第十二章-细菌与免疫疫苗课件.ppt

1、细菌与免疫细菌与免疫吴震州感染结局感染结局xdiseasenodiseaserecovery获得性 免疫xre-infection感染感染infection天然免疫no disease再染显性感染隐性感染隐性感染感染与免疫之间的平衡关系与感染与免疫之间的平衡关系与疾病疾病感染感染ID50=感染半数剂量感染半数剂量免疫力免疫力Disease=-毒力/宿主抵抗力-毒力/宿主抵抗力感染灶的范围 x 毒力免疫力微生物的结构与免疫应答微生物的结构与免疫应答-内部抗原内部抗原-外部抗原外部抗原-与致病性的关系（进入途径、感染部位、靶细胞与致病性的关系（进入途径、感染部位、靶细胞/组织）组织）-寄生的部位：

2、细胞外；兼性细胞内；专性细胞内寄生寄生的部位：细胞外；兼性细胞内；专性细胞内寄生-诱导产生免疫应答的类型诱导产生免疫应答的类型抗微生物感染免疫抗微生物感染免疫-天然免疫天然免疫-特异性免疫特异性免疫 细胞免疫应答细胞免疫应答/体液免疫应答体液免疫应答 保护性免疫应保护性免疫应答答免疫损伤免疫损伤 （超敏反应、自身免疫应答）（超敏反应、自身免疫应答）Immunity to Bacteria 抗菌免疫抗菌免疫1.基本原则1)抗菌免疫机制与细菌表面结构相关mediate the contact of the cell with its environment-cell wall and membra

3、ne（细胞壁和细胞膜）including LPS-flagella-fimbriae-capsules(鞭毛)(菌毛)(荚膜)Bacteria cell surface structure 细胞表面结构细胞表面结构targets of immune system 免疫系统作用的靶标免疫系统作用的靶标-cell wall of mycobacteria extremely resistant结核杆菌细胞壁的抵抗力强结核杆菌细胞壁的抵抗力强-capsule resistant to phagocytosis细细菌菌荚荚膜膜抗吞噬抗吞噬-cell wall components adjuvant p

4、roperties佐剂活性佐剂活性(LPS,capsule,arabinoglactan/glycolipids)不同微生物具有不同的细胞壁结构-gram positive（G+）-gram negetive（G-）-Mycobacteria(分支杆菌/结核杆菌)-Spriochaetes（螺旋体）不同的细菌-细胞壁结构不同-致病性不同-免疫力不同G+G-分枝杆菌螺旋体细菌细胞壁结构细菌细胞壁结构细胞表面结构与免疫力细胞表面结构与免疫力革兰阴性菌的脂质外膜革兰阴性菌的脂质外膜（G-）-细胞壁成分细胞壁成分-补体补体-裂解裂解-NK-杀伤杀伤-阳离子蛋白阳离子蛋白肽聚糖肽聚糖-细胞壁成分细胞壁成

5、分-溶菌酶溶菌酶鞭毛和菌毛鞭毛和菌毛-抗体抗体菌细胞菌细胞-吞噬细胞吞噬细胞2)抗菌免疫机制与细菌致病性相关抗菌免疫机制与细菌致病性相关细菌的致病性 产生毒素,但不具侵袭力toxin(Corynebacterium diphtheriae,Vibrio Cholerae)免疫力：Neutralization antibody/中和抗体 Anti-adhesion Ab/抗黏附抗体 具有侵袭力,但不产生毒素酶类：spread factor(tissue-degrading enzymes)免疫力：杀伤菌细胞 大多数细菌既产生毒素也具侵袭力Adhesion/黏附toxin产生毒素entryMult

6、iplication繁殖Adhesionmultiplication 繁殖 Toxin 产生毒素3)免疫机制与细菌赖于环境的生存免疫机制与细菌赖于环境的生存能力相关能力相关 胞外菌胞外菌 兼性胞内寄生菌兼性胞内寄生菌-not depend on intracellular environment for survival 专性胞内寄生菌专性胞内寄生菌-depend absolutely on intracellular environment for survival-Bacteria prefer non-phagocytic cells as host cells,including ep

7、ithelial and endothelial cells胞外菌感染性疾病胞外菌感染性疾病(1)胞外菌胞外菌疾病疾病致病机制致病机制金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌Skin and soft tissue infections lung abscesstoxic shock syndrome food poisonin gToxin-induced acute inflammation cell death from pore-forming toxins Superantigen-induced cytokine production skin necrosis,shock,diarrhea化

