【课件】2023届高三二轮复习生物：三代疫苗小结T课件.pptx

一、概述一、概述1、疫苗的概念、疫苗的概念 人工免疫：人工免疫：有计划、有目的地给人有计划、有目的地给人体接种抗原，或输入抗体或免疫细胞，体接种抗原，或输入抗体或免疫细胞，使机体获得某种特异性抵抗力，从而达使机体获得某种特异性抵抗力，从而达到预防或治疗某种疾病的目的。到预防或治疗某种疾病的目的。自然免疫一、概述一、概述 人工主动免疫人工主动免疫人工主动免疫人工主动免疫 人工被动免疫人工被动免疫人工被动免疫人工被动免疫输入物质输入物质 抗原（疫苗）抗原（疫苗）抗体或致敏淋巴细胞抗体或致敏淋巴细胞诱导时间诱导时间 慢（慢（14周）周）快（立刻发挥作用）快（立刻发挥作用）维持时间维持时间 长（数月长（数月数年）数年）短（短（23周）周）用用 途途 主要用于预防主要用于预防 治疗或应急预防治疗或应急预防人工主动免疫和人工被动免疫的比较人工主动免疫和人工被动免疫的比较疫苗：疫苗：用于人工主动免疫的生物制品。用于人工主动免疫的生物制品。一、概述一、概述 疫苗：疫苗：刺激机体免疫系统对某种病原刺激机体免疫系统对某种病原微生物处于高度戒备状态（产生特异性抗微生物处于高度戒备状态（产生特异性抗体和记忆细胞）体和记忆细胞）-“时刻准备着！时刻准备着！”一、概述一、概述2、理想疫苗的标准、理想疫苗的标准 安全：安全：无致病性和接种后异常反应无致病性和接种后异常反应 有效：有效：可诱导产生可靠的保护性免疫可诱导产生可靠的保护性免疫 实用：实用：易于接种、保存和运输，价廉易于接种、保存和运输，价廉一、概述一、概述二、二、灭活疫苗灭活疫苗三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗五、活载体疫苗五、活载体疫苗六、核酸疫苗六、核酸疫苗七、植物疫苗七、植物疫苗八、治疗性疫苗八、治疗性疫苗微生物疫苗微生物疫苗 灭活疫苗灭活疫苗（inactivated vaccine）：又称又称死疫苗，是用化学或物理的方法，将具死疫苗，是用化学或物理的方法，将具有感染性的完整的病原微生物杀死，有感染性的完整的病原微生物杀死，使使其失去传染性而保留抗原性而成其失去传染性而保留抗原性而成。二、灭活疫苗二、灭活疫苗 百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜百日咳、乙型脑炎、流行性脑脊髓膜炎、狂犬病、伤寒、钩体病、甲型肝炎、炎、狂犬病、伤寒、钩体病、甲型肝炎、鼠疫、流感、脊髓灰质炎（鼠疫、流感、脊髓灰质炎（salk）等疫苗。）等疫苗。二、灭活疫苗二、灭活疫苗 缺点：缺点：免疫力维持时间短免疫力维持时间短，需要，需要多次重复接种多次重复接种；主要诱发体液免疫主要诱发体液免疫，不，不能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种能产生细胞免疫或黏膜免疫应答；接种剂量较大，不良反应；需要严格灭活。剂量较大，不良反应；需要严格灭活。二、灭活疫苗二、灭活疫苗 优点：优点：制备方法简单快速；免疫制备方法简单快速；免疫原性稳定性高；原性稳定性高；储存及运输方便；储存及运输方便；疫苗疫苗安全性高。安全性高。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 减毒活疫苗减毒活疫苗（live-attenuated vaccine）：用人工诱变或从自然界筛选出的毒力高用人工诱变或从自然界筛选出的毒力高度降低或无毒的活的病原微生物制成的度降低或无毒的活的病原微生物制成的疫苗。可疫苗。可模拟自然发生感染模拟自然发生感染，诱发理想，诱发理想的免疫应答（体液免疫和细胞免疫）的免疫应答（体液免疫和细胞免疫）而而又不产生临床症状。又不产生临床症状。优点：优点：能诱发全面、稳定、持久能诱发全面、稳定、持久的体液、细胞和粘膜免疫应答的体液、细胞和粘膜免疫应答；一般只；一般只须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾须接种一次；可采用口服、喷鼻或气雾途径免疫。途径免疫。缺点：缺点：有效期短和热稳定性差，有效期短和热稳定性差，运输、保存条件要求较高；回复突变危运输、保存条件要求较高；回复突变危险；使用范围相对窄。险；使用范围相对窄。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 基因缺失活疫苗基因缺失活疫苗（gene deleted live vaccine）：）：采用分子生物学技术，采用分子生物学技术，去除去除与毒力或毒力相关基因片段，使病原微与毒力或毒力相关基因片段，使病原微生物毒力减低或丧失。生物毒力减低或丧失。用缺失突变毒株用缺失突变毒株制成的疫苗。制成的疫苗。三、减毒活疫苗三、减毒活疫苗 与自然突变株（多为点突变毒株）与自然突变株（多为点突变毒株）相比，基因缺失活疫苗具有突变性状明相比，基因缺失活疫苗具有突变性状明确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。确、稳定、不易发生毒力返祖的优点。亚单位疫苗亚单位疫苗（subunit vaccine）：）：不不含病原体核酸，选用能诱发宿主产生中含病原体核酸，选用能诱发宿主产生中和抗体的和抗体的微生物蛋白或表面抗原微生物蛋白或表面抗原而制成而制成的疫苗。