疫苗和免疫

1、第一節(jié) 免疫預(yù)防與疫苗,主動(dòng)免疫天然主動(dòng)免疫人工主動(dòng)免疫被動(dòng)免疫天然被動(dòng)免疫人工被動(dòng)免疫,一 疫 苗,疫苗是指為了預(yù)防、控制傳染病的發(fā)生、流行，用于人體和動(dòng)物預(yù)防接種的預(yù)防性生物制品。這些生物制品是指用微生物或其毒素、酶，人或動(dòng)物的血清、細(xì)胞等制備的供預(yù)防、診斷和治療用的制劑。特點(diǎn)： 安全 有效 實(shí)用,二 疫苗的種類,1 抗原表位疫苗 利用抗原表位氨基

2、酸制備的疫苗。包括： 1）合成肽疫苗： 分為抗病毒相關(guān)肽疫苗、抗腫瘤相關(guān)肽疫苗和抗細(xì)菌及寄生蟲感染的肽疫苗。 優(yōu)點(diǎn)：來源限制小，易于制備和純化； 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸； 沒有毒性和感染因子的污染； 不需要下游加工和處理，成本低； 能設(shè)計(jì)出體液免疫和細(xì)胞免疫的疫苗。,缺點(diǎn)： a）遺傳背景限制了抗原表位合成肽

3、的表型，由于它只代表了蛋白抗原的一部分，很難象蛋白抗原那樣誘導(dǎo)出多種免疫反應(yīng)。 b）合成肽是線性的，通常不具備抗原蛋白上抗原表位所具有的立體構(gòu)象。 c）與蛋白抗原相比，抗原表位的免疫原性較弱，很難誘導(dǎo)較強(qiáng)的免疫應(yīng)答以獲得長(zhǎng)期的免疫力。,2）重組抗原表位亞單位疫苗： 將重組到其他載體（病毒）蛋白分子上可在原核或真核系統(tǒng)中表達(dá)的抗原表位疫苗稱為重組抗原表位亞單位疫苗。 桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng) 原核表達(dá)系統(tǒng)

4、 酵母表達(dá)系統(tǒng) 噬菌體展示系統(tǒng),,真核、原核、病毒等重組表達(dá)系統(tǒng),2. 抗原分子或片段 1）腫瘤、微生物滅活疫苗： 應(yīng)用化學(xué)、物理和生物學(xué)方法（如加熱、凍融、放射線照射、神經(jīng)氨酸酶處理等）制備滅活的腫瘤細(xì)胞和微生物病原體或其粗提物，以非特異性刺激因子作為佐劑，注射機(jī)體而誘導(dǎo)免疫應(yīng)答。 機(jī)制：刺激注射部位炎癥反應(yīng)，激活A(yù)PC細(xì)胞，誘導(dǎo)B、T細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答。 優(yōu)點(diǎn): 產(chǎn)生的應(yīng)答反應(yīng)持久

5、 缺點(diǎn)：應(yīng)答反應(yīng)較慢。,2）減毒活疫苗 用弱毒或無毒，但是免疫原性較強(qiáng)的病原微生物及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)培養(yǎng)繁殖后制成的，能獲得長(zhǎng)期或終生保護(hù)作用。 制備方式：從帶毒者機(jī)體上分離弱毒株（鼠疫疫苗）；或通過人工培養(yǎng)，使微生物發(fā)生變異而毒力減弱（麻疹和卡介苗）。 優(yōu)點(diǎn)：免疫原性強(qiáng)，產(chǎn)生免疫應(yīng)答較快。 缺點(diǎn)：保護(hù)時(shí)間不是太長(zhǎng)，也有少數(shù)保護(hù)期較長(zhǎng)；有部分毒株作為疫苗后有毒力反強(qiáng)現(xiàn)象。,3）類毒素

6、細(xì)菌的外毒素經(jīng)甲醛處理后，失去毒性而仍保留較強(qiáng)的免疫原性，能刺激機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性免疫的制劑稱為類毒素。 作用機(jī)制： 可以通過人工自動(dòng)免疫獲得抗病能力； 可以通過類毒素免疫動(dòng)物制備抗毒素血清，通過被動(dòng)免疫的方式獲得相應(yīng)的免疫力。 優(yōu)點(diǎn)：可以制備多聯(lián)苗，如“百-白-破”三聯(lián)苗，是由百日咳死菌苗、白喉類毒素、破傷風(fēng)類毒素混合而成。,4）亞單位疫苗 用化學(xué)試劑裂解病毒，提取包膜或衣殼上

