國際上三種新型疫苗的研究進展
時間：2006-09-06
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迄今為止，人們對絕大多數(shù)的人與動物傳染病都巳研制和應(yīng)用了疫苗，但是還有一些傳染病，包括古老的傳染病(如流感)以及新出現(xiàn)的傳染病(如艾滋病、豬蘭耳病)還沒有十分有效的疫苗。因而無法控制其流行。應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)，研制新型疫苗已經(jīng)提到日程上來了。
一、重組活載體疫苗
應(yīng)用無病原性或弱毒疫苗株病毒和細菌，例如痘病毒、雞痘病毒、火雞皰疹病毒、偽狂犬病毒、大哩腺病毒以及卡介苗分枝桿菌和沙門氏菌弱毒疫苗株等作為載體，插入外源性保護基因，構(gòu)建重組活載體疫苗。由于外源基因已是載體病毒或載體細菌"本身"成分，其所引起的免疫應(yīng)答，常不低于完整病毒或細菌相應(yīng)成分引起免疫強度，而且各成分之間一般不發(fā)生相互干擾或排拆現(xiàn)象，又因可以同時插入幾個外源基因，一苗防多病，故是當(dāng)前認為最有開發(fā)和應(yīng)用前景的動物疫苗。
二、基因缺失疫苗
構(gòu)建缺失某一毒力基因的所謂基因缺失疫苗，亦有明顯進展，其突出優(yōu)點是疫苗株不易返祖而重新獲得毒力，例如牛傳染性氣管炎病毒和偽狂犬病毒的tK基因缺失疫苗，后者已經(jīng)進行野外試驗。猴和人免疫缺陷病毒的nef基因缺失株和牛白血病病毒的px基因缺失株亦已構(gòu)建成功。由于基因缺失疫苗株病毒的復(fù)制能力并不明顯降低，其所導(dǎo)致的免疫應(yīng)答不低于常規(guī)的弱毒活疫苗。最近構(gòu)建成功雙基因缺失疫苗，也就是缺失2個與毒力有關(guān)的基因，這樣的疫苗株當(dāng)然更為安全。基因缺失疫苗的生產(chǎn)工藝與相應(yīng)的弱毒疫苗相同，在生產(chǎn)過程和生產(chǎn)成本上不存在問題，關(guān)鍵是實際應(yīng)用中的安全性。因為病毒在自然狀態(tài)下可能與野毒株發(fā)生重組，或者發(fā)生核酸修補，使疫苗株原來缺失的基因恢復(fù)而重新獲得毒力。目前已有這方面的報道。有的基因缺失疫苗對孕畜和仔畜的毒力偏高。
三、基因疫苗
基因疫苗又稱核酸疫苗，是將編碼某種抗原蛋白的基因置于真核表達元件的控制之下，構(gòu)成重組質(zhì)粒DNA，將其直接導(dǎo)入動物機體內(nèi)，通過宿主細胞的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)合成抗原蛋白，從而誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，以達到預(yù)防和治療疾病的目的。重組質(zhì)粒DNA在細胞內(nèi)表達的多肽抗原與宿主的MHCI和MHCⅡ類分子結(jié)合后，提呈給免疫活性細胞(ICC)，誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。許多研究者將不同病原的保護性抗原基因直接導(dǎo)入動物體內(nèi)，引起特異性免疫應(yīng)答，并已在一些疾病如流感、狂犬病、乙肝、艾滋病，牛皰疹病毒感染以及結(jié)核病和瘧疾等取得初步結(jié)果。
基因疫苗具有一些明顯的優(yōu)點: ①基因疫苗在接種后，蛋白抗原在宿主細胞內(nèi)表達，加工處理過程與病原的自然感染相似，抗原提呈過程也相同，因而可以誘導(dǎo)產(chǎn)生細胞和體液免疫；②外源基因在體內(nèi)存在較長時間，不斷表達外源蛋白，持續(xù)給免疫系統(tǒng)提供刺激，因此能夠刺激產(chǎn)生較強和較持久的免疫應(yīng)答；③基因疫苗具有共同的理化特性，因此可以將含有不同抗原基因的質(zhì)粒混合起來進行聯(lián)合免疫；④質(zhì)粒載體沒有免疫原性，因此可以反復(fù)使用。
抗原基因可以是單個基因，或具有協(xié)同保護功能的一組基因。一般以pBR322或pUC質(zhì)粒為基本骨架，帶有細菌復(fù)制子、真核細胞啟動子和Poly(A)加尾信號，有的還含有增強子。
基因疫苗可作肌肉、皮下、皮內(nèi)、腹腔內(nèi)和滴鼻接種。目前認為橫紋肌是唯一能高效攝取并表達外源基因的組織，但是肌肉內(nèi)的ICC很少，提呈給淋巴細胞的效率低。皮膚內(nèi)具有許多ICC，包括:淋巴細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞。皮膚的郎格漢斯(Langerhans)細胞在接觸抗原后能有效激活T淋巴細胞，因此認為皮內(nèi)注射是最理想的接種途徑。但是肌肉注射易于操作，也便于較大量的注射質(zhì)粒DNA，最近有人將基因重組質(zhì)粒吸附在金粉顆粒上，然后用基因槍將其導(dǎo)入皮內(nèi)，據(jù)說即使應(yīng)用其他接種方法250-2500分之一的重組質(zhì)粒DNA劑量，也能激發(fā)相似的免疫應(yīng)答。此外用25%高滲蔗糖溶液、1%甘油、5%PEG、0.5% SPAM等預(yù)處理接種部位，隨后再接種質(zhì)粒DNA，可以提高免疫效果。
人們十分關(guān)心基因疫苗的安全性問題，擔(dān)心外源基因?qū)塍w內(nèi)后，與細胞染色體基因組發(fā)生整合，從而導(dǎo)致細胞轉(zhuǎn)化、癌變等在內(nèi)的種種負面后果，但迄今尚未發(fā)現(xiàn)有整合的證據(jù)。作為病毒基因疫苗方面的危險性不會高于各病毒的自然感染。基因疫苗目前存在的主要問題是引發(fā)的免疫應(yīng)答反應(yīng)，包括體液免疫和細胞免疫，經(jīng)常達不到預(yù)期水平。關(guān)鍵之一是外源目的基因真正進入細胞特別是細胞核的量少，不能表達出足夠量的免疫原。學(xué)者們正在這方面開展探索性基礎(chǔ)研究，希望提高外源基因的入核水平。有人報道，將陽離子多肽共價結(jié)合于雙鏈DNA上，有助于其進入核內(nèi)，應(yīng)用SV401抗原的核定位信號多肽，也有提高DNA向核內(nèi)轉(zhuǎn)移的作用。
（中心實驗室 供稿）
