20120830-海洋生物制品学-第七章.doc

第七章基因工程菌苗第一节概述自从抗菌药物发明和应用以来, 临床常见的细菌性感染和细菌性感染和病死率已经大幅度下降。但是随着抗生素应用的增多,更强的抗性菌株相继出现。细菌一旦获得耐药性,会将抗性基因传播到其他敏感菌,使之成为耐药菌株,给临床传染病的治疗带来困难。据 WHO1996 年报道, 全球每年死亡约 5000 万人, 其中约 1/3 死于传染病, 而自 19 世纪以来由于菌苗的成功应用, 传染病的发生已明显减少。在发达国家, 破伤风、白喉、百日咳、嗜血性流感的发病率明显降低。新病原体不断出现与鉴定,新的疫苗研制也相继开始。在过去 20 年中,有 29 种新传染病出现, 其中包括 10 种细菌性传染病( 列于表 7-1 , 摘自马大龙主编的《生物技术药物》)。重要病原体全基因测序的开展和完成以及类似生物表型的不同均属间的同属序列和异源序列的发现, 有利的促进了新的疫苗研制。控制传染病的再现及新传染病的出现, 已引起全球的注意和共识。因此, 有必要加快创新性的细菌菌苗的研制与开发。 P190 表 7-1 新鉴定的病原体第二节目前应用的菌苗及其存在问题一、目前应用菌苗的类别由细菌、支原体、螺旋体等制成的疫苗称为细菌性疫苗。细菌性疫苗按其所含成分的不同可分为 3 类,即活菌疫苗(弱毒苗)、死菌疫苗(灭活苗)、纯化的多糖或蛋白成分苗。 1. 活菌疫苗 2. 死菌疫苗 3. 亚单位苗或成分苗①从细菌培养液中提取、用化学方法脱毒的类毒素苗, 如破伤风类毒素( TT)、白喉类毒素( DT), 免疫后诱导机体产生的抗血清能特异中和和 TT 破伤风类毒素或 DT 白喉类毒素、其保护效果可以达 95% 以上。由于毒素纯化方法的改进,产品的副作用很小。②荚膜细菌纯化的多糖菌苗,可诱导产生的抗体以保护集体抵抗入侵荚膜菌的感染。如嗜血性流感杆菌 b( Hib )、伤寒杆菌 Vi 多糖等多糖苗, 能诱导机体产生 T 细胞非依赖性的抗体反应, 其特点是诱导时产生短期的 IgM 抗体, 缺乏免疫记忆, 对不到 18 个月幼儿的多糖苗免疫性差,而没有保护效果。因此多糖类的菌苗亟需改进。 P191 ~ 192 表 7-2 目前可用于人群的菌苗二、目前菌苗存在的问题及研制的新方法 1. 目前菌苗存在的问题①尽管疫苗取得了巨大的成功,但小于 5 岁的婴幼儿每年死于传染病的数目仍然很高。如疟疾、几种腹泻病等均无有效疫苗,虽然卡介苗( BCG )使用几十年了,甚至纳入 WHO 的计划免疫,但其效果波动很大( 0~ 80% ),因此亟需安全有效的结核菌苗问世。②与病毒相比, 基因工程菌及细菌核酸苗报道明显为少。至今国际上还没有成功满意的重组细菌苗提供人群使用。关于细菌毒素的分子及其编码基因育调控的机制都比较清楚,因此, 有关毒素的基因工程菌苗的构建或早提构建等均无问题, 但细菌外膜上的其他结构如黏附分子、侵袭蛋白、鞭毛及脂多糖等分子结构十分复杂, 编码基因多呈丛分布,如 LPS 的表达涉及近 30 个基因的级联反应,操作起来尚有困难,因此还有毒力相关或保护相关基因的分离、克隆和表达等基因工程研制的前期工作要做。 2. 研制菌苗的新方法三、理想菌的条件疫苗的目的是激起免疫反应,但不使人遭受实际感染的危险。一个理想的疫苗将引起与天然感染相同程度或更好的免疫。理想疫苗复合如下条件。①安全,不能有毒性