7、的亞單位，去除核酸等成份，以制成的疫苗稱為亞單位疫苗。 如：流感病毒的HA和NA亞單位苗、乙肝表面抗原亞單位苗等。5）結(jié)合疫苗 采用化學(xué)的方法，將多糖結(jié)合到蛋白載體上，制備成的多糖-蛋白結(jié)合疫苗，用于提高細(xì)菌疫苗多糖抗原的免疫原性。 如：腦膜炎球菌結(jié)合疫苗和肺炎球菌結(jié)合疫苗。,3. 基因疫苗 又稱核酸疫苗或DNA疫苗。用編碼病原體有效免疫原的基因片段與質(zhì)粒構(gòu)建成重組載體，直接注射進(jìn)機(jī)體，重組質(zhì)?？梢栽?/p>

8、機(jī)體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)保護(hù)性抗原，從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答，這類核酸物質(zhì)稱為基因疫苗。優(yōu)點(diǎn)：制備簡(jiǎn)單，容易大量生產(chǎn)，易產(chǎn)生長(zhǎng)期保護(hù)效果，也易生產(chǎn)多價(jià)疫苗。缺點(diǎn)：不能排除少數(shù)質(zhì)粒整合到宿主染色體上引起突變的可能；由于其持續(xù)表達(dá)，也可能打破機(jī)體免疫平衡或引發(fā)免疫耐受；目前其免疫效果還不是很理想。,三 疫苗的應(yīng)用,抗感染 HIV、HBV等抗腫瘤 EBV或HPV計(jì)劃生育 抗ZP3抗體防止免疫病理損傷,四 免疫佐劑和免

9、疫增強(qiáng)劑,1 免疫佐劑的概念 與抗原混合免疫動(dòng)物，能提高抗原免疫原性的物質(zhì)統(tǒng)稱為免疫佐劑。一般在抗原性弱或抗原量少時(shí)使用。,2. 免疫佐劑的作用機(jī)理 1）延長(zhǎng)抗原在體內(nèi)的持續(xù)時(shí)間。如：油乳劑等。 2）增強(qiáng)共刺激信號(hào)。如：B7-1、2等。 3）增強(qiáng)局部炎癥反應(yīng)。如：卡介苗等。 4）非特異刺激淋巴細(xì)胞增殖。如：超抗原。 5）延長(zhǎng)抗原呈遞細(xì)胞的活性。如：熱休克蛋白。,二、 佐劑的免疫生物學(xué)作

10、用：1. 增強(qiáng)抗原的免疫原性，使無免疫原性或僅有微弱免疫原性的物質(zhì)變成有效的免疫原。2. 增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原刺激的反應(yīng)性，可提高初次應(yīng)答和再次應(yīng)答所產(chǎn)生抗體的滴度。3. 改變抗體的類型，使由產(chǎn)生IgM轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)IgG。4. 引起或增強(qiáng)遲發(fā)型超敏反應(yīng)。,3. 免疫佐劑的種類： 1）不溶性鋁鹽類佐劑： 這是一類在疫苗上應(yīng)用很廣泛的佐劑,通常使用的主要有氫氧化鋁明膠、明礬、磷酸三鈣等。鋁鹽是當(dāng)前唯一允許用于人

11、的佐劑。 鋁鹽佐劑還可以激活補(bǔ)體和選擇性地誘導(dǎo)細(xì)胞因子(如IL24) 的產(chǎn)生,增強(qiáng)DNA 疫苗誘導(dǎo)的Th2 免疫應(yīng)答。,2）油水乳劑佐劑： 是用礦物油、乳化劑(如span280 ,Tween280) 及穩(wěn)定劑(如硬脂酸鋁) 按一定比例混合作為油相,然后與抗原混合制成各種類型的油水乳劑。其中最著名的是弗氏佐劑(FA) 。該佐劑是用礦物油(石蠟油) 、乳化劑(羊毛脂) 和殺死的分枝桿菌組成的油包水乳化佐

12、劑。 油包水乳劑可以作為一個(gè)貯存庫(kù),防止水相中的多肽被機(jī)體水解,從而達(dá)到保護(hù)抗原的目的。油水乳劑有利于樹突狀細(xì)胞移向淋巴細(xì)胞并遞呈。,3）微生物及代謝產(chǎn)物佐劑： 某些菌體及其成分、代謝產(chǎn)物等能起到佐劑作用。 革蘭氏陰性菌的脂多糖 革蘭氏陽性菌的脂磷壁酸 短小棒狀桿菌 分枝桿菌及其組成成分 酵母菌的細(xì)胞壁 白色念珠菌提取物 細(xì)菌的蛋白毒素(霍亂毒素、破傷風(fēng)毒

