生物技术制药：疫苗及其制备技术(1)
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例：乙型肝炎疫苗
重组蛋白疫苗
➢ 重组蛋白疫苗将目的抗原基因构建在表达载体上，将已构 建的表达蛋白载体转化到细菌、酵母或哺乳动物或昆虫细 胞中，在一定的诱导条件下，表达出大量的抗原蛋白，通 过纯化后制备的疫苗。
➢ 蛋白疫苗在免疫动物后作为抗原被APC摄取后加工处理、 降解为抗原肽片段并与胞内MHC分子结合，以抗原肽/MHC 分子复合物的形式递呈给T细胞或B细胞识别，产生的保护 性免疫。
免疫预防的巨大贡献
我国：50年代初到现在平均寿命由35岁达到了73岁
WHO评论 在生命科学还没有一个领域对人 类健康作出如此重大的贡献：
一些重要传染病得到控制或消灭 改变了人类的疾病谱 延长了人类的平均寿命
疫苗领域的主要企业
➢ 有英国葛兰素史克公司（Glaxo Smith Kline, GSK）
➢ 痘病毒哥本哈根株（NYVAC）是通过基因工程的方法敲除 哥本哈根株的18个与病毒复制和免疫调节相关的阅读框而 获得的。
2.重组腺病毒载体
➢ 腺病毒（Adenovirus, Ad）基因组稳定，较少发生重排，且 具有大的外源基因包装容量，以及不整合到染色体中，无插 入致突变性，能够诱导最强的CD8+T细胞反应这些优点，被 广泛应用于重组疫苗的研究中。
临床试验于2009年3月展开。2014年上市。
重组活载体疫苗
➢ 将编码病原微生物特异性抗原的基因片段插入减 毒的活细菌或病毒载体基因组的某些部位，使之 高效表达，从而诱生强有力的抗体和细胞介导的 免疫应答。
➢ 活载体疫苗克服了常规疫苗的缺点，兼有灭活疫 苗和减毒疫苗的优点。
➢ 重组细菌疫苗包括单核细胞增多性李斯特菌、沙 门菌和大肠杆菌等；
1980年世界卫生组织郑重 宣市“天花在地球上绝迹” 这是人类对传染病预Biblioteka Baidu进
行人工免疫最优秀的范例
疫苗之父Pasteur
➢ Pasteur为了纪念Jenner医生对人类的贡献，将 疫苗一词创语为“vaccine”，意思是可用于免除 瘟疫的东西。
✓ 炭疽 ✓ 霍乱 ✓ 狂犬病
人类使用各种疫苗的时间表
➢ 重组病毒疫苗包括重组痘病毒、重组腺病毒等。
➢ 重组活载体疫苗可以作为口服疫苗简化免疫方式， 目前该类载体疫苗上市的多为动物疫苗，各种人 用疫苗处于临床试验阶段。
1.重组痘病毒载体
➢ 痘病毒作为口服疫苗的载体具有诸多优势，首先 痘病毒基因组较大，包含很多插入位点，可重组 约30 kb大小的外源基因。
➢ 痘病毒不但可以激发免疫反应，而且在多种疾病 模型动物中还可以表达大量外源抗原。
➢ 另外，痘病毒冻干制剂相当稳定，省去传统疫苗 从生产到使用的冷链环节，降低储运成本。
➢ 牛痘病毒疫苗是一类毒性极弱，宿主限制性较好的疫苗， 认为是最安全的重组疫苗载体。
➢ 病毒在感染哺乳动物细胞后并不复制产生后代，但仍可以 有效表达外源抗原。
开始使用年份 1772 1798 1885 1896 1896 1897 1923 1927 1955 1963 1981 1991
可预防疾病 天花 天花 狂犬 伤寒 霍乱 鼠疫 白喉 结核病 小儿麻痹症 麻疹 乙型肝炎 甲型肝炎
疫苗类型 天花活病毒 自然减毒牛痘苗 减毒活病毒和死病毒 灭活全菌体 灭活全菌体 灭活全菌体 粗制福尔马林类毒素 卡介苗 灭活疫苗 减毒活疫苗 灭活血浆 减毒活苗和死疫苗
Jenner的贡献
• 看到：挤奶女工不容易得天花
• 想到：牛痘可防人痘？
• 做到：给Philips接种，证明安全 论文不接受，自行散发
• 贡献： -预防性疫苗研制策略 mimic the immune response of natural infection
- 天花在人类被消灭 -EPI计划(Expend Program Immunization EPI) - WHO评价
➢ 德国默克公司（Merck） ➢ 美国惠氏公司（Wyeth） ➢ 法国赛诺菲-安万特公司（Sanofi-Aventis）
这4家公司以及各自收购的生物制药公司占据了全 球60%多的疫苗市场。
我国儿童计划免疫接种程序
