫苗。
基因工程疫苗方案
基因工程疫苗方案引言疫苗是预防传染病和控制疾病的重要工具，其研发和生产对于人类的健康和生存至关重要。
在过去的几十年中，疫苗技术已经取得了巨大的进步，比如生物技术和基因工程的发展为疫苗研发提供了新的思路和方法。
基因工程疫苗是通过基因工程技术，将病原体的关键基因片段插入到宿主细胞中，使其产生的抗原蛋白就能触发免疫系统产生抗体，从而预防相关疾病的一种疫苗。
本文将讨论基因工程疫苗的研发方法和应用，为改善人类健康做出贡献。
一、病原体的基因工程1.1 病原体基因序列的分析首先，需要通过基因组学分析技术获得目标病原体的完整基因组序列。
利用现代的高通量测序技术可以迅速获得病原体的基因序列，有助于了解其生物学特性和致病机制。
1.2 抗原基因的筛选和优化在获得了病原体基因组序列后，需要进行抗原基因的筛选和优化。
根据病原体的特性和免疫原性，选择合适的抗原基因片段，并进行基因优化，使其在宿主细胞中表达出高效的抗原蛋白。
1.3 基因核酸的合成和改造经过抗原基因筛选和优化后，需要进行基因核酸的合成和改造工作。
利用化学合成技术可以快速获得目标基因的合成片段，并结合分子生物学技术进行基因改造，以满足后续的病毒载体构建和蛋白表达需求。
二、基因工程载体的构建2.1 选择合适的表达载体基因工程载体是用来携带和传递抗原基因的工具，它可以使目标基因在宿主细胞中高效表达。
选择合适的表达载体对于基因工程疫苗的成功研发至关重要，可采用靶向病毒载体、质粒载体、真核表达载体等多种载体。
2.2 载体的构建和改造在选择了合适的表达载体后，需要进行载体的构建和改造工作。
将经过优化的抗原基因片段插入到载体中，构建成完整的表达载体，并对载体进行相关改造，以确保基因的稳定性和高效性。
2.3 载体的检测和验证构建完表达载体后，需要对其进行检测和验证。
通过PCR、限制酶切片段分析、蛋白表达检测等技术手段对载体进行验证，确保其结构完整、基因稳定和表达效率高。
三、基因工程疫苗的生物学制备3.1 病毒载体构建和包装基因工程疫苗可以采用病毒载体进行传递和表达。
基因工程疫苗
基因工程疫苗发布时间：2012-03-09 |基因工程疫苗是用基因工程方法或分子克隆技术，分离出病原的保护性抗原基因，将其转入原核或真核系统使表达出该病原的保护性抗原，制成疫苗，或者将病原的毒力相关基因删除掉，使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗。
戊肝疫苗研制基因工程疫苗是用基因工程方法或分子克隆技术，分离出病原的保护性抗原基因，将其转入原核或真核系统使表达出该病原的保护性抗原，制成疫苗，或者将病原的毒力相关基因删除掉，使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗。
包括多肽或亚单位疫苗、颗粒载体疫苗、病毒活载体疫苗、细菌活载体疫苗、基因重配疫苗以及基因缺失疫苗如乙肝疫苗等。
2012年1月11日——一个原本并不特殊的日子，却因一份捷报而注定要被载入史册。
科技部在这一天宣布：由厦门大学和养生堂万泰公司联合研制的“重组戊型肝炎疫苗（大肠埃希菌）”已获得国家一类新药证书和生产文号，成为世界上第一个用于预防戊型肝炎的疫苗。
这是50年来，人类在经受了10余次万人以上的戊肝重大疫情后等来的一份捷报。
14年“磨”出世界第一戊肝疫苗的成功研发，标志着我国在生物制药原始创新领域取得重大突破，它的面世让中国在基因工程病毒疫苗的原始创新上实现了零的突破。
11.3万人、30余万针次的研究显示，该疫苗具有良好的安全性和保护性。
2月28日，疫苗研发团队的核心成员——厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心主任夏宁邵教授，在接受科技日报记者采访时表示：“重组戊肝疫苗是迄今唯一使用大肠杆菌表达系统研制的病毒疫苗。
