1、获得性免疫接种的方获得性免疫接种的方式式免疫接种免疫接种免疫学预防免疫学预防获得性免疫接种的方式2获得性免疫接种的方式3百日咳百日咳白喉白喉腮腺炎腮腺炎麻疹麻疹获得性免疫接种的方式4获得性免疫接种的方式5Edward JennerLouis PasteurJenner 和和 Pasteur,著名的免疫学家，公认为免疫接种著名的免疫学家，公认为免疫接种和主动免疫的先驱。和主动免疫的先驱。获得性免疫接种的方式6患天花的小儿患天花的小儿（Infant with smallpox）1979年年WHO宣布在全球范围内消灭了天花病毒。宣布在全球范围内消灭了天花病毒。获得性免疫接种的方式7患脊髓灰质炎的儿童
2、患脊髓灰质炎的儿童（Child with polio sequelae WHO）WHO 宣称将在宣称将在2003年在全球消灭脊髓灰质炎年在全球消灭脊髓灰质炎获得性免疫接种的方式8Mycobacterium tuberculosis.HIV 许多引起高死亡率和高发病率的疾病的控制有了极大的进展，但是，仍许多引起高死亡率和高发病率的疾病的控制有了极大的进展，但是，仍迫切需要大量的疫苗预防其他的疾病。每年，世界上仍有数以百万的人死于迫切需要大量的疫苗预防其他的疾病。每年，世界上仍有数以百万的人死于疟疾疟疾(malaria),结核结核(tuberculosis)和爱滋病和爱滋病(AIDS),原因是没有
3、有效的疫苗原因是没有有效的疫苗来控制这些疾病。到九十年代末，已有来控制这些疾病。到九十年代末，已有40,000,000人死于爱滋病，人死于爱滋病，9,000,000 的儿童沦为孤儿。的儿童沦为孤儿。Four Plasmodium species are responsible for human malaria,P.falciparum,P.vivax,P.ovale and P.malariae 获得性免疫接种的方式9 需要增加现行疫苗的需要增加现行疫苗的安全性和有效性安全性和有效性，还需寻找低成本的途径，使其有效的应用还需寻找低成本的途径，使其有效的应用,尤尤其是其是发展中的国家发展中的国
4、家。WHO估算，大约有估算，大约有20%-30%的儿童死于能够用现行的疫苗预防的疾病。的儿童死于能够用现行的疫苗预防的疾病。获得性免疫接种的方式10免疫接种免疫接种 IMMUNIZATION 免疫接种（免疫接种（Immunization）是一种对是一种对常见常见的的和和致病致病的病原提供的病原提供特异性特异性的保护作用（的保护作用（specific protection）。特异性免疫可通过两种方式获得：。特异性免疫可通过两种方式获得：被动免疫被动免疫（passive）或）或主动免疫主动免疫（active），它），它们都可通过天然们都可通过天然（natural）和人工）和人工（artificia
5、l）的途径获得的途径获得。获得性免疫接种的方式11免疫免疫Immunity天然天然 Innate获得性获得性Acquired被动被动 Passive主动主动Active人工人工Artificial天然天然Natural 人工人工Artificial天然天然Natural 免疫接种的方式免疫接种的方式（Modes of immunization）获得性免疫接种的方式12Acquisition of passive and active immunityType Acquired through被动免疫被动免疫来自母亲的抗体来自母亲的抗体免疫球蛋白免疫球蛋白 抗毒素抗毒素主动免疫主动免疫 自然感染
6、自然感染 疫苗疫苗 减毒的微生物减毒的微生物 灭活的微生物灭活的微生物 纯化的微生物的分子纯化的微生物的分子 克隆化的微生物抗原克隆化的微生物抗原 (单独或与插入载体单独或与插入载体 )多价符合疫苗多价符合疫苗 类毒素类毒素获得性免疫接种的方式131.Diphtheria 白喉白喉 2.Pertussis 百日咳百日咳 3.Tetanus 破伤风破伤风 4.mohilus 流感流感5.Poliovirus 脊髓灰质炎脊髓灰质炎 6.Mumps 流行性腮腺炎流行性腮腺炎 7.Measles 麻疹麻疹 8.Rubella 风疹风疹Pre and post vaccine incidence of
7、common infectious diseasesPostPre102123456781041060Number of cases获得性免疫接种的方式14免疫接种的里程碑免疫接种的里程碑 Milestones in immunization3000BC2000BC1500BC1700AC1780AC1885AC*埃及埃及 鼻吸鼻吸 粉状天花痂粉状天花痂 （sniffing powdered small pox crust）*中国中国 鼻吸鼻吸 天花痂天花痂 （Sniffing of small pox crust）*天花接种传入土耳其天花接种传入土耳其*天花接种传入英国，后传入美国天花接种传