乙肝疫苗、卡介苗、脊灰疫苗、 百白破疫苗、麻疹疫苗、
乙型肝炎、结核病、脊髓灰 质炎、百日咳、白喉、破伤 风、麻疹、甲型肝炎、流行 性脑脊髓膜炎、流行性乙型 脑炎、风疹、流行性腮腺炎、 流行性出血热、炭疽和钩端
➢ 改良的Ankara牛痘病毒(Modified Vaccinia Ankara，MVA) 最初被作为天花疫苗使用，该疫苗是由痘病毒在鸡胚成纤 维细胞中培养，经历了570次连续传代而获得的。在连续 传代过程中，病毒丢失了超过15%基因组的部分复制相关 基因和免疫调节基因，毒性极度减弱并产生宿主限制性。 MVA被认为是安全的重组基因传递载体，但重组MVA还需要 进行口服实验对有效性加以证实。
螺旋体病
传染性疾病得到进一步控制
鼠疫
霍乱
牛痘
疫苗改变世界
结核
乙肝
（一）减毒活疫苗(live vaccine) -第一次疫苗革命
➢ 是用减毒或无毒力的活病原体制成的疫苗。脊髓 灰质病毒、卡介苗、麻疹病毒疫苗是常用的减毒 活疫苗。
（二）重组疫苗 -第二次疫苗革命
➢ 基因工程疫苗（recombinant vaccine) 将天然或人工合成的遗传物质插入适当的载体， 应用载体克隆以选择、分离和增殖编码特异产物 的目的基因。
第五章 疫苗及其制备技术
第一节 疫苗简史
➢ 18世纪早期，中国人以接种“天花”(smallpox)
患者的脓液预防疾病的方法传入了欧洲。 与此同时，英国乡村医生琴纳也发现接触牛痘病 牛的挤牛奶女工不会患“天花”，于是他改进了 接种方法并取得了人体试验的成功。
由此开始，疫苗学与免疫学诞生。
牛痘接种术的发明 由于Edward Jenner 首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌
➢ 蛋白疫苗的免疫原性一般较弱，需要安全有强活性的佐剂 来增强其免疫效果。目前铝佐剂广泛应用于人用疫苗。
• Bilhvax (Sh28GST) 是法国里尔巴斯德研究所研制 的埃及血吸虫（S. Haematobium）疫苗，该疫苗 是酵母表达的28 KD的GST蛋白。Bilhvax与吡喹 酮联合和应用于埃及血吸虫的治疗性研究的Ⅲ期
重组蛋白疫苗
➢ 重组蛋白疫苗将目的抗原基因构建在表达载体上，将已构 建的表达蛋白载体转化到细菌、酵母或哺乳动物或昆虫细 胞中，在一定的诱导条件下，表达出大量的抗原蛋白，通 过纯化后制备的疫苗。
➢ 蛋白疫苗在免疫动物后作为抗原被APC摄取后加工处理、 降解为抗原肽片段并与胞内MHC分子结合，以抗原肽/MHC 分子复合物的形式递呈给T细胞或B细胞识别，产生的保护 性免疫。
免疫预防的巨大贡献
我国：50年代初到现在平均寿命由35岁达到了73岁
WHO评论 在生命科学还没有一个领域对人 类健康作出如此重大的贡献：
一些重要传染病得到控制或消灭 改变了人类的疾病谱 延长了人类的平均寿命
疫苗领域的主要企业
➢ 有英国葛兰素史克公司（Glaxo Smith Kline, GSK）
➢ 痘病毒哥本哈根株（NYVAC）是通过基因工程的方法敲除 哥本哈根株的18个与病毒复制和免疫调节相关的阅读框而 获得的。
2.重组腺病毒载体
➢ 腺病毒（Adenovirus, Ad）基因组稳定，较少发生重排，且 具有大的外源基因包装容量，以及不整合到染色体中，无插 入致突变性，能够诱导最强的CD8+T细胞反应这些优点，被 广泛应用于重组疫苗的研究中。
临床试验于2009年3月展开。2014年上市。
重组活载体疫苗
➢ 将编码病原微生物特异性抗原的基因片段插入减 毒的活细菌或病毒载体基因组的某些部位，使之 高效表达，从而诱生强有力的抗体和细胞介导的 免疫应答。
➢ 活载体疫苗克服了常规疫苗的缺点，兼有灭活疫 苗和减毒疫苗的优点。
➢ 重组细菌疫苗包括单核细胞增多性李斯特菌、沙 门菌和大肠杆菌等；
1980年世界卫生组织郑重 宣市“天花在地球上绝迹” 这是人类对传染病预Biblioteka Baidu进
行人工免疫最优秀的范例
疫苗之父Pasteur
➢ Pasteur为了纪念Jenner医生对人类的贡献，将 疫苗一词创语为“vaccine”，意思是可用于免除 瘟疫的东西。