它的成功研制扭转了国际医药界中‘原核系统不能用于病毒疫苗研制’的传统认识。
”“传统的疫苗研制方法主要有两种途径。
一种是将病毒放在细胞内进行大量培养、灭活，再辅以佐剂，用这种方法制成的疫苗叫灭活疫苗；第二种是将病原体在体外反复传代，去除其致病性，但保留其免疫原性，用这种方法制成的疫苗叫减毒活疫苗。
而我们这次是采用的基因工程技术。
基因工程疫苗
基因工程疫苗(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--基因工程疫苗概述1 绪论现代意义的疫苗，就是一种使用抗原、通过诱发机体产生特异免疫反应、预防和治疗疾病或达到特定医学目的的生物制剂。
目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种，根据预防对象可分为病毒疫苗和细菌疫苗，根据技术特点则分为传统疫苗和新型疫苗。
传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗；新型疫苗以基因工程疫苗为主，主要包括：基因工程疫苗（基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗及蛋白工程疫苗）、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等。
人类自1796年第一次成功使用疫苗到现在已经制备了近60余种不同的疫苗(表1),这些疫苗使人类最终免除了天花的灾难,同时每年还使数以百万的人免遭多种疫病的侵害。
表1 主要人用疫苗的发明时间及成份时间疫苗成份1796 年天花疫苗异源病毒1885 年狂犬病疫苗灭活病毒1897 年鼠疫疫苗弱毒/灭活细菌1920 年伤寒疫苗灭活细菌或多糖1923 年白喉疫苗灭活毒素1926 年百日咳疫苗灭活毒素1927 年卡介苗弱毒菌1927 年破伤风疫苗灭活毒素1935 年黄热病疫苗弱毒病毒1936 年流感疫苗灭活病毒1955 年脊髓灰质炎注射疫苗灭活病毒1962 年脊髓灰质炎口服疫苗弱毒病毒1964 年麻疹疫苗弱毒病毒1967 年腮腺炎疫苗弱毒病毒1970 年风疹疫苗弱毒病毒1981 年乙肝疫苗蛋白质1985 年流感嗜血菌疫苗多糖1990 年甲肝疫苗灭活/弱毒病毒2基因工程疫苗即DNA 疫苗（遗传工程疫苗），是用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物或重组体本身（多数无毒性、无感染能力、有较强免疫原性）制成的疫苗。
基因工程疫苗就是用基因工程方法或分子克隆技术分离出病原的保护性抗原基因, 将其转人原核或真核系统使其表达出该病原的保护性抗原, 制成疫苗或者将病原的毒力相关基因删除掉或进行突变,使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗或突变苗,基因工程疫苗只含有病原的部分组成,而常规疫苗往往是一个完整的病原体,因此基因工程疫苗的最大优点是安全性好, 对致病力强的病原更是如此。
基因工程疫苗.ppt
核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫苗(Gene vaccine)或DNA 疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载 体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统,因此 也有人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗, 区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