8、入英国，后传入美国*Edward Jenner 发现天花疫苗发现天花疫苗*Pasteur 发现狂犬病减毒疫苗发现狂犬病减毒疫苗（rabies attenuated vaccine）Variolation：天花接种或牛痘接种：天花接种或牛痘接种获得性免疫接种的方式15Emial von Behring and Hidesaburo Kitasato were the first to show that immunity elicited in one animal can be transferred to another by injecting it with serum from the
9、 first.von Behring18-1 Passive Immunity获得性免疫接种的方式1618-1 被动免疫（被动免疫（Passive Immunity）将一个免疫了的供体（将一个免疫了的供体（immune donor）的血清或免疫球蛋白（的血清或免疫球蛋白（gamma-globulins）转入到一个未免疫的个体）转入到一个未免疫的个体.没有抗原刺没有抗原刺激免疫系统激免疫系统天然天然naturally人工人工artificially 被动免疫被动免疫Passive Immunity免疫细胞免疫细胞获得性免疫接种的方式17I 天然被动免疫天然被动免疫:母亲通过胎盘将母亲通过胎盘将I
10、gG、通过通过初乳将初乳将IgA传给婴儿。传给婴儿。Immunity is transferred from mother to fetus through placental transfer of IgG or colostral transfer of IgA.获得性免疫接种的方式18急性感染急性感染(diphtheria,tetanus,measles,rabies,etc.),中毒中毒(insects,reptiles,botulism),预防措施预防措施(hypogammaglobulinemia).破伤风抗毒素破伤风抗毒素(马血清马血清)异源异源 Heterologous同源同源
11、HomologousII 人工被动免疫人工被动免疫人工注射人的人工注射人的 球蛋白（球蛋白（gamma-globulins）或免疫动物的）或免疫动物的 球蛋白。球蛋白。获得性免疫接种的方式19Artificially acquired passive immunity异种异种gamma-球蛋白，常常导致病理球蛋白，常常导致病理合并症合并症（血清病）和（血清病）和过敏反应过敏反应。人的人的gamma-球蛋白是最理想的；球蛋白是最理想的；其他来源的特异性抗体用于其他来源的特异性抗体用于:中毒、白喉、破伤风、气性中毒、白喉、破伤风、气性坏疽、波特淋菌等重度病症；坏疽、波特淋菌等重度病症；有有立即立即
12、提供保护的优势，但是提供保护的优势，但是短期短期有效；有效；同源性免疫球蛋白则具有传播同源性免疫球蛋白则具有传播肝炎和爱滋病肝炎和爱滋病的风险。的风险。获得性免疫接种的方式20马血清马血清抗毒素抗毒素的两重性：的两重性：2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。1、特异性抗体-中和毒素获得性免疫接种的方式211.免疫免疫缺陷缺陷（Deficiency）：先天或后天：先天或后天B细胞缺细胞缺陷导致的抗体合成障碍或合并其他免疫缺陷。陷导致的抗体合成障碍或合并其他免疫缺陷。2.易感人群易感人群接触或可能接触某种疾病，而接触或可能接触某种疾病，而时间时间不不允许主动免疫产生足够的保护作用。允许主动免疫
13、产生足够的保护作用。3.疾病疾病已经存在已经存在，抗体起改善和帮助抑制毒素作，抗体起改善和帮助抑制毒素作用，如破伤风。用，如破伤风。下列情况需应用被动免疫：下列情况需应用被动免疫：获得性免疫接种的方式22Disease AgentBlack widow spider bite 黑寡妇蜘蛛咬伤黑寡妇蜘蛛咬伤Botulism 波特淋菌中毒波特淋菌中毒Diphtheria 白喉白喉Hepatitis A and B 甲肝和乙肝甲肝和乙肝 Measles 麻疹麻疹Rabies 狂犬病狂犬病Snake bite 蛇咬伤蛇咬伤Teranus 破伤风破伤风马抗蛇毒血清马抗蛇毒血清 Horse antiven