8、脓性链球菌化脓性链球菌(Group A)PharyngitisSkin infections:impetigo e.g.erysipelas,cellulitisScarlet FeverToxin-induced acute inflammation Streptolysin O damage of cell membranesAnti-phagocytic actions of capsule polysaccharides肺炎链球菌肺炎链球菌PneumoniaCell wall constituent-induced acute inflammation meningitisToxin(

9、pneumolysin,similar to streptolysin奈瑟氏脑膜炎球菌奈瑟氏脑膜炎球菌MeningitisPotent endotoxin causing acute inflammation and systemic diseaseEscherichia coli埃希氏大肠杆菌埃希氏大肠杆菌Urinary tract infections gastroenteritisseptic shockToxins acts on intestinal epithelium Increased chloride and water secretion Endotoxin(LPS)sti

10、mulates cytokine synthesis胞外菌感染性疾病胞外菌感染性疾病(2)胞外菌胞外菌疾病疾病致病机制致病机制Vibrio cholerae霍乱弧菌霍乱弧菌腹泻腹泻Cholera toxin-ADP ribosylates G protein subunit leads to increased cAMP in intestinal epithelial cells,results in chloride secretion and water lossClostridium tetani 破伤风杆菌破伤风杆菌破伤风破伤风Tetanus toxin binds to motor

11、 endplateat neuromuscular junction causes irreversible muscle contractionCorynebacteriu m diphtheriae 白喉白喉杆菌杆菌白喉白喉Diphtheria toxin ADP ribosylates elongation factor 2 Inhibits protein synthesis兼性胞内寄生菌兼性胞内寄生菌专性胞内寄生菌专性胞内寄生菌Rickettsia prowazekii Rickettsia rickettsii Rickettsia typhi Rickettsia tsutsug

12、amushi Coxiella burnetii Chlamydia trachomatis Chlamydia psittaci Chlamydia pneumoniae立克次体立克次体、衣原体等、衣原体等Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae Salmonella enterica Brucella speciesLegionella pneumophila Listeria monocytogenes Francisella tularensis结核杆菌、麻风杆菌结核杆菌、麻风杆菌 伤寒杆菌、布氏菌伤寒杆菌、布氏菌 军军团菌、李斯特

13、菌等团菌、李斯特菌等兼性胞内寄生菌所致疾病兼性胞内寄生菌所致疾病病原病原疾病疾病感染的靶细胞感染的靶细胞细胞内的寄居位置细胞内的寄居位置进入门户进入门户结核分枝杆菌结核分枝杆菌TuberculosisMacrophagePhagosomeLung麻风分枝杆菌麻风分枝杆菌LeprosyMacrophage Schwann cells numerous other host cellsPhagolysosome(?)Nasopharyngeal mucosa伤寒沙门菌伤寒沙门菌Typhoid feverMacrophagesPhagosomeGut布氏菌布氏菌BrucellosisMacropha

14、gesPhagolysosomeMucosa军团菌军团菌Legionnaires diseaseMacrophagesPhagosomeLung李斯曼菌李斯曼菌ListeriosisMacrophages,hepatocytesCytosolGut吐丝菌吐丝菌TularaemiaMacrophagesPhagosomeSkin,mucosa,lung专性胞内寄生菌所致疾病专性胞内寄生菌所致疾病病原疾病感染的靶细胞细胞内的位置入侵部位立克次体rickettsiiRocky Mountain Spotted FeverEndothelial cells smooth muscle cellCyto

15、solBlood vessel(tick bite)prowazekiiEndemic typhusEndothelial cellsCytosolBroken skin,mucosatyphiTyphusEndothelial cellsCytosolBlood vessel(flea bite)tsutsugamushiScrub typhusEndothelial cellsCytosolBlood vessel(mite bite)Coxiella burnetiiQ-feverMacrophages,lungLate phagosomeLungparenchyma cells衣原体t

16、rachomatisUrogenital infectionEpithelial cells trachomaPhagosomeEye,urogenital mucosaconjunctivitislymphogranuloma venerumpsittaciPsittacosisMacrophagesPhagosomeLunglung parenchyma cellspneumoniaePneumoniaLung parenchyma cellsPhagosomeLungheart diseasevascular endothelial cells眼眼 呼吸道呼吸道皮肤皮肤 消化道消化道生殖