应用：
•用基因重组技术把乙型肝炎病毒的表面抗 原（HbsAg）基因片段插入酵母细胞或哺 乳动物细胞的基因中，在体外培养增殖过程 中组装或分泌出乙型肝炎表面抗原，然后把 表面抗原收集起来，提纯之后做成乙型肝炎 疫苗。
重组酵母乙肝疫苗首先在美国默克公司研制成 功，并于1986年被美国FDA批准通过 1991年，我国自行研制的第一个基因工程疫 苗——哺乳动物细胞生产乙肝疫苗获准生产。
基因工程疫苗是用分子生物学技术,对病原 微生物的基因组进行改造,以降低其致病性, 提高其免疫原性,或者将病原微生物基因组 中的一个或多个对防病治病有用的基因克
隆到无毒的原核或真核表达载体上制成疫 苗,接种动物产生免疫力和抵抗力,达到防制 传染病的目的。
分类：
基因工程亚单位疫苗、 基因工程活载体疫苗、 核酸疫苗、 合成肽疫苗、 转基因植物可食疫苗、
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1．邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ， 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站； 1920年，中国首次参加 万国。邮联大会
2．电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架台设湾第一条电报线，成为中国自 办电报的开端。
乙肝病毒 甲型流感病毒结构示意图
传统疫苗的缺陷
基因工程疫苗
核酸疫苗(Nucleic vaccine)又名基因疫 苗(Gene vaccine)或DNA疫苗(DNA vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆 到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接 注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有 人称之为DNA免疫。它所合成的抗原蛋白 类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的 抗原蛋白是在免疫对象体内产生,并能引起 体液和细胞免疫反应。
2.复制性活载体疫苗:这类疫苗以非致病性 病毒(株)或细菌为载体来表达其他致病性病 原体的抗原基因,在被接种的动物体内,特定 免疫原基因可随重组载体复制而适量表达, 从而刺激机体产生相应的免疫抗体,根据载 体不同分为:病毒活载体疫苗和细菌活载体 疫苗。病毒活载体疫苗利用低致病力的病 毒作为载体,将其它病原的主要保护性抗原 基因插入到载体基因组的非必需区形成新 的重组体,在同源或兼容性好的启动子驱动 下随载体的复制表达插入的外源基因。此 疫苗具有常规疫苗的所有优点,而且便于构 建多价疫苗,建立鉴别诊断方法。常作为载 体的病毒有痘苗病毒、禽痘病毒、火鸡疱 疹病毒、腺病毒、伪狂犬病毒、反转录病 毒等。
拜拜！
• 分类：基因工程亚单疫苗 • 基因工程载体疫苗 • 核酸疫苗 • 基因缺失活疫苗
基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚 单位疫苗或重组亚单位疫苗,指只含有病原体的一种或 几种抗原,而不含有病原体的其他遗传信息。能利用体 外表达系统(如大肠埃希氏菌,杆状病毒,酵母等)大量表 达病毒的主要保护性抗原蛋白作为免疫原,因此具有良 好的安全性,且便于规模化生产 。
基因工程疫苗
组员：郑志威、葛天凤
第一节：疫苗的概述
• 1、概念：利用基因工程方法表达出病原物
