1、疫苗的种类与区别【教学过程】Teaching Process1.概念图3.教学总结、综合2.课堂教 学内容4.课堂练习巩固典型习题规律总结疫苗种类与区别新冠疫苗5条技术路线：Vero细胞中培养新冠病毒灭活病毒注射人体S蛋白基因(DNA)质粒重组质粒导入CHO细胞S蛋白人体注射提纯人体注射5型腺病毒注射人体S蛋白的mRNA脂质体mRNA疫苗人体注射第一代疫苗：；第二代疫苗：；第三代疫苗：高考热点：免疫调节中的各种类型的疫苗有什么区别？历年的高考中，对免疫调节的考查都是重中之重！疫苗成功的关键，是能阻止病毒感染宿主细胞。疫苗作为当下的社会热点话题，势必会成为2021高考的热门！从原理上讲，新冠病毒
2、的入侵机制已经明确：病毒就是靠它表面的S蛋白与人体细胞表面的血管紧张素转换酶2（ACE2）受体结合，才能吸附到细胞上并侵入细胞。而人体对S蛋白发生免疫反应产生的抗体，可以与S蛋白结合，使病毒失去吸附人体细胞的能力，就能阻止感染。（来源：自然杂志）虽然机制很明确，但如果没有拿到实锤的S蛋白免疫保护率证据，谁也不敢打包票。在这种情况下，我国年初制定了5条技术路线研制新冠疫苗：其中1条是传统灭活疫苗路线，包括了病毒的所有类型蛋白成分；另外4条基于S蛋白进行设计（重组蛋白疫苗、流感病毒载体疫苗、腺病毒载体疫苗、核酸疫苗）。安全性高，技术成熟，仅激发体液免疫，生产受场地限制。灭活疫苗主要有效成分为灭活的
3、病毒颗粒，包含所有的病毒结构组分，接近或等于天然病毒颗粒，是最易于研制的疫苗种类。1、灭活疫苗（来源：自然杂志）灭活疫苗是一种传统疫苗技术，有120年以上的使用历史（第一个是伤寒灭活疫苗，1896年开始使用），其安全性和有效性得到了充分的验证。目前，儿童常用的灭活疫苗有脊灰灭活疫苗、甲肝灭活疫苗、手足口疫苗，全人群常用的疫苗有狂犬病疫苗（孕妇都可以接种）。但灭活疫苗也有缺点：一是，不能模拟病毒的感染过程，对免疫系统的刺激比较弱，通常只产生以抗体为主的体液免疫；二是，需要先培养活病原体，再灭活做成疫苗，对生产车间的生物安全等级要求高，产量也受到一定的限制。就新冠病毒来说，它含有4种结构蛋白（S、
4、E、M、N蛋白）以及更多其他蛋白。如果确认S蛋白才是形成免疫关键成分，而灭活疫苗还含有其他组分蛋白，就相当于同等疫苗剂量下，灭活疫苗的S蛋白比例低于其他类型疫苗，有效成分降低，可能不利于产生足够强度的免疫反应。这样一来，在病毒培养和疫苗制备过程中，可能易残留宿主蛋白或其他杂质成分，除了可能影响免疫效果外，同时增加了不良反应的可能性。2、重组蛋白疫苗效果和安全性高，产能较高。重组蛋白疫苗的技术相对成熟，目前已经有了很多产品走向市场。这种疫苗的本质是将有效的抗原成分经过基因工程改造，在其他细胞内完成蛋白表达，然后分离目标蛋白、添加保护剂等，最终封装为市面上出售的疫苗。（来源：自然杂志）乙肝疫苗是重
5、组蛋白疫苗的鼻祖，已经有30年的应用历史，此外还有戊肝疫苗、宫颈癌疫苗和带状疱疹疫苗。重组蛋白疫苗目标非常精确，就是病原体的关键蛋白成分，所以它的效果和安全性很可能优于灭活疫苗。其生产过程也不会产生活病原体，对生物安全的要求低，培养细胞来生产病原体蛋白的效率很高，所以产能也高于灭活疫苗。当然，重组疫苗也有缺点由于表达宿主的限制，复制出的蛋白与天然蛋白常常不同，可能影响免疫原性。后期需要进行纯化分离与封装，也面临杂质的影响问题。3、病毒载体疫苗和核酸疫苗产能最高，但不良反应明显更多，安全性有待观察。这两种技术都是把编码病毒S蛋白的基因转到人体细胞中，让人体细胞自己来生产S蛋白。前者通过无害病毒（
6、比如腺病毒）作为载体，把S蛋白基因转入人体；后者是直接把S蛋白基因转入人体细胞。（非复制型病毒载体疫苗，也是腺病毒载体疫苗的主要研究类型。来源：自然杂志）所以，这两种技术路线的疫苗，其实质已经不是疫苗，而是“疫苗蓝图/图纸”。把“疫苗图纸”送入人体，人体就能依照“图纸”生产出疫苗来，确实非常神奇。（俄罗斯新冠疫苗的腺病毒双载体技术 来源：Sputnik V官网）腺病毒载体 1 AD26身体合成S蛋白，作为回应，免疫系统开始工作基于另一种人体未知的腺病毒载体的疫苗，刺激人体的免疫反应，提供长期免疫力细胞21天后进行第二次接种带有冠状病毒编码的S蛋白基因载体可穿透细胞细胞第一次接种第二次接种AD2