17、道生殖道4)人体解剖结构与免疫人体解剖结构与免疫-无无/有菌状态的差异有菌状态的差异-免疫因子免疫因子/细胞的差异细胞的差异-免疫应答的特点免疫应答的特点/差异差异2.人体抗菌免疫的第一道防线人体抗菌免疫的第一道防线 一般因素一般因素 Mechanical and chemical barriers 屏障系统屏障系统Intact skin and mucosaEpithelial cilia/上皮细胞纤毛上皮细胞纤毛Body fluid stomach acid,tearsLow pH(skin,vagina,etc.)Fever 发热发热 37 C Age 年龄年龄Infant vs.ear

18、ly adulthood vs.late adulthoodNutritional status 营养状况营养状况Hormones 激素 Hepatitis is exacerbated by pregnancyGenetic factors 遗传因子Host species resistance 宿主种属的抗性Commensal bacteria 共生菌-colicins,occupy ecological nicheNon-pathogenic“probiotic”organism（益生菌）-lactobacilli LPS Binding Protein/LPS结合蛋白(LBP)60-k

19、Da血清糖蛋白具有与LPS 高亲和力 由肝细胞合成的急性期蛋白 正常血清量 1 10 ug/ml 急性期血清含量 300 ug/ml 对少量的LPS或革兰阴性菌快速反应 LPS,IL-1,IL-6 and TNF调控肝细胞的LBP表达肝功能不全-不能及时合成LBP清除LPS细胞识别细胞识别LPS 的机制的机制3.人体抗菌免疫的第二道防线人体抗菌免疫的第二道防线 识别细菌识别细菌保守的保守的“共有共有”成分成分 Innate Immunity/天然免疫天然免疫 provide the second line of defense against pathogens not pathogen-sp

20、ecific and do not improve with repeated exposures to antigen(no memory/无无 记忆记忆)同一微生物每次感染后的免疫应答强度均相似同一微生物每次感染后的免疫应答强度均相似 Lack diversity generated by recombination（无（无 多样性）多样性）免疫分子的基因不会出现重组免疫分子的基因不会出现重组天然免疫天然免疫缺陷小鼠缺陷小鼠T、B细胞细胞 缺损小鼠缺损小鼠天然免疫天然免疫 正正常小鼠常小鼠微生物存活数量天然免疫保护机制天然免疫保护机制C-reactive protein Mannose-b

21、inding lectinPolyanions Lipoprotein Lipoteichoic acid Lipopolysaccharide激活补体C3a,C5a吞噬细胞,组织细胞chemokineFormyl peptideMuramyl peptides peptidoglycan巨噬细胞bacteriaIL-12 TNFcytokines中性粒细胞IFN-gNK 细胞细胞壁的成分总结总结:抗菌天然免疫抗菌天然免疫补体的激活补体的激活Chemotaxis C3a,C5a,Opsonization C3b etc,lytic complex C5-9趋化因子趋化因子triggered b

22、y PAMPs,chemokine,C3a,C5a ect巨噬细胞释放的细胞因子巨噬细胞释放的细胞因子TNF,IL-1,and chemokine:MCP-1,MIP-1aNK cell释放的细胞因子释放的细胞因子IFN-g佐剂效应佐剂效应Selection for-appropriate Lyc-mediated response-inappropriate responsesudden and massive cytokines release-休克综合休克综合症症特异性免疫抗体 抗胞外菌的作用 中和调理 裂解中和调理裂解抗黏附抗体 阻断细菌定居抗菌的获得性免疫抗菌的获得性免疫特异性抗体发

23、挥相应的保护作用细菌毒素 抗体中和作用 细菌产生的破坏组织的胞外酶 抗体阻断作用 鞭毛-干扰细菌的移动细菌黏附-局部粘膜IgA 抑制细菌黏附抗原-抗体激活补体菌细胞裂解、调理作用 抗体的调理作用 IgG1 and IgG3 Fc 受体位于吞噬细胞增强其吞噬能力抗胞外菌免疫抗胞外菌免疫 炎性因子 趋化因子 召集免疫细胞至感染灶 吞噬细胞 补体 抗体细菌的胞内感染细菌的胞内感染CD4 T cells 控制结核感染Immunity to the intracellular bacteria involves a DTH response-激活的巨噬细胞包裹感染灶-结核 球 tubercle.巨噬细胞