的一段基因Leabharlann 列，将表达的无毒性、无感 染性和具有较强免疫原性的产物用作疫苗 就是基因工程疫苗。 • 作用：疫苗是一种特殊的药物，它不是用 于治疗疾病，而是预防疾病
基因工程疫苗的原理
基因工程疫苗的原理
基因工程疫苗的原理可以简要分为以下几个步骤：
1. 识别目标病原体：首先，研究人员需要识别目标病原体，了解其基因组和生物学特性。
2. 选择目标基因：在目标病原体的基因组中，确定一组目标基因，这些基因在病原体感染宿主时发挥关键作用。
3. 克隆目标基因：将目标基因从目标病原体中剪切出来，并使用重组DNA 技术将其克隆到表达载体中。
4. 表达目标基因：将表达载体转化到表达宿主细胞中，使细胞能够产生目标基因的蛋白质。
5. 提取蛋白质：采用生化方法，从表达细胞中提取纯化目标蛋白质。
6. 制备疫苗：将提取的目标蛋白质进一步处理，如添加适当的佐剂或载体，制备成疫苗。
7. 免疫接种：将疫苗注射到人体或动物体内，让机体产生免疫应答。
疫苗中的目标蛋白质能够触发免疫系统的反应，使机体产生特异性的抗体和免疫记忆细胞。
8. 免疫应答：通过激活免疫系统，目标蛋白质诱导机体产生特异性抗体，形成长期的免疫保护。
基因工程疫苗的原理是利用目标基因对抗病原体，通过免疫系统的学习和记忆，实现对特定病原体的持久免疫保护。
这种方法相较于传统疫苗制备技术，具有制备快速、高效、安全等优势，能够针对复杂的病原体进行疫苗设计和制备，为疾病防控提供了新的途径。
基因工程疫苗 流程
基因工程疫苗流程人类历史上的传染病一直是人们生活中的威胁。
随着科学技术的进步，疫苗成为了预防传染病的有效手段之一。
而近年来，基因工程技术的发展为疫苗的研发带来了新的可能性。
基因工程疫苗是通过改变病原体的基因结构，使其具有预防性能。
下面将介绍一下基因工程疫苗的研发流程。
首先，研发基因工程疫苗需要对病原体进行基因序列分析。
科研人员需要先获取病原体的基因序列信息，通过对比分析，确定病原体的特定基因，进而确定疫苗的靶点。
这是基因工程疫苗研发的第一步，也是基础步骤。
接着，科研人员需要设计合适的疫苗载体。
在基因工程疫苗的研发中，疫苗载体起着至关重要的作用。
科研人员会选择适合的载体，将目标基因插入载体中，构建重组质粒。
这一步需要科研人员对疫苗载体的特性有深入的了解，确保基因的稳定性和表达效率。
然后，研发基因工程疫苗需要进行基因的克隆和表达。
科研人员会将构建好的重组质粒导入宿主细胞中，让宿主细胞表达目标基因蛋白。
通过细胞培养和相关技术手段，科研人员可以大量生产基因工程疫苗的前体。
随后，科研人员需要对基因工程疫苗进行纯化和提纯。
疫苗前体需要经过一系列的纯化处理，去除杂质物质，提高疫苗的纯度和效力。
这一步需要科研人员掌握精密的实验技术，确保疫苗的质量和安全性。
最后，研发基因工程疫苗需要进行临床试验和监测。
在获得疫苗批准上市前，科研人员需要进行严格的临床试验，评估疫苗的安全性和有效性。
同时，科研人员还需要对疫苗进行长期的监测和评估，确保其在使用中的安全性和有效性。
总的来说，基因工程疫苗的研发流程是一个复杂而严谨的过程，涉及多个学科领域的知识。
通过基因工程技术，科研人员可以更精准地设计和研发疫苗，提高疫苗的效力和安全性，为人类健康提供更好的保障。
希望未来基因工程疫苗的研究能够不断取得突破，为人类战胜传染病提供更多的可能性。
基因工程疫苗的制备.
基因工程疫苗的制备.基因工程疫苗的制备1. 制备基因工程苗用酶和载体酶是进行基因工程不可缺少的试剂。
用于基因工程的工具酶主要是限制性核酸内切酶和DNA修饰酶(连接酶)，限制性核酸内切酶简称限制酶，是一类水解DNA的磷酸二酯酶，用于基因工程的限制酶，主要是能专一的识别4～6个核苷酸序列，并有专一的断裂位置或切点的酶，如EcoRI、HindⅢ、PstI、BamHI等。