14、in马抗蛇毒血清马抗蛇毒血清 horse antivenin马抗毒素血清马抗毒素血清 Horse antivenin人免疫球蛋白人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin人免疫球蛋白人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin人免疫球蛋白人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin马抗蛇毒血清马抗蛇毒血清 Horse antivenin人免疫球蛋白人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 或或 马抗毒素马抗毒素Common agents
15、used for passive immunization获得性免疫接种的方式23某些疾病（癌、某些疾病（癌、cancer,免疫缺陷免疫缺陷 immunodeficiency）可进行细胞免疫（可进行细胞免疫（cell-mediated immunity）的被动转入。）的被动转入。然而很难发现然而很难发现组织相容性组织相容性(matched)的供体的供体(donors)，并有，并有移植物抗宿主反应移植物抗宿主反应（graft versus host disease）的巨大风险。）的巨大风险。被动免疫不能激活免疫系统，被动免疫不能激活免疫系统，所以，所以，不能产生记忆不能产生记忆反应，其保护反应，
16、其保护作用是作用是短暂短暂的。的。获得性免疫接种的方式24Advantages and Disadvantages of Passive Immunization作用迅速作用迅速作用时间短作用时间短血清病血清病感染肝炎和爱滋病感染肝炎和爱滋病移植物抗宿主反应移植物抗宿主反应 Graft vs.Host disease(只见于细胞免疫只见于细胞免疫)Advantages Disadvantages获得性免疫接种的方式2518-2 Active Immunity机体接受机体接受抗原抗原，产生抗体，产生抗体produced by the body following exposure to anti
17、gens.Naturally 天然天然 Artificially 人工人工Active Immunity主动免疫主动免疫获得性免疫接种的方式26Exposure to different pathogens leads to sub-clinical or clinical infections which result in a protective immune response against these pathogens.I 天然自动免疫天然自动免疫:自然自然感染或接触不同的病原性因子，感染或接触不同的病原性因子，引起亚临床或临床感染，机体可产生对这引起亚临床或临床感染，机体可产生对
18、这些致病因子的些致病因子的保护性免疫保护性免疫。获得性免疫接种的方式27 用于主动免疫的疫苗（用于主动免疫的疫苗（Vaccines）包括包括活活的的(减毒减毒attenuated)微生物微生物,杀杀死死的微生物的微生物,微生物的微生物的成分成分，分泌的毒素（分泌的毒素（toxins）(脱毒的毒素脱毒的毒素detoxified).II 人工自动免疫人工自动免疫:通过注射等途径将通过注射等途径将活的或死活的或死的致病菌或其的致病菌或其成成分分导入人体导入人体,而获得的免疫称为人工自动免疫。而获得的免疫称为人工自动免疫。获得性免疫接种的方式28 抗原抗原(Ag)与T细胞结合，激活T细胞记忆记忆T细胞
19、细胞活化的T杀伤细胞与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体记忆记忆B细胞细胞活化的B细胞抗体获得性免疫接种的方式29免疫记忆免疫记忆 Immunologic memoryAB白喉白喉vaccineDEAnti-白喉白喉antibody白喉白喉Bm cellAnti-白喉白喉antibody against白喉白喉白喉白喉 Bm cell获得性免疫接种的方式30daysFirst response to antigen白喉白喉白喉白喉 vaccineimmunity白喉白喉Antigen BimmunityAntibody concentrationFirst response to antigen
20、BSecondary response to antigen白喉白喉获得性免疫接种的方式31多价抗原多价抗原Surface antigenToxic antigen获得性免疫接种的方式32多价抗原多价抗原Surface antigenToxic antigenSurface antigenvaccine获得性免疫接种的方式33多价抗原多价抗原获得性免疫接种的方式34VACCINES:PAST SUCCESSES AND FUTURE PROSPECTS活疫苗活疫苗病毒疫苗病毒疫苗脊髓灰质炎脊髓灰质炎,麻疹麻疹,腮腺炎腮腺炎,风疹风疹,甲肝甲肝,黄热病黄热病,结核结核(Mycobacterium
