生物技术制药第2版 第5章 疫苗及其制备技术

一、灭活全毒疫苗——流感全病毒灭活疫苗 （inactiated influenza whole virion vaccine）
本品系用世界卫生组织 （WHO）推荐的并经国家 食品药品监督管理局批准的 流感病毒株，分别接种鸡胚， 经培养、收获病毒液，病毒 灭活、浓缩和纯化后制成。
用于预防本株病毒引起的流 行性感冒
一、疫苗组成
4. 稳定剂
目的：保证作为抗原的病毒或其他微生物存活， 并保持免疫原性
冻干疫苗中常用：乳糖、明胶、山梨醇等。
一、疫苗组成
5. 灭活剂
灭活病毒或细菌抗原的方法： 物理方法（如加热、紫外线照射等） 化学方法（丙酮、酚、甲醛等）
对人体有一定毒害作用，因此在灭活抗原后必须 及时从疫苗中除去，并经严格检定以保证疫苗的 安全性。
三、疫苗的类型与特点
（一）减毒活疫苗 （二）灭活疫苗 （三）亚单位疫苗 （四）联合疫苗 （五）核酸疫苗 （六）治疗性疫苗
三、疫苗的类型与特点
（一）减毒活疫苗（live attenuated vaccine）
通过一定方法使病原体的致病性减弱或丧失后获 得的由完整微生物组成的疫苗制品
特点：能引发机体感染但不发生临床症状，但其 免疫原性可引发机体免疫反应，刺激机体产生特 异性的记忆B细胞和记忆T细胞，起到获得长期或 终生保护的作用。
一、疫苗的产生
“12世纪，中国开始用人痘接种预防天花” 《疫苗可预防疾病的流行病学与预防学》
第6版，美国疾病控制与预防中心（CDC） 2000 年出版
一、疫苗的产生
天花（Smallpox）
由天花病毒引起的一种烈性传染病 天花病毒：呈砖形，能对抗干燥和低温，在痂皮、
尘土和被服上可生存数月至一年半之久 临床表现：主要为严重毒血症状、皮肤成批依次
三、疫苗的类型与特点
三、疫苗的类型与特点
（四）联合疫苗（combined vaccine）
两种或两种以上抗原物理混合后制成的疫苗制剂。 多联疫苗（multi-combined vaccine）：预防不同
病原微生物引起的传染病（例：百白破） 多价疫苗（multivalent vaccine）：预防由同一病
用活的无毒牛型结核杆菌制成）、炭疽疫苗、狂
犬疫苗
二、疫苗及其技术的发展简史
药物毒理：
结核菌是细胞内寄生菌——细胞免疫 用无毒卡介菌（结核菌）人工接种进行初次感染
，经过巨噬细胞的加工处理，将其抗原信息传递 给免疫活性细胞，使T细胞分化增殖，形成致敏 淋巴细胞，当机体再遇到结核菌感染时，巨噬细 胞和致敏淋巴细胞迅速被激活，执行免疫功能， 引起特异性免疫反应。
清朝顺治死于天花，得过天花的康熙继位 人痘法的缺点：有时也会引起严重的天花
一、疫苗的产生
天花的防治——欧洲
1721年，人痘接种法传入英国 1796年，英国医生E. Jenner 利用牛痘防治天花 1798年，医学界正式承认“疫苗接种确实是一种
行之有效的免疫方法”。 细胞培养法获得天花病毒——牛痘苗
三、疫苗的类型与特点
优点：
接种次数少，反应小，免疫效果好（体液免疫、 细胞免疫、黏膜免疫），成本低
缺点：
稳定性差，有毒力返祖现象，污染环境，免疫缺 陷者不能接种
三、疫苗的类型与特点
三、疫苗的类型与特点
（二）灭活疫苗（inactivated vaccine）
将病原体经培养增殖、灭活、纯化处理后获得的 保留病原体几乎全部组分的疫苗制品。
本章学习要求
掌握：疫苗、基因工程疫苗、联合疫苗的 概念及常见疫苗的制备技术
熟悉：疫苗的原理、类型、特点及主要用 途
了解：疫苗发展的历程与趋势、疫苗产业 的特点与应用
本章内容
概述 疫苗的组成、作用原理、类型与特点 疫苗的制备方法 疫苗生产的质量控制 疫苗产业的特点及应用概况
用于人体：铝佐剂 / MF59（水包油的乳剂） 动物试验：弗氏完全佐剂（FCA） / 弗氏不完全
佐剂（FIA）
一、疫苗组成
3. 防腐剂
大多数的灭活疫苗都使用防腐剂 目的：防止外来微生物的污染 常用： 0.01％～0.02％硫柳汞
2-苯氧乙醇 氯仿 副作用： 接触性皮炎、变应性结膜炎、耳毒性
一、疫苗的产生
疫苗之父---法国免疫学家 Louis Pasteur
鸡霍乱弧菌减毒株（第一个细菌减毒活疫苗）
一、疫苗的产生
巴斯德与狂犬病疫苗
异体传代法：将狂犬病毒在兔体内经连续传代， 获得了减毒株
一、疫苗的产生
巴斯德在疫苗领域的卓越贡献
细菌的分离培养技术 减毒菌株的获得
连续传代培养法 高温培养法 异体传代法 巴氏减毒菌苗的发明：为实验免疫学建立了基础
分类： 纯化亚单位疫苗：单个蛋白或寡糖组成、佐剂 合成肽亚单位疫苗：抗病毒/肿瘤/细菌、寄生虫感染 基因工程亚单位疫苗
三、疫苗的类型与特点
基因工程亚单位疫苗（genetic engineering subunit vaccine）