DNA修饰酶是将目的基因的DNA片段与载体DNA分子在体外连接起来，构成重组体DNA分子，这类酶主要有T4DNA连接酶(从T4噬菌体感染的大肠杆菌中分离出来的)等。
基因的载体，可以携带外源DNA片段，进入宿主细胞进行增殖和表达，作为基因的载体，应具有以下的特征：能在宿主细胞中自我复制，即使有外源DNA片段与其共价连接也不影响其复制；应具有合适的限制酶识别位点，以便与外源DNA片段连接；应具有某些遗传标记，以便于重组体的选择。
常用的载体有质粒(如大肠杆菌质粒pBR322、pSC101、Co1EI)、噬菌体(λ噬菌体和M13噬菌体)、粘性质粒(由质粒DNA和λ噬菌体的COS区域构建而成，它不但具有以上两种载体的优点，而且能与大片段的外源DNA连接构成重组体DNA分子)及病毒(如牛痘苗病毒、禽痘病毒、腺病毒、乳多空病毒等)。
2.基本程序大致包括以下五个步骤：第一步是分离目的基因，获得目的DNA片段的方法主要有两种，一是直接从细胞基因组中分离，二是人工合成。
第二步是将DNA片段和载体在体外连接重组，成为重组DNA分子，多采用连接酶的方法连接。
第三步是基因克隆，即将重组体DNA分子，引进合适的宿主细胞(大肠杆菌、酵母)中增殖。
根据所用载体的不同，可选用转化(以质粒作载体时，重组体DNA分子以此种方式进入感受态的宿主细胞，以获得转化子菌落)、转染(λ噬菌体作载体时，构成的重组体DNA 分子，以此种方式进入宿主细胞，可转染得到噬菌斑)、转导(λ噬菌体DNA与外源DNA组成的重组体DNA分子，与噬菌体蛋白组装成具有感染力的噬菌体颗粒，即人工包装的噬菌体颗粒，引入宿主细胞)的方法，往宿主细胞引入重组体DNA分子。
基因工程疫苗的生产工艺
基因工程疫苗的生产工艺嘿，朋友！您知道吗？基因工程疫苗就像是一位神秘而强大的卫士，默默守护着我们的健康。
那您想不想了解它到底是怎么被生产出来的呢？咱先来说说基因工程疫苗的原材料。
这就好比做菜，得先有新鲜的食材。
基因工程疫苗的“食材”就是各种基因片段。
这些基因片段就像是做菜的各种配料，得精心挑选，保证品质上乘。
然后呢，就是把这些基因片段给放进合适的载体里。
这载体啊，就像是一辆运输的车，得能稳稳地拉着基因片段到处跑。
这过程可不容易，得小心翼翼，就像给宝贝装在一个安全的保险箱里一样。
接下来，把装着基因片段的载体送进合适的细胞里。
这细胞就像是一个大工厂，能按照基因的指令生产出我们需要的东西。
这一步，是不是有点像给工厂下达了生产任务？生产过程中，还得时刻监控着，看看有没有“偷懒”的，有没有“出错”的。
这就跟我们上学的时候老师监考一样，得保证大家都认真答题，不能出错。
生产出来的东西，还得经过各种检测和筛选。
这就好比是选美比赛，得挑出最漂亮、最优秀的。
质量不过关的，那可不行，得淘汰掉。
然后就是提纯和加工啦。
把那些有用的成分提取出来，去掉杂质，就像淘米一样，把不好的米糠都去掉，留下白白净净的大米。
最后，包装上市。
这包装得好看，还得能保证疫苗的稳定性和有效性。
这就跟我们出门要穿漂亮衣服一样，不仅要好看，还得实用。
您说，这基因工程疫苗的生产工艺是不是特别神奇？就像一场精心策划的魔法秀，每一步都充满了挑战和惊喜。
它为我们的健康筑起了一道道坚固的防线，让我们能更安心地生活。
您是不是也对这些科学家们的智慧和努力感到由衷的敬佩呢？反正我是佩服得五体投地！。
不同疫苗对人群免疫效果的比较研究
不同疫苗对人群免疫效果的比较研究第一章前言自新冠疫情爆发以来，全球的关注点都集中在疫苗研发和接种上。
然而，不同类型的疫苗在免疫效果方面可能有很大不同，在接种前需要了解其差异，以便更好地保护公众健康。
本文将对不同类型的疫苗及其免疫效果进行比较研究，以增强公众对疫苗的认知，为日后的疫情防控提供参考。