21、 bovis:BCG).活菌疫苗活菌疫苗（唯一）（唯一）死病毒疫苗死病毒疫苗(加热加热,化学或化学或紫外光照射紫外光照射)脊髓灰质炎脊髓灰质炎,流感流感,狂犬病狂犬病,伤寒伤寒,霍乱霍乱,瘟疫瘟疫,百日咳百日咳,死疫苗死疫苗死菌疫苗死菌疫苗（大多数细菌）（大多数细菌）获得性免疫接种的方式35Comparison of attenuated(live)and inactivated(killed)vaccinesCharacteristic Attenuated vaccine Inactivated vaccine制备制备 接种次数接种次数诱导的免疫类型诱导的免疫类型恢复倾向恢复倾向筛选无毒株
22、：筛选无毒株：有毒株在逆环境中有毒株在逆环境中培养，或将人的毒培养，或将人的毒株在其它宿主中连株在其它宿主中连续传代续传代一般仅需要一次一般仅需要一次相对稳定性相对稳定性不稳定不稳定体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫可以回复为毒株可以回复为毒株通过化学或照射通过化学或照射（ray）灭活毒株灭活毒株需要多次接种需要多次接种较稳定较稳定体液免体液免疫疫不回复为毒株不回复为毒株获得性免疫接种的方式36微生物片段疫苗微生物片段疫苗 （Microbial Fragment Vaccines）乙型肝炎病毒-克隆到酵母菌（yeast）流感杆菌百日咳 脑膜炎球菌 肺炎球菌-细胞壁成分细胞壁成分破伤风梭菌-灭
23、活毒素(类毒素toxoid)白喉棒状杆菌-灭活毒素(类毒素 toxoid)霍乱弧菌-毒素亚单位波得特,百日咳-毒性因子蛋白流感嗜血杆菌-蛋白连接到多糖肺炎链球菌-多糖复合物奈氏脑膜炎双球菌-多糖病毒疫苗(hepatitis-B,rabies,etc.)含有克隆到合适载体（vector）中的抗原蛋白 获得性免疫接种的方式37 毒素 类毒素 化学修饰 毒素基团 抗原决定基 化学修 饰 当致病作用是由毒素引起的，可把毒素处理为类毒素作为疫苗，如白喉，破伤风和霍乱等。获得性免疫接种的方式38Comparison of maximum and current morbidity for vaccine-
24、preventable diseases DiseaseMaximum casesYear1992Percentage change白喉 Diphtheria麻疹 Measles腮腺炎 Mumps百日咳 pertussis脊髓灰质炎 Polio(paralytic)风疹 RubellaCRS破伤风 Tetanus乙型流感 Heamophilusinfluenzae type B乙型肝炎 Hepatitis B206,939694,134152,209265,269 21,269 57,686 20,000 1,560 20,000 26,6111921194119681934195219691
25、964,65192319841985 4 2,237 2,572 4,083 4 160 11 45 1,41216,12699.9999.7598.3198.4699.9899.7299.9597.1292.9439.40获得性免疫接种的方式390 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000000 白喉 Diphtheria1921风疹 Rubella1969脊髓灰质炎 Polio(paralytic)1952百日咳 pertussis1934腮腺炎 Mumps1968麻疹 Measles1941报道的病例数报道的病例数 Number of reported case
26、s0 例例美国报道的几种病在高峰年 和1996年 的病例数相比获得性免疫接种的方式40天花病毒天花病毒Smallpox virusThe mummified head of Ramses V(died 1157 BCE)with rash that is probably the result of smallpox18-3 PAST SUCCESSESI SMALLPOX (Variola)获得性免疫接种的方式41The last known person in the world to have smallpox of any kind.Variola minor in 23-year-o
27、ld Ali Maow Maalin,Merka,SomaliaThe last case of natural smallpox in U.K.occurred in the 1930s;the last in U.S.A.was in the 1940s.The last natural case in the world was in Somalia and occurred in October 1977.获得性免疫接种的方式421)没有动物感染源和病毒储存的场所没有动物感染源和病毒储存的场所 2)终生免疫终生免疫 3)亚临床症状极少亚临床症状极少 4)明显症状出现前没有传染性明显症状