13、素) 等。,細(xì)菌毒素　　 脂多糖(L PS) 是細(xì)菌內(nèi)毒素,其中起佐劑作用的主要是類脂A 。 霍亂毒素(CT) 和大腸桿菌不耐熱腸毒素(L T)是細(xì)菌蛋白毒素家族成員, CT 和L T 都具有較強(qiáng)的黏膜免疫原性和黏膜免疫佐劑效應(yīng)。,短小棒狀桿菌菌苗　　 短小棒狀桿菌為專性厭氧革蘭氏陽性小桿菌,經(jīng)滅活后可作為佐劑。能非特異性刺激淋巴樣組織增生,使單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)吞噬活力加強(qiáng),

14、促進(jìn)IL21 、IL22 等細(xì)胞因子產(chǎn)生,增大溶酶體酶的作用,從傳統(tǒng)途徑和旁路途徑激活補(bǔ)體。分枝桿菌及其成分　　 卡介苗不但是預(yù)防結(jié)核的特異性生物制品,還可以活化巨噬細(xì)胞,提高其吞噬能力,促進(jìn)IL21 、IL22 等細(xì)胞因子的產(chǎn)生,在刺激骨髓多能干細(xì)胞發(fā)育成具有免疫功能的免疫活性細(xì)胞方面也發(fā)揮著作用。,4）核酸及其類似物佐劑： 非甲基化的Cp G序列是一種非常有潛力的免疫增強(qiáng)

15、劑，可以直接作用于B 淋巴細(xì)胞,刺激成熟的B 淋巴細(xì)胞增殖，使95 %的G0 期B 淋巴細(xì)胞重新進(jìn)入細(xì)胞周期，它還能促進(jìn)B 淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子(如IL12) ，上調(diào)B 淋巴細(xì)胞表面分子的表達(dá)，提高機(jī)體體液免疫。,5）細(xì)胞因子佐劑： 干擾素-γ：調(diào)節(jié)機(jī)體免疫，參與Th細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，提高機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫. 白細(xì)胞介素：IL-1、2、4、10、12等都是比較常用的免疫佐劑，他們分別調(diào)節(jié)T、B細(xì)胞的免疫應(yīng)答。 巨細(xì)胞

16、集落刺激因子（GM-CSF): 誘導(dǎo)免疫細(xì)胞分化，激活體液和細(xì)胞免疫。 趨化因子：調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附、血管生成、白細(xì)胞移動(dòng)和歸巢等。,6）脂質(zhì)體 脂質(zhì)體是最常用的免疫增強(qiáng)劑之一，它可儲(chǔ)存抗原，緩慢釋放可溶性抗原，并能將抗原導(dǎo)向巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞，還可將抗原直接遞送至胞質(zhì)，并通過MHCⅠ類分子誘導(dǎo)CTL應(yīng)答。7）免疫刺激復(fù)合物（ISCOM) 是一種有較高免疫活性的脂質(zhì)小體，對(duì)細(xì)胞免疫和體

17、液免疫都有增強(qiáng)作用，能誘導(dǎo)產(chǎn)生高效價(jià)抗體，且出現(xiàn)時(shí)間早，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。還能增強(qiáng)粘膜免疫活性。,8）肽聚糖和殼聚糖 肽聚糖存在于原核生物細(xì)胞壁的大分子聚合物，是由乙酰氨基葡萄糖、乙酰胞壁酸與四五個(gè)氨基酸短肽聚合而成得多層網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。 殼聚糖(chitosan)是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過脫乙酰作用得到的，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖 。9）蜂膠：?jiǎn)?dòng)

18、特異性和非特異性免疫應(yīng)答,4 免疫增強(qiáng)劑 單獨(dú)給予能增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力的物質(zhì)統(tǒng)稱為免疫增強(qiáng)劑。,五 常用的接種途徑,注射：肌肉、皮下、皮內(nèi)、胸內(nèi)、腹腔、靜脈口服噴霧滴眼或滴鼻,六 免疫效果監(jiān)測(cè),七 免疫效果失敗的原因分析,疫苗質(zhì)量疫苗血清型免疫時(shí)間動(dòng)物不產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng) 免疫抑制 免疫耐受 母源抗體的影響 遺傳因素,第二節(jié) 免疫治療,一、概念 利用免疫學(xué)原理，針對(duì)疾病的發(fā)生機(jī)制，人為