第二章病毒性疫苗病毒性疫苗是一种以整个活病毒或病毒的部分组分为疫苗株，在人体内通过诱导免疫系统产生特异性抗体来达到预防疾病的机制。
经过多次研究表明，病毒性疫苗在预防传染性疾病方面具有较高的免疫效果。
例如，麻疹疫苗、流感疫苗和黄热疫苗等均属于病毒性疫苗，它们在免疫效果、保护时间和生产成本方面都相对较为优秀。
然而，病毒性疫苗也存在一定的缺点，例如由于疫苗株来源于活病毒或病毒碎片，会对一些人体免疫系统产生过度的反应，从而引起不良反应，如严重过敏，脑炎等。
第三章细菌性疫苗与病毒性疫苗不同，细菌性疫苗采用的是灭菌细胞、分离后的毒素或多糖等，目的是诱导人体产生对特定菌种的保护性抗体。
细菌性疫苗与病毒性疫苗相比，其免疫效果较低，而且保护时间也较短。
例如，百日咳疫苗、脑膜炎疫苗和肺炎球菌疫苗等均为细菌性疫苗，其对疾病的预防效果有限。
此外，细菌性疫苗也存在较大的研发难度，因为细菌种类繁多，免疫机理复杂，因此对细菌性疫苗的研发和推广也存在一定的挑战。
第四章基因工程疫苗基因工程疫苗是一种由重组基因技术制成的疫苗，其常采用病毒载体为疫苗株，经过基因工程技术将目标基因插入载体中，并利用病毒自身繁殖能力快捷地批量制造疫苗。
由于基因工程方法可以轻松地获取多种特定蛋白质，因此该类型疫苗可以很好地诱导人体产生相应蛋白质或抗体，从而达到保护免疫的效果。
目前，新冠疫苗便属于基因工程疫苗。
已经证明，在中国推广的新冠疫苗可在接种后产生强有效的免疫保护，并且在保护时间和成本方面较为优秀。
第五章广谱疫苗广谱疫苗是一种可预防多种疾病的疫苗，与其他类型的疫苗不同，广谱疫苗利用了多种病菌共用的结构或抗原，通过一种疫苗制剂预防和控制多种疾病。
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20世纪80年代，现代分子技术的应用推动了又 一代疫苗的研制，引发了疫苗发展史上的第二次 革命，其首要成果是基因重组乙肝疫苗，为人类 在地球上消除乙肝提供了希望。与此同时，化学
、生物化学、遗传学和免疫学的发展在很大程度
15世纪中期我国的人痘苗接种法传至中东，后经改革进 行皮下接种。 1721年英驻土耳其的大使夫人，将此法又传至英与欧洲 各国。
人痘的发明是中国人民对世界医学的一大贡献。2000年
，美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）出版了《疫苗可预防疾病的流行病
也没有发现过天花病人。
世界卫生组织（World Health Organization，WHO）
于1979年10月26日庄严宣布，天花已在全球绝迹。这是人
类历史上第一个使用疫苗消灭的传染病。
19世纪70年代，法国科学家路易斯· 巴斯德（Louis
Pasteur）有关减毒鸡霍乱菌的研究，是继琴纳之后的 重大进步。他认为使用减毒的病原体来预防其导致的 疾病，比使用相关的动物病原体来预防人类疾病理当 更加有效。 巴斯德建立了现代意义上的预防接种，即通过实验 室内研制的疫苗来预防传染病。 随后的羊炭疽减毒活疫苗的试验成功，尤其是1885
苗生产量达到5亿人份，已经全部实现计划免疫接种。
中国生产的疫苗产品已经能够满足防病、灭病的需要。
表 6-4 中国主要疫苗种类和生产厂家
种 类
制品名称
重组酵母基因工程乙 肝疫苗 重组（CHO）乙型肝 炎疫苗
用途
生产厂家
用于预防所有已知亚 北京天坛生物、深圳 型的乙肝病毒的感染。 康泰 预防乙型肝炎病毒感 染 VAQTA适用于接触 前的主动免疫，以预 防甲型肝炎病毒引起 的肝炎，但不能预防 由非甲型肝炎病毒引 起的肝炎。首次免疫 应在预计接触前至少 2周进行。 用于预防甲型肝炎 长春所、兰州所、华 北制药
上为新疫苗的研制和旧疫苗的改进提供了新技术 和新方法（表5-2）。
表 5-2 新技术对疫苗研制和开发的作用及影响