✓ 炭疽 ✓ 霍乱 ✓ 狂犬病
人类使用各种疫苗的时间表
➢ 重组病毒疫苗包括重组痘病毒、重组腺病毒等。
➢ 重组活载体疫苗可以作为口服疫苗简化免疫方式， 目前该类载体疫苗上市的多为动物疫苗，各种人 用疫苗处于临床试验阶段。
1.重组痘病毒载体
➢ 痘病毒作为口服疫苗的载体具有诸多优势，首先 痘病毒基因组较大，包含很多插入位点，可重组 约30 kb大小的外源基因。
➢ 痘病毒不但可以激发免疫反应，而且在多种疾病 模型动物中还可以表达大量外源抗原。
➢ 另外，痘病毒冻干制剂相当稳定，省去传统疫苗 从生产到使用的冷链环节，降低储运成本。
➢ 牛痘病毒疫苗是一类毒性极弱，宿主限制性较好的疫苗， 认为是最安全的重组疫苗载体。
➢ 病毒在感染哺乳动物细胞后并不复制产生后代，但仍可以 有效表达外源抗原。
开始使用年份 1772 1798 1885 1896 1896 1897 1923 1927 1955 1963 1981 1991
可预防疾病 天花 天花 狂犬 伤寒 霍乱 鼠疫 白喉 结核病 小儿麻痹症 麻疹 乙型肝炎 甲型肝炎
疫苗类型 天花活病毒 自然减毒牛痘苗 减毒活病毒和死病毒 灭活全菌体 灭活全菌体 灭活全菌体 粗制福尔马林类毒素 卡介苗 灭活疫苗 减毒活疫苗 灭活血浆 减毒活苗和死疫苗
Jenner的贡献
• 看到：挤奶女工不容易得天花
• 想到：牛痘可防人痘？
• 做到：给Philips接种，证明安全 论文不接受，自行散发
• 贡献： -预防性疫苗研制策略 mimic the immune response of natural infection
- 天花在人类被消灭 -EPI计划(Expend Program Immunization EPI) - WHO评价
➢ 德国默克公司（Merck） ➢ 美国惠氏公司（Wyeth） ➢ 法国赛诺菲-安万特公司（Sanofi-Aventis）
这4家公司以及各自收购的生物制药公司占据了全 球60%多的疫苗市场。
我国儿童计划免疫接种程序
乙肝疫苗、卡介苗、脊灰疫苗、 百白破疫苗、麻疹疫苗、
乙型肝炎、结核病、脊髓灰 质炎、百日咳、白喉、破伤 风、麻疹、甲型肝炎、流行 性脑脊髓膜炎、流行性乙型 脑炎、风疹、流行性腮腺炎、 流行性出血热、炭疽和钩端
➢ 改良的Ankara牛痘病毒(Modified Vaccinia Ankara，MVA) 最初被作为天花疫苗使用，该疫苗是由痘病毒在鸡胚成纤 维细胞中培养，经历了570次连续传代而获得的。在连续 传代过程中，病毒丢失了超过15%基因组的部分复制相关 基因和免疫调节基因，毒性极度减弱并产生宿主限制性。 MVA被认为是安全的重组基因传递载体，但重组MVA还需要 进行口服实验对有效性加以证实。
螺旋体病
传染性疾病得到进一步控制
鼠疫
霍乱
牛痘
疫苗改变世界
结核
乙肝
（一）减毒活疫苗(live vaccine) -第一次疫苗革命
➢ 是用减毒或无毒力的活病原体制成的疫苗。脊髓 灰质病毒、卡介苗、麻疹病毒疫苗是常用的减毒 活疫苗。
（二）重组疫苗 -第二次疫苗革命
➢ 基因工程疫苗（recombinant vaccine) 将天然或人工合成的遗传物质插入适当的载体， 应用载体克隆以选择、分离和增殖编码特异产物 的目的基因。
第五章 疫苗及其制备技术
第一节 疫苗简史
➢ 18世纪早期，中国人以接种“天花”(smallpox)
患者的脓液预防疾病的方法传入了欧洲。 与此同时，英国乡村医生琴纳也发现接触牛痘病 牛的挤牛奶女工不会患“天花”，于是他改进了 接种方法并取得了人体试验的成功。
由此开始，疫苗学与免疫学诞生。
牛痘接种术的发明 由于Edward Jenner 首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌
➢ 蛋白疫苗的免疫原性一般较弱，需要安全有强活性的佐剂 来增强其免疫效果。目前铝佐剂广泛应用于人用疫苗。
• Bilhvax (Sh28GST) 是法国里尔巴斯德研究所研制 的埃及血吸虫（S. Haematobium）疫苗，该疫苗 是酵母表达的28 KD的GST蛋白。Bilhvax与吡喹 酮联合和应用于埃及血吸虫的治疗性研究的Ⅲ期