28、出现前没有传染性 5)一种天花血清型一种天花血清型 6)疫苗效果显著疫苗效果显著 7)政府承担主要的义务政府承担主要的义务天花免疫预防成功的原因天花免疫预防成功的原因 Reasons for success of smallpox vaccination获得性免疫接种的方式43In western countries polio is no longer a problem but it is still a major problem in less developed countries though some have had very major successes e.g.Cuba,
29、Nicaragua.The wild type(non-vaccine)strain of polio has recently been declared to be wiped out from the Western Hemisphere.Polio Virus II POLIO获得性免疫接种的方式44Polio Statistics Wild poliovirus 1988Know poliovirus transmission获得性免疫接种的方式45Polio Statistics Wild poliovirus 1998Know poliovirus transmission获得性
30、免疫接种的方式46Victims of polio WHO 获得性免疫接种的方式47 18-4 Common currently used anti-viral vaccines流行性感冒流行性感冒InfluenzaInactivated风疹风疹RubellaAttenuated轮状病毒轮状病毒RotavirusAttenuated水痘水痘Varicella Attenuated 甲肝甲肝Hepatitis A Inactivated乙肝乙肝Hepatitis B Subunit脊髓灰质炎脊髓灰质炎Polio InactivatedAttenuated狂犬病狂犬病Rabies first at
31、tenuated inactivated获得性免疫接种的方式48鸡胚鸡胚培养细胞培养细胞大量突变病毒大量突变病毒原代猴肾细胞原代猴肾细胞减毒减毒繁殖快，生长迅速繁殖快，生长迅速I 减毒活疫苗减毒活疫苗 Attenuated Vaccines生长迅速，无毒性，只在非神经组织（non-nervous）中生长（肾），不在CNS生长Sabin 疫苗疫苗Sabin polio vaccine传代病毒于其他宿主传代病毒于其他宿主（foreign host）获得性免疫接种的方式491 减毒的分子基础减毒的分子基础 Molecular basis of attenuation 温度敏感温度敏感 tempera
32、ture sensitivegrow better at 32-35 degrees than 37 degrees冷适应冷适应cold adaptedgrow as low as 25 degrees脊髓灰质炎脊髓灰质炎I型减毒疫苗型减毒疫苗基因组基因组57个碱基改变个碱基改变21个氨基酸改变个氨基酸改变减毒疫苗是由病毒表面减毒疫苗是由病毒表面蛋白发生改变产生的蛋白发生改变产生的 获得性免疫接种的方式51Molecular basis of attenuation减毒鼻疫苗减毒鼻疫苗attenuated nasal vaccine冷适应疫苗冷适应疫苗cold-adapted vaccinec
33、ulture cells渐进性低温传代渐进性低温传代12代，或12代以上只在只在25C生长良好生长良好限制病毒在上呼吸道限制病毒在上呼吸道流感病毒流感病毒 influenza virus获得性免疫接种的方式52 用用5-氟尿嘧啶（氟尿嘧啶（5-fluorouracil）突变并经过筛选温度敏感）突变并经过筛选温度敏感而获得的流感病毒而获得的流感病毒A和和RSV温度敏感突变株温度敏感突变株（Temperature-sensitive mutants）.在流感发病过程中，在流感发病过程中，TS基因基因（TS gene）可在实验室进）可在实验室进行行重排重排，产生一株病毒，它具有现在，产生一株病毒，它