24、释放的酶导致肺组织损伤胞内寄生菌感染的特征胞内寄生菌感染的特征1.T细胞是控制胞内寄生菌感染主要免疫因素；细胞是控制胞内寄生菌感染主要免疫因素；2.胞内寄生菌对宿主细胞几乎无胞内寄生菌对宿主细胞几乎无/或无直接的毒性或无直接的毒性作作 用；但感染伴随迟发型超敏反应用；但感染伴随迟发型超敏反应3.胞内寄生菌感染的病理与免疫损伤有关，而胞外胞内寄生菌感染的病理与免疫损伤有关，而胞外菌菌 往往产生毒素直接造成组织损伤；往往产生毒素直接造成组织损伤；4.胞内寄生菌能与宿主长期共存，导致慢性感染；胞内寄生菌能与宿主长期共存，导致慢性感染；而而 胞外菌引起急性感染胞外菌引起急性感染胞内寄生菌可隐藏在几乎无

25、抗微生物潜能的细胞内T细胞发挥作用T 杀伤细胞杀伤感染的靶细胞抗胞内寄生菌的三步骤早期中期晚期IFN-gammaT杀伤细胞对感染靶细胞杀伤细胞对感染靶细胞 作用机制作用机制抗胞内寄生菌的天然免疫和获得性免疫抗胞内寄生菌的天然免疫和获得性免疫活活 菌菌 数数感染清除感染控制感染控制活菌数活菌数活菌数活菌数感染后天数感染后天数细胞因子的抗细菌感染作细胞因子的抗细菌感染作用用细胞因子抗菌免疫的作用产生的细胞在看细菌感染中的作用ChemokinesLikelyEpithelial cell,endothelial cell,macrophageLeukocyte recruitment and act

26、ivationIL-1Important role provenMacrophageLeukocyte recruitment and stimulationIL-6Essential role provenMacrophage,T cellLeukocyte recruitment T-cell differentiationTNF-aEssential role provenMacrophage mast cellLeukocyte recruitmentNK-cell activation granuloma formation IFN-g,costimulationIFN-gEssen

27、tial role provenNK cellTh 1 cellMacrophage activation,granulomaIL-12Important role provenMacrophageTh 1-cell,NK-cell stimulationIL-18Likely,not provenMacrophageTh 1-cell stimulationIL-4ExacerbationNK T cell,Th2 cell basophil(?),Eosinophil(?)Th 1-cell inhibitionIL-10ExacerbationMacrophageMacrophage i

28、nhibitionTGF-bExacerbation likely,not provenMacrophageMacrophage inhibition肠道细菌和肿瘤肠道细菌和肿瘤细菌与疫苗细菌与疫苗吴震州二、灭活疫苗二、灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、治疗性疫苗七、治疗性疫苗 1、疫苗的概念、疫苗的概念 人工免疫：人工免疫：有计划、有目的地给人体接种抗原，有计划、有目的地给人体接种抗原，或输入抗体或免疫细胞，使机体获得某种特异性抵抗或输入抗体或免疫细胞，使机体获得某种特异性抵抗力，从而达到预防或治疗某种疾病

29、的目的。力，从而达到预防或治疗某种疾病的目的。输入物质输入物质 抗原（疫苗）抗原（疫苗）抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞诱导时间诱导时间 慢（慢（14周）周）快（立刻发挥作用）快（立刻发挥作用）维持时间维持时间 长（数月长（数月数年）数年）短（短（23周）周）用用 途途 主要用于预防主要用于预防 治疗或应急预防治疗或应急预防人工主动免疫和人工被动免疫的人工主动免疫和人工被动免疫的比较比较用于人工主动免疫的生物制品。用于人工主动免疫的生物制品。2、理想疫苗的标准、理想疫苗的标准安全：安全：无致病性和接种后异常反应无致病性和接种后异常反应有效：有效：可诱导产生可靠的保护性免疫可诱导产生可靠的保