学科领域 生物技术
基因工程和DNA重组（包括基因 克隆和表达，DNA测序，DNA 合成，核酸内切酶和工具酶， PCR，全基因图谱） 多肽合成
作用和影响
抗原鉴定和抗原分离 测定抗原的可变性 蛋白质抗原的基因工程 基因突变和减毒 重组微生物作为载体 鉴定抗原表位 研制多肽疫苗
流行性感冒灭活疫苗
腮腺炎减毒活疫苗
6岁以上所有希望预防流感 的健康人群 8月龄以上的腮腺炎易感者
种类
制品名称
口服脊髓灰质炎减毒 活疫苗 口服轮状病毒活疫苗 水痘减毒活疫苗
用途
预防脊髓灰质炎 预防小儿秋季腹泻 12月龄以上的水痘易感者
生产厂家
天坛生物 兰州所
长春生物制品研究 所、史克必成公司、 长春所、上海所
巴斯德-梅里厄-康纳 公司、兰州所、长 春所、成都所 天坛生物 巴斯德—梅里厄— 康纳公司 默沙东公司、史克 必成公司
人用狂犬病纯化疫苗 黄热减毒活疫苗 吸附白喉、破伤风、 百日咳和脊髓灰质炎 疫苗 联合 疫苗 麻疹、流行性腮腺炎 和风疹疫苗 甲乙肝联合疫苗
事件
中国开始用人逗接种预防天花 人逗接种传入英国 E. Jenner为James Phipps接种牛痘，疫苗接种正式开始 L. Pasteur发明了第一个细菌减毒活疫苗——鸡霍乱疫苗 L. Pasteur发明了第一个病毒减毒活疫苗——狂犬病疫苗 L. Pasteu第一次把狂犬病疫苗接种于人体
1901年
疾病名称
天花 天花 狂犬病
疫苗类型
“人痘”活天花病毒 “天然减毒”痘苗病毒 “不同程度”减毒的灭活病毒
1936
1936 1943 1955 1957 1961 1963 1967 1969
黄热病
流感 流感 小儿麻痹 狂犬病 小儿麻痹 麻疹 腮腺炎 风疹
活减毒病毒
灭活全病毒 灭活完整（whole）病毒 灭活病毒 灭活病毒、鸭胚培养 活减毒病毒 灭活病毒和减毒活病毒 活减毒病毒 活减毒病毒
Salmon和Smith、法国Chamberlai和Roux的伤寒、霍
乱和鼠疫），以及疫苗学的一些基础概念，如 Metchnikoff的的细胞免疫（1884年），Ehrlich的受 体理论（1897年）及毒素-抗毒素作用。
进入20世纪前30年，疫苗学在三个方面取得
了重大进展：
首先，法国科学家Calmette和Guerin在1906年从牛 体分离到1株结核菌，经过13年在牛胆汁中传递230代， 获得1株减毒株，制成疫苗，于1927年上市，即所谓 卡介苗（BCG）。
病 毒 类
甲型肝炎纯化灭活疫 苗（VAQTA）
巴斯德-梅里厄-康纳 公司、北京科兴
甲型肝炎减毒疫苗
史克必成公司、长春 所、长春高新
种类
制品名称 风疹减毒活疫苗 麻疹减毒活疫苗 森林脑炎灭活疫苗 乙型脑炎灭活疫苗
用途 年龄为8个月以上的风疹易 感者 预防麻疹病 用于预防森林脑炎
生产厂家 巴斯德-梅里厄-康纳 公司、兰州所、天 坛生物、上海所 兰州所、长春所、 上海所 长春所
的结痂，处理后进行自体接种而治愈，这当是最早的自身
逐渐发展成了预防天花的人痘接种法， 即从感染天花后的恢复期病人或症状比较 轻的病人身上，挑取水泡、脓疱和痘痂内 容物并保存1个月左右待其干燥，然后将 其研磨成粉末，给健康人的鼻腔吸入，以 预防天花，取得了很好的保护效果。这是 人类史上最早使用疫苗来预防疾病的记录 ，较英国医生琴纳（Jenner）发明牛痘苗 早了几百年。
1955年
脊髓灰质炎灭活疫苗获准生产
时间 1961年 1963年 1966年 1977年 1979年
事件 人二倍体细胞株建立 麻疹疫苗获准生产 三价脊髓灰质炎疫苗获准生产 世界卫生联盟呼吁全球消灭天花 索马里发现最后一例本土天花 美国报道最后一例野毒传播型脊髓灰质炎
1986年
1989年 1990年
年首次在人体使用减毒狂犬病疫苗的成功，标志人类
进入了一个预防接种的科学新纪元。基于安全原因， 正式生产的均为狂犬病灭活疫苗，质量上也在不断的