7、6-5S-蛋白编码基因抗体抗体SARD-COV-2S-蛋白由“刺”组成创建载体每个载体中嵌入了一个编码SARD-COV-2病毒穗的S-蛋白的基因。穗形成一个“皇冠”。病毒因此得名。SARS-COV-2病毒以其尖刺穿透细胞S-蛋白编码基因S-蛋白编码基因核酸疫苗分为mRNA疫苗和DNA疫苗，mRNA会在人体中降解，安全性不用担心。（来源：自然杂志）DNA疫苗则有可能整合到人体基因里，其安全性还有待观察，所以进展缓慢。蓝图/图纸很容易得到，且可以批量复制，所以这两类疫苗在研发效率和生产效率上有可能碾压其他技术疫苗，这是这两种技术最明显的优势，特别是mRNA疫苗。在应用于新冠疫苗前，mRNA疫苗只在
8、不到2000人身上试验过21，更没有上市过，所以其安全性和有效性还有待观察。从新冠mRNA疫苗来看，有效性已经得到了公认，但安全性方面，其常见的不良反应率明显高于灭活疫苗。一般认为，mRNA疫苗可以刺激人体的抗体免疫和细胞免疫。（来源：耶鲁大学免疫学家AKIKO IWASAKI制作）在刺激细胞免疫的过程中，人体会有明显的不适。细胞免疫也比较复杂，如果过度则可能影响抗体免疫的效果，甚至导致自身免疫性疾病（比如面瘫和吉兰巴雷综合征）。因此，mRNA疫苗需要在细胞免疫方面控制好分寸，过犹不及。细胞免疫就像警察，主要作用是“发现犯罪现场”，清除被病毒感染的细胞，以及更长久地维持免疫力；抗体免疫则像警车
9、，能将病毒控制起来，让病毒失去感染细胞的能力。如果产生的抗体足够多，病毒就不能感染新的细胞，已经感染的细胞也会死去，所以单纯的抗体免疫也能保护机体；增加了细胞免疫后，会更有效地清除体内被感染的细胞，更好地清除病毒、恢复健康。例1.近年来在疫苗家族中增加了第三代疫苗-DNA疫苗，它们是由病原微生物中的一段表达抗原的基因制成，这段基因编码的产物仅仅引起机体的免疫反应以下关于DNA疫苗的叙述正确的是（）A.能引起特异性免疫反应是因为DNA疫苗具有抗原决定簇B.DNA疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程C.DNA疫苗导入人体后效应B细胞分化为记忆细胞D.接种后若感染此病原微生物则体内记忆细胞会产
10、生大量抗体B例2.人类经过几十年的努力将疫苗发展了三代，如图是三代疫苗的制作原理示意图。下列相关叙述正确的是（）A.制作疫苗I时灭活或减毒处理的关键是保留病菌或病毒的侵染力B.在上图过程中，需要限制酶处理的过程有C.在图中制作疫苗II的过程中，直接合成抗原的细胞是大肠杆菌D.肌肉注射的疫苗III（DNA疫苗）需要进入人体浆细胞才能发挥作用C例3.人感染乳头瘤病毒（HPV）可诱发宫颈癌等恶性肿瘤。研究结构为评估某种HPV疫苗的效果，在志愿者中进行接种。一段时间后，统计宫颈癌出现癌前病变（癌变前病理变化,可发展为恶性肿瘤）的人数，结果见表。（1）为制备该疫苗，将HPV外壳蛋白L1基因与_连接，导入
11、受体细胞。受体细胞将目的基因转录，再以_为原料翻译出L1蛋白。这样就获得疫苗有效成分。载体氨基酸 组别接种物总人数 癌前病变人数A(接种前未检出HPV DNA)A1对照剂786383A2疫苗78484B(接种前检出HPV DNA)B1对照剂1125126B2疫苗1121125（2）人体接种该疫苗后，_作为抗原刺激极体产生特异性抗体。一旦HPV侵入机体，_会迅速增殖分化，产生大量抗体。这些抗体与游离的HPV结合，阻止HPV_。故A2组出现癌前病变比例明显低于对照组。L1蛋白吸附宿主细胞记忆B细胞 组别接种物总人数 癌前病变人数A(接种前未检出HPV DNA)A1对照剂786383A2疫苗78484B(接种前检出HPV DNA)B1对照剂1125126B2疫苗1121125（3）B1组人群中出现癌前病变比例显著高于_组，据此推测HPV是诱发癌前病变的因素之一。A1（4）B2组与B1组人群出现癌前病变比例没有明显差异，原因可能是该疫苗未能明显诱导_清除体内HPV.（5）综上所述，该疫苗可用于宫颈癌的_。细胞免疫预防组别接种物总人数 癌前病变人数A(接种前未检出HPV DNA)A1对照剂786383A2疫苗78484B(接种前检出HPV DNA)B1对照剂1125126B2疫苗1121125