30、护性免疫实用：实用：易于接种、保存和运输，价廉易于接种、保存和运输，价廉3、疫苗的发展历史、疫苗的发展历史 古典疫苗时期：牛痘苗、狂犬病疫苗古典疫苗时期：牛痘苗、狂犬病疫苗 培养疫苗时期：脊髓灰质炎疫苗、卡介苗培养疫苗时期：脊髓灰质炎疫苗、卡介苗 基因工程疫苗时期：乙型肝炎基因工程疫苗基因工程疫苗时期：乙型肝炎基因工程疫苗 灭活疫苗（灭活疫苗（inactivated vaccine）：）：又称又称死疫苗，是用化学或物理的方法，将具有感死疫苗，是用化学或物理的方法，将具有感染性的完整的病原微生物杀死，使其失去传染性的完整的病原微生物杀死，使其失去传染性而保留抗原性而成。染性而保留抗原性而成。二、

31、灭活疫苗二、灭活疫苗 百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、狂犬百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、狂犬病、伤寒、钩体病、甲型肝炎、鼠疫、流感、脊髓灰病、伤寒、钩体病、甲型肝炎、鼠疫、流感、脊髓灰质炎（质炎（salk）等疫苗。）等疫苗。免疫力维持时间短，需要多次重复接种；主要诱发免疫力维持时间短，需要多次重复接种；主要诱发体液免疫，不能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种剂量较大，体液免疫，不能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种剂量较大，不良反应；需要严格灭活。不良反应；需要严格灭活。二、灭活疫苗二、灭活疫苗 易于制备；免疫原性稳定性高；储存及运输方便；易于制备；免疫原性稳定性高；储存及运输方便；易于

32、制备多价疫苗；疫苗安全性高。易于制备多价疫苗；疫苗安全性高。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 减毒活疫苗（减毒活疫苗（live-attenuated vaccine）：用人工）：用人工诱变或从自然界筛选出的毒力高度降低或无毒的活的诱变或从自然界筛选出的毒力高度降低或无毒的活的病原微生物制成的疫苗。可模拟自然发生隐性感染，病原微生物制成的疫苗。可模拟自然发生隐性感染，诱发理想的免疫应答而又不产生临床症状。诱发理想的免疫应答而又不产生临床症状。结核病、脊髓灰质炎（结核病、脊髓灰质炎（Sabin）、麻疹、乙型脑炎、甲）、麻疹、乙型脑炎、甲型肝炎、风疹疫苗、腮腺炎等疫苗。型肝炎、风疹疫苗、腮腺炎等疫苗。能

33、诱发全面、稳定、持久的体液、细胞和粘膜免疫能诱发全面、稳定、持久的体液、细胞和粘膜免疫应答；一般只须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾途径免疫。应答；一般只须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾途径免疫。有效期短和热稳定性差，运输、保存条件要求较高；有效期短和热稳定性差，运输、保存条件要求较高；回复突变危险；使用范围相对窄。回复突变危险；使用范围相对窄。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 基因缺失活疫苗基因缺失活疫苗（gene deleted live vaccine）：）：采用分子生物学技术，去除与毒力采用分子生物学技术，去除与毒力或毒力相关基因片段，使病原微生物毒力减低或丧失。或毒力相关基因片段，使病

34、原微生物毒力减低或丧失。用缺失突变毒株制成的疫苗。用缺失突变毒株制成的疫苗。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 与自然突变株（多为点突变毒株）相比，基因缺失活疫苗与自然突变株（多为点突变毒株）相比，基因缺失活疫苗具有突变性状明确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。具有突变性状明确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。对于某些抗原性弱、易发生免疫逃避的病原体，常规疫苗对于某些抗原性弱、易发生免疫逃避的病原体，常规疫苗往往难以获得有效的免疫应答及保护性。往往难以获得有效的免疫应答及保护性。四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗 一些免疫保护机制不清，可能诱导免疫病理反应，有潜在致肿瘤一些免疫保护机制不清，可能诱导免疫病理反

35、应，有潜在致肿瘤作用的病毒，以及不易培养的病原体，则难以用传统方法生产疫苗。作用的病毒，以及不易培养的病原体，则难以用传统方法生产疫苗。亚单位疫苗亚单位疫苗（subunit vaccine）：）：不含病原体核酸，不含病原体核酸，选用能诱发宿主产生中和抗体的微生物蛋白或表面抗原而制成的疫苗。选用能诱发宿主产生中和抗体的微生物蛋白或表面抗原而制成的疫苗。白喉类毒素、破伤风类毒素白喉类毒素、破伤风类毒素 流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球菌荚膜多糖流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球菌荚膜多糖 流感病毒血凝素和神经氨酸酶流感病毒血凝素和神经氨酸酶 乙型肝炎乙型肝炎HBsAg（基因工程疫苗）（基因工程疫苗）乳腺