在分离出病原体特异抗原编码基因的基础上，将 外源基因转入非致病性微生物内表达产物，然后通 过分离纯化获得的特异蛋白质。 原核细胞（大肠杆菌）、真核细胞（酵母） 活载体疫苗（细菌、病毒）、转基因植物疫苗
出现斑疹、丘疹、疱疹、脓疱，最后结痂、脱痂， 遗留痘疤。 传播途径：飞沫吸入或直接接触。 特点：发展迅速，未免疫人群感染后 15-20天内致 死率高达30％。
一、疫苗的产生
天花的防治——中国
宋真宗时期（998- 1023年） ：人痘法，吸入天花 病人痂粉预防天花。
明朝隆庆年间（1567-1572年）：痘衣法、痘浆法、 旱痘法和水苗法等多种接种方法出现。
三、疫苗的类型与特点
DNA疫苗（DNA vaccine）
将编码外源性抗原的基因插入到含真核表达系统 的质粒上，导入宿主细胞内表达抗原蛋白，诱导 机体产生免疫应答。
特点：免疫效果好，制备方便，可重复使用，可 用于免疫治疗和联合免疫
三、疫苗的类型与特点
三、疫苗的类型与特点
（六）治疗性疫苗（therapeutic vaccine）
在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中， 通过诱导特异性的免疫应答，达到治疗或防止疾 病恶化的疫苗制品。
最早的治疗性疫苗：狂犬病疫苗
三、疫苗的类型与特点
1. 基于组成成分及性质的分类
（1）蛋白质复合重构的治疗性疫苗 改造靶抗原的结构或组合，使其相似而又有异于
传统疫苗的靶抗原，重新唤起患者的功能性免疫 应答，进而打破和逆转患者的免疫耐受状态。 改造方法：蛋白修饰，结构/构型改造，蛋白复合/ 多肽偶联
三、疫苗的类型与特点
（2）基因疫苗 DNA疫苗：埃博拉（Ebola）疫苗、乙型肝炎（
HBV）疫苗、丙型肝炎（HCV）疫苗、人免疫缺 陷病毒（HIV）疫苗等 RNA疫苗：RNA修饰的树突状细胞（DC）疫苗 等
三、疫苗的类型与特点
（3）多水平基因修饰细胞疫苗 肿瘤治疗性疫苗：肿瘤细胞/DC细胞疫苗 制备过程：
一、疫苗组成
6. 缓冲液、盐类
缓冲液的种类、盐类的含量都可影响疫苗的效力、 纯度和安全性，因此都有严格的质量标准
二、疫苗作用原理
当机体经过口服或注射等途径接种疫苗后，其中 的抗原分子刺激机体免疫系统产生高效价特异性 的免疫保护物质
当机体再次接触到相同病原菌抗原时，免疫系统 依循免疫记忆，迅速制造出保护物质来阻断病原 菌的入侵，从而使机体获得针对病原体特异性的 免疫力，使其免受侵害而获得保护。
特点：失去了病原体的感染性，但保留了较强的 免疫原性和较好的安全性
三、疫苗的类型与特点
优点：
稳定性好，反应小，免疫缺陷者也可接种
缺点：
需多次接种，免疫效果较差（体液免疫），需要 量大
三、疫苗的类型与特点
三、疫苗的类型与特点
（三）亚单位疫苗（subunit vaccine）
利用微生物的某种表面结构成分制成的能诱发机体 产生抗体的疫苗制品。
二、疫苗及其技术的发展简史
（二）基因重组疫苗技术——分子水平
基因重组技术研究相关基因和蛋白质产物 例：乙肝疫苗（乙型肝炎表面抗原）
二、疫苗及其技术的发展简史
血源乙肝疫苗：无症状HBsAg携带者血浆提取的 HBsAg，经纯化，灭活及添加佐剂制成。
基因重组（转基因）乙肝疫苗：利用转基因技术 ，构建含有乙肝病毒HBsAg基因的重组质粒，转 入酵母（或重组CHO细胞）表达乙型肝炎表面抗 原，在繁殖过程中产生未糖基化的HBsAg多肽， 经破碎酵母菌体，颗粒形未糖基化的HBsAg多肽 释放，经纯化，灭活，添加佐剂制成。
激发免疫应 答类型
体液免疫为主
疾病改善情况 细胞免疫为主
第三节 疫苗的制备方法
灭活全毒疫苗——流感全病毒灭活疫苗 减毒活疫苗——皮内注射用卡介苗 基因工程重组亚单位疫苗——重组乙型肝炎疫苗 生化提取亚单位组分疫苗——吸附破伤风疫苗 治疗性疫苗——前列腺癌疫苗Sipuleucel-T
疫苗生产的一般流程
一、疫苗组成
常用抗原包括：
灭活病毒或细菌 活病毒或细菌（减毒株） 病毒或菌体提纯物 有效蛋白成分 类毒素 细菌多糖 合成多肽 核酸
一、疫苗组成
2. 佐剂（adjuvant）
非特异性增强抗原免疫应答或改变免疫应答类型的 物质。
要求：安全无毒、 在非冷藏条件下稳定 作用机制：
改变抗原的物理形状，延长抗原在机体内保留时间 刺激单核巨噬细胞对抗原的递呈能力 刺激淋巴细胞分化，增加扩大免疫应答能力
二、疫苗及其技术的发展简史
（一）减毒活疫苗技术——第一次疫苗革命 （二）基因重组疫苗技术——第二次疫苗革命 （三）反向疫苗学技术——第三次疫苗革命
二、疫苗及其技术的发展简史
（一）减毒活疫苗技术——细胞水平
人为处理使病原微生物失去毒力或降低毒力 例：卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin, BCG，使