34、具有现在流行株的外壳流行株的外壳，和，和减减毒株毒株的的内部蛋白内部蛋白。New methods of vaccine production*基因重排基因重排获得性免疫接种的方式53Attenuated influenza vaccine strain using a cold-sensitive mutant that can be reassorted with new virulent strains NA：神经氨酸酶：神经氨酸酶HA：血凝素：血凝素（中和抗体的靶位）（中和抗体的靶位）获得性免疫接种的方式54减毒株减毒株新的毒株（流行株）新的毒株（流行株）重排病毒重排病毒（新疫苗）（新疫
35、苗）基因重排基因重排获得性免疫接种的方式552 Advantages of attenuated vaccines1)激活免疫系统的所有时相。激活免疫系统的所有时相。可产生体液可产生体液IgG和局部和局部IgA。2)对所有保护性抗原均产生免疫应答，不同于抗原性发生改变对所有保护性抗原均产生免疫应答，不同于抗原性发生改变的死疫苗的。的死疫苗的。3)免疫性持久，交叉反应多免疫性持久，交叉反应多4)成本低成本低5)在大多数的疫苗接种者中可迅速产生免疫性在大多数的疫苗接种者中可迅速产生免疫性6)接种方便，如接种方便，如 polio and adenovirus vaccines7)容易运输容易运输8)
36、可在某一群体内消除野型病毒可在某一群体内消除野型病毒获得性免疫接种的方式561)突变，复毒突变，复毒 2)扩散到其他没有接种的人扩散到其他没有接种的人3)扩散未标化的疫苗扩散未标化的疫苗4)很难传入到热带地区很难传入到热带地区 5)对免疫缺陷病无能为力对免疫缺陷病无能为力3 Disadvantages of Attenuated vaccine获得性免疫接种的方式571)产生充分的体液免疫产生充分的体液免疫2)不出现突变和复毒不出现突变和复毒 3)可用于免疫缺陷的病人可用于免疫缺陷的病人 4)一般在热带地区活性不受影响一般在热带地区活性不受影响1 Advantages of inactivat
37、ed vaccineII inactivated Vaccines获得性免疫接种的方式581)许多接种者不产生免疫反应许多接种者不产生免疫反应 2)需要多次免疫需要多次免疫3)无局部免疫无局部免疫4)成本高成本高 5)猴子短缺猴子短缺 6)灭活失败，接种病毒的毒株灭活失败，接种病毒的毒株2 Disadvantages of inactivated vaccines获得性免疫接种的方式59肌肉注射灭活的(左)和口服减毒活的(右)脊髓灰质炎疫苗后产生的分泌型抗体(鼻部和肠道IgA)和血清抗体(血清IgG,IgM和IgA).获得性免疫接种的方式60引起发烧，不适，有的可以引起关节痛，关节炎引起发烧，
38、不适，有的可以引起关节痛，关节炎(rubella),抽搐抽搐,和致死和致死 (pertussis),or 神经紊乱神经紊乱(influenza).18-7 疫苗应用的副作用疫苗应用的副作用 undesirable effect of Vaccines）对鸡蛋产生过敏反应对鸡蛋产生过敏反应Allergies是接种了在鸡蛋里制备是接种了在鸡蛋里制备的病毒疫苗的病毒疫苗(measles,mumps,influenza,yellow fever)的后果的后果.获得性免疫接种的方式61EventFrequencyLocal红,肿,痛1 in 2-3 dosesMild/moderate systemic
39、热,嗜睡,烦躁1 in 2-3 doses呕吐,厌食1 in 5-15 dosesMore serious systemic持续哭闹,发烧1 in 100-300 doses虚脱,抽搐1 in 1750 doses急性脑病1 in 100,000 doses永久性的神经损伤1 in 300,000 dosesDTP（diphtheria-tetanus-polio）免疫后引起的一些副反应的发生率）免疫后引起的一些副反应的发生率获得性免疫接种的方式6218-8 Active ImmunizationRecommended childhood immunization schedule in th
40、e United States,January-December 1999VaccineAgeBirth 1mo 2mos 4mos 6mos 12mos 15mos 18mos 4-6 yrs乙肝Hepatitis B白喉Diphtheria,破伤风tetanus,百日咳pertussis流感H.influenzae,type b脊髓灰质炎脊髓灰质炎Poliovirus轮状病毒Rotavirus麻疹Measles,腮腺炎mumps,风疹rubella水痘Varicella+获得性免疫接种的方式63Sabin 脊髓灰质炎疫苗三种（型）减毒脊髓灰质炎病毒糖丸（糖浆）口服sIgATh巨噬细胞IgAsIgA浆细胞BM细胞上皮细胞辅助野型病毒获得性免疫接种的方式64sIgA三种（型）Sabin 脊髓灰质炎疫苗糖丸第一次口服第一次口服第二次口服第二次口服第三次第三次获得性免疫接种的方式65