36、癌乳腺癌Her2疫苗疫苗定义定义除去了病原体中与诱发保护性免疫无关或有害成分，除去了病原体中与诱发保护性免疫无关或有害成分，只保留有效的免疫原成分，因而免疫作用明显增强而稳定，可只保留有效的免疫原成分，因而免疫作用明显增强而稳定，可靠性提高，对机体引起的不良反应小。靠性提高，对机体引起的不良反应小。需要选用佐剂；不能诱发细胞免疫和黏膜免疫。需要选用佐剂；不能诱发细胞免疫和黏膜免疫。四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗 将病原体中能诱导保护性免疫应答的目的抗原编码基因克隆后，将病原体中能诱导保护性免疫应答的目的抗原编码基因克隆后，插入适当的原核或真核表达载体质粒；插入适当的原核或真核表达载体质粒；再将重

37、组质粒导入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中高效表达目的再将重组质粒导入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中高效表达目的基因；基因；分离、提取、纯化分离、提取、纯化而制成。而制成。基因重组亚单位疫苗基因重组亚单位疫苗 (genetic engineering subunit vaccine)基因工程疫苗发展的重点基因工程疫苗发展的重点 不能或难以培养的病原体；不能或难以培养的病原体；有潜在致癌性或免疫病理作用的病原体；有潜在致癌性或免疫病理作用的病原体；传统疫苗效果差或不良反应大的病原体；传统疫苗效果差或不良反应大的病原体；能简化免疫程序、降低成本的多价疫苗。能简化免疫程序、降低成本的多价疫苗。四、亚单位疫

38、苗四、亚单位疫苗 活载体疫苗（活载体疫苗（live vector vaccine）：又）：又称重组载体疫苗（称重组载体疫苗（recombinant vector vaccine），是将有效的目的抗原的编码基因，是将有效的目的抗原的编码基因导入活载体（无或弱毒的细菌或病毒株）中，导入活载体（无或弱毒的细菌或病毒株）中，构建重组菌株；目的基因可随重组菌株在宿构建重组菌株；目的基因可随重组菌株在宿主体内的增殖而大量表达，从而诱发相应的主体内的增殖而大量表达，从而诱发相应的免疫保护作用。免疫保护作用。五、活载体疫苗五、活载体疫苗载体：腺病毒、牛痘病毒、金丝雀痘病毒、伤寒沙门载体：腺病毒、牛痘病毒、金丝

39、雀痘病毒、伤寒沙门菌减毒株、卡介苗、乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌等。菌减毒株、卡介苗、乳杆菌、乳球菌、双歧杆菌等。病原体：乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、痢疾杆菌等。病原体：乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、痢疾杆菌等。五、活载体疫苗五、活载体疫苗 1990年，年，Wolff等首次发现，给小鼠肌肉注射裸露质粒等首次发现，给小鼠肌肉注射裸露质粒DNA后，质粒携带的基因可被肌细胞摄取并在其中表达，还可诱生特后，质粒携带的基因可被肌细胞摄取并在其中表达，还可诱生特异性免疫应答。异性免疫应答。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 核酸疫苗（核酸疫苗（nucleotide vaccine）：）：又称又称DNA疫苗（疫苗（DNA va

40、ccine），是将一种或多），是将一种或多种目的抗原的编码基因克隆到真核质粒表达种目的抗原的编码基因克隆到真核质粒表达载体上；再将重组质粒直接注入到体内，在载体上；再将重组质粒直接注入到体内，在宿主细胞内表达目的蛋白，诱发特异性免疫宿主细胞内表达目的蛋白，诱发特异性免疫应答。应答。六、核酸疫苗六、核酸疫苗目前进入临床试验的核酸疫苗有目前进入临床试验的核酸疫苗有HIV DNA疫苗和疟疫苗和疟疾疾 DNA疫苗。疫苗。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 由于核酸疫苗具有构建容易、生产方便、由于核酸疫苗具有构建容易、生产方便、表达稳定及可诱发全面的免疫应答等特点，表达稳定及可诱发全面的免疫应答等特点，在抗感染、