改进。Pasteur在疫苗研制领域的先锋作用和卓越贡献
引起了第一次疫苗革命。
到19世纪末，人类在疫苗学领域里已经取得了辉煌 的成就，包括2个人用病毒减毒活疫苗（琴纳的牛痘， 巴斯德的狂犬病），3个人用细菌灭活疫苗（美国
表 6-3 人用疫苗发展年表
应用年份
1972 1974
疾病名称
流脑 日本脑炎（乙脑）
疫苗类型
纯化多糖A和C型 灭活病毒
1976
1981 1982 1983 1983 1986 1991 1998 1998
狂犬病
乙型肝炎 脑膜炎球菌脑膜炎 日本脑炎（乙脑） 水痘 乙型肝炎 甲型肝炎 轮状病毒腹泻 回归热
第六章 基因工程疫苗
第一节 疫苗概述
一、疫苗的起源与发展
疫苗的起源可以追溯到我国古代。
早在4世纪初，东晋葛洪所著《肘后方》中，已有关于
防治狂犬病的记载：“杀所咬犬，取脑敷之，后不复发” 。 在宋真宗时代（公元1000年左右）宰相王达之子患了天 花，四处请医无效，最后请来了峨眉山的道人，取其患处
如天花（poxvirus）、小儿麻痹（poliovirus） 、麻疹（Measles）等曾严重危害人类生命与 健康的疾病的流行得到了有效的控制。其中天 花已被根除，创造了使用疫苗在自然界中彻底
消灭一种病原微生物的医学奇迹。人类消灭脊
髓灰质炎的目标也即将实现。
表 6-3 人用疫苗发展年表
应用年份
1721 1796 1885
第一个重组疫苗——重组乙型肝炎疫苗获准生产
推荐使用二剂型麻疹疫苗 第一个多糖结合疫苗——B型流感嗜血杆菌疫苗获准生产 西半球报道最后一例野毒株脊髓灰质炎病例 乙型肝炎免疫纳入全球计划免疫 美国消灭脊髓灰质炎得到证实 水痘疫苗获准生产 用于婴儿的无细胞型百日咳疫苗获准生产 推荐进行扫荡式脊髓灰质炎免疫 推荐单一使用脊髓灰质炎灭活疫苗 用于婴儿的结合肺炎球菌疫苗获准生产
文，虽然当时全然不知天花是由天花病毒感染所致，但这
一划时代的发明，开创了人工自动免疫的先河。
随后，种痘技术传遍了欧洲，后又传到北美和亚洲。 为纪念Jenner的这一伟大贡献，巴斯德（Pasteur）将疫 苗称为Vaccine（拉丁文vacc是“牛”的意思）。 由于长期和广泛地使用牛痘苗，全世界从1977年以后再
其次，在20年代，巴斯德研究所的Ramon应用化学
灭活方法获得白喉和破伤风类毒素并研制成疫苗。 第三，Wilson Smith和Thomas Francis分别在禽胚 中研制成功2种灭活甲型流行性感冒（流感）疫苗。
二次大战后，疫苗研究进入了突飞猛进的发展阶段。 波士顿的Enders及其同事发展了病毒的体外细胞培养 技术，促进了多种减毒和灭活病毒疫苗的研制。
1909年 1909年
Von Behring发现了白喉抗毒素，获得第一个医学诺贝尔奖
Smith发明了灭活白喉毒素的方法 Calmette和Guerin发明了第一个用于人的细菌减毒活疫苗 BCG
1933年
1949年 1954年
ers及其同事从人细胞系中分离出脊髓灰质炎Ⅱ型Lancing 株 Enders分离出麻疹病毒
灭活病毒、人二倍体细胞培养
灭活、血源苗 纯化A、C、Y、W135型多糖 活减毒病毒 活减毒病毒 基因重组蛋白质疫苗 活减毒病毒和灭活病毒 活减毒病毒 纯化蛋白质疫苗
我国自1919年开始建立专门的机构（中央防疫处，北京 生物制品研究所前身）从事生物制品的研究、生产，这是
我国第一所生物制品研究所。
建国后，我国政府重新组建和新建了北京、上海、武汉 、长春、兰州、成都等六个生物制品研究所。 中国现有疫苗产品生产企业约30家，是世界上疫苗产品 生产企业最多的国家（表5-4）。 中国的疫苗产品年产量已经超过10亿个剂量单位，疫苗 的种类和数量也达到世界之最，其中用于预防乙肝、脊髓 灰质炎、麻疹、百日咳、白喉、破伤风的儿科常见病的疫