41、抗肿瘤免疫及疾病的预防等方面在抗感染、抗肿瘤免疫及疾病的预防等方面具有广阔的应用前景，被誉为疫苗的具有广阔的应用前景，被誉为疫苗的“”。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 局部注射的核酸（重组质粒局部注射的核酸（重组质粒DNA）被周）被周围的细胞（如黏膜上皮细胞、抗原提呈细胞）围的细胞（如黏膜上皮细胞、抗原提呈细胞）摄取后，进入核内进行转录，并在胞质中翻摄取后，进入核内进行转录，并在胞质中翻译成目的蛋白。译成目的蛋白。目的蛋白被蛋白酶复合体降解成含有表位的抗原肽，目的蛋白被蛋白酶复合体降解成含有表位的抗原肽，可作为：可作为：与与MHC类分子结合，诱类分子结合，诱发发CTL介导的细胞免疫应答。介导的细胞免

42、疫应答。与与MHC类分子结合，诱类分子结合，诱发偏向发偏向Th1型免疫应答。型免疫应答。目的蛋白亦可通过细胞分泌或细胞破裂的方式进入目的蛋白亦可通过细胞分泌或细胞破裂的方式进入组织间，以天然折叠形式激活组织间，以天然折叠形式激活B淋巴细胞而产生抗体。淋巴细胞而产生抗体。四、核酸疫苗四、核酸疫苗 DNA疫苗接种后，体内仅表达疫苗接种后，体内仅表达pgng水平的外水平的外源蛋白，但能诱发强而持久的细胞免疫和体液免疫应源蛋白，但能诱发强而持久的细胞免疫和体液免疫应答。答。如何解释这一现象呢？如何解释这一现象呢？四、核酸疫苗四、核酸疫苗 目的基因（含载体质粒）含有目的基因（含载体质粒）含有CpG基序的

43、回文序列，能激活较强的基序的回文序列，能激活较强的CTL效应，并能激活巨噬细胞与效应，并能激活巨噬细胞与NK细胞，因此，细胞，因此，CpG回文序列被称为免疫回文序列被称为免疫刺激刺激DNA序列。序列。CpG基序与基序与IL-2、TNF-、IFN-的基因结构相似而产生协同作用。的基因结构相似而产生协同作用。六、核酸疫苗六、核酸疫苗目的基因的选择：侧重于免疫原性，即所表达的目的蛋白刺目的基因的选择：侧重于免疫原性，即所表达的目的蛋白刺激机体免疫应答的能力。目的蛋白中是否具有受激机体免疫应答的能力。目的蛋白中是否具有受MHC分子限制分子限制的的T细胞抗原表位，是保证核酸免疫有效的先决条件。细胞抗原表

44、位，是保证核酸免疫有效的先决条件。核酸疫苗所选择的目的基因应尽量避免有害基因成分，特别核酸疫苗所选择的目的基因应尽量避免有害基因成分，特别是病毒或肿瘤的核酸免疫。是病毒或肿瘤的核酸免疫。载体的选择：构建载体的选择：构建DNA疫苗的质粒通常是非复制型的真核表疫苗的质粒通常是非复制型的真核表达质粒，能高水平地表达目的基因。达质粒，能高水平地表达目的基因。重组质粒可分为两个部分：重组质粒可分为两个部分：转录部分：由启动子、插入的目的抗原转录部分：由启动子、插入的目的抗原cDNA和和poly A终止终止子组成，指导目的蛋白在体内表达，诱发特异性免疫应答。子组成，指导目的蛋白在体内表达，诱发特异性免疫应

45、答。佐剂部分：佐剂部分：CpG基序。基序。启动子的选择：质粒在宿主细胞内表达外源性蛋白的水平与启动子的选择：质粒在宿主细胞内表达外源性蛋白的水平与调控调控DNA表达的启动子关系密切。表达水平的不同又直接影响表达的启动子关系密切。表达水平的不同又直接影响免疫应答的强度和持续性。免疫应答的强度和持续性。DNA疫苗的优化疫苗的优化 联合构建：在载体质粒中插入联合构建：在载体质粒中插入2个或个或2个以上目的抗原基因，个以上目的抗原基因，既能激活既能激活CD8T细胞产生特异性细胞产生特异性CTL，又能激活，又能激活CD4Th2细胞细胞产生体液免疫。产生体液免疫。协同构建：将目的基因与某种细胞因子的基因构

46、建成嵌合协同构建：将目的基因与某种细胞因子的基因构建成嵌合基因，以促进目的基因的免疫效果。基因，以促进目的基因的免疫效果。免疫途径、剂量、时间：常见免疫途径有肌肉注射、皮内或免疫途径、剂量、时间：常见免疫途径有肌肉注射、皮内或皮下免疫、粘膜免疫等。皮下免疫、粘膜免疫等。3、核酸疫苗与传统疫苗的比较、核酸疫苗与传统疫苗的比较 传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原体、减毒的活病原传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原体、减毒的活病原体或病原体的亚单位蛋白。体或病原体的亚单位蛋白。核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因片段，可提供与天核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因片段，可提供与天然构象极为接近的目的蛋白，

47、提呈给宿主免疫系统，与自然感然构象极为接近的目的蛋白，提呈给宿主免疫系统，与自然感染过程相似。染过程相似。核酸疫苗兼有重组亚单位疫苗的安全性和减毒活疫苗诱导核酸疫苗兼有重组亚单位疫苗的安全性和减毒活疫苗诱导全方位免疫应答的高效力。全方位免疫应答的高效力。灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢较快，难以长时间维灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢较快，难以长时间维持较稳定的含量，需多次接种免疫原，加强免疫。持较稳定的含量，需多次接种免疫原，加强免疫。核酸疫苗可在体内不断翻译表达，较长时间维持较高的蛋核酸疫苗可在体内不断翻译表达，较长时间维持较高的蛋白水平，免疫具有连续性，一次接种可获得长期或终身免疫力白水平，

48、免疫具有连续性，一次接种可获得长期或终身免疫力。采用不同毒株之间的保守采用不同毒株之间的保守DNA序列作核酸疫苗，序列作核酸疫苗，可使其免疫作用突破地理株的限制，从而有效地预防可使其免疫作用突破地理株的限制，从而有效地预防病原体极易发生变异的某些疾病（如丙型肝炎、甲型病原体极易发生变异的某些疾病（如丙型肝炎、甲型流感、艾滋病等）。流感、艾滋病等）。核酸疫苗与世界卫生组织儿童计划免疫长远目标核酸疫苗与世界卫生组织儿童计划免疫长远目标（用一种疫苗预防多种疾病）相吻合，不仅能预防疾（用一种疫苗预防多种疾病）相吻合，不仅能预防疾病，还可作为治疗性疫苗，治疗一些复杂难治的疾病，病，还可作为治疗性疫苗，治

49、疗一些复杂难治的疾病，如病毒性肝炎、癌症等。如病毒性肝炎、癌症等。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 的接种对象是健康人群，多采用模的接种对象是健康人群，多采用模拟自然感染过程的策略，一般为微生物的保护性抗拟自然感染过程的策略，一般为微生物的保护性抗原，成分较单纯，主要用于免疫预防作用，对机体原，成分较单纯，主要用于免疫预防作用，对机体无明显的病理损伤，使用安全可靠。无明显的病理损伤，使用安全可靠。已广泛用于预防病原体进化相对保守、自然感已广泛用于预防病原体进化相对保守、自然感染可获得牢固免疫力、保护性免疫主要依赖于中和染可获得牢固免疫力、保护性免疫主要依赖于中和抗体的传染病，如天花、脊髓灰质炎、麻疹乙

50、型肝抗体的传染病，如天花、脊髓灰质炎、麻疹乙型肝炎、白喉、破伤风等。炎、白喉、破伤风等。七、治疗性疫苗七、治疗性疫苗 （therapeutic vaccine）的接种对象）的接种对象是持续性感染患者，其抗原成分不像预防性疫苗那样是持续性感染患者，其抗原成分不像预防性疫苗那样单纯，可根据需要进行组合和调整，例如，将微生物单纯，可根据需要进行组合和调整，例如，将微生物抗原（基因）与不同细胞因子（基因）构建成嵌合性抗原（基因）与不同细胞因子（基因）构建成嵌合性疫苗疫苗。治疗性疫苗旨在启动治疗性疫苗旨在启动Th1极化和有效的细胞免疫，极化和有效的细胞免疫，打破机体的免疫耐受状态，部分纠正机体的免疫缺陷