的疫苗。四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗 白喉类毒素、破伤风类毒素白喉类毒素、破伤风类毒素 流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球流感嗜血杆菌荚膜多糖、脑膜炎球菌荚膜多糖菌荚膜多糖 流感病毒血凝素和神经氨酸酶流感病毒血凝素和神经氨酸酶 乙型肝炎乙型肝炎HBsAg（基因工程疫苗）（基因工程疫苗）人乳头瘤病毒人乳头瘤病毒四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗 将病原体中能诱导保护性免疫应答将病原体中能诱导保护性免疫应答的目的抗原编码基因克隆后，插入适当的目的抗原编码基因克隆后，插入适当的原核或真核表达载体质粒；的原核或真核表达载体质粒；再将重组质粒导入细菌、酵母菌或再将重组质粒导入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中高效表达目的基因；哺乳动物细胞中高效表达目的基因；分离、提取、纯化分离、提取、纯化目的蛋白目的蛋白而制成。而制成。基因重组亚单位疫苗基因重组亚单位疫苗 (genetic engineering subunit vaccine)四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗制备过程：制备过程：获取抗原蛋白基因构建基因表达载体导入受体细胞动物细胞培养抗原蛋白分离，纯化 优点：优点：除去了病原体中与诱发保护除去了病原体中与诱发保护性免疫无关或有害成分，只保留有效的性免疫无关或有害成分，只保留有效的免疫原成分，因而免疫作用明显增强而免疫原成分，因而免疫作用明显增强而稳定，可靠性提高，对机体引起的不良稳定，可靠性提高，对机体引起的不良反应小。反应小。可规模化生产可规模化生产！缺点：缺点：不能诱发细胞免疫。不能诱发细胞免疫。抗原性受表达系统影响抗原性受表达系统影响 四、亚单位疫苗四、亚单位疫苗 活载体疫苗活载体疫苗（live vector vaccine）：）：又又称重组载体疫苗称重组载体疫苗（recombinant vector vaccine），），是将有效的目的抗原的编码是将有效的目的抗原的编码基因导入活载体（无或弱毒的细菌或病基因导入活载体（无或弱毒的细菌或病毒株）中，构建重组菌株；目的基因可毒株）中，构建重组菌株；目的基因可随重组菌株在宿主体内的增殖而大量表随重组菌株在宿主体内的增殖而大量表达，从而诱发相应的免疫保护作用。达，从而诱发相应的免疫保护作用。五、活载体疫苗五、活载体疫苗 载体：载体：腺病毒、牛痘病毒、金丝雀腺病毒、牛痘病毒、金丝雀痘病毒、伤寒沙门菌减毒株、卡介苗、痘病毒、伤寒沙门菌减毒株、卡介苗、乳杆菌等。乳杆菌等。病原体：病原体：乙型肝炎病毒、狂犬病病乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、痢疾杆菌等。毒、痢疾杆菌等。五、活载体疫苗五、活载体疫苗 局部注射的核酸局部注射的核酸（腺病毒载体）（腺病毒载体）被被周围的细胞（如黏膜上皮细胞、抗原提周围的细胞（如黏膜上皮细胞、抗原提呈细胞）摄取后，进入核内进行转录，呈细胞）摄取后，进入核内进行转录，并在并在细胞质中翻译成目的蛋白细胞质中翻译成目的蛋白。1、免疫机制、免疫机制 优点：优点：腺病毒载体疫苗接种后，体内腺病毒载体疫苗接种后，体内仅表达仅表达pgng水平的外源蛋白，但能诱发水平的外源蛋白，但能诱发强而持久的强而持久的细胞免疫和体液免疫应答细胞免疫和体液免疫应答。只需接种一针剂只需接种一针剂 缺点：需考虑“免疫预存”，若人感染过腺病毒，体内存在腺病毒载体的抗体，从而攻击载体，降低疫苗效果。2、构建与免疫、构建与免疫 目的基因的选择：目的基因的选择：侧重于免疫原侧重于免疫原性，即所表达的目的蛋白刺激机体免疫性，即所表达的目的蛋白刺激机体免疫应答的能力。应答的能力。载体的选择：载体的选择：构建腺病毒载体疫苗构建腺病毒载体疫苗通常是通常是非复制型腺病毒（复制缺陷型）非复制型腺病毒（复制缺陷型）。（防止腺病毒在人体内复制，安全性更高）（防止腺病毒在人体内复制，安全性更高）启动子的选择：启动子的选择：质粒在宿主细胞质粒在宿主细胞内表达外源性蛋白的水平与调控内表达外源性蛋白的水平与调控DNA表表达的启动子关系密切。达的启动子关系密切。表达水平的不同表达水平的不同又直接影响免疫应答的强度和持续性。又直接影响免疫应答的强度和持续性。获取抗原蛋白基因与腺病毒DNA重组体外导入人体细胞（通过细胞增殖增加腺病毒载体浓度）获取腺病毒载体疫苗 核酸疫苗核酸疫苗（nucleotide vaccine）：）：又称又称DNA或或RNA疫苗疫苗（DNA vaccine），是是将一种或多种目的抗原的编码基因克隆将一种或多种目的抗原的编码基因克隆到真核质粒表达载体上；再将重组质粒到真核质粒表达载体上；再将重组质粒直接注入到体内，在宿主细胞内表达目直接注入到体内，在宿主细胞内表达目的蛋白，诱发特异性免疫应答。的蛋白，诱发特异性免疫应答。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 由于由于核酸疫苗具有构建容易、生产核酸疫苗具有构建容易、生产方便、表达稳定及可诱发全面的免疫应方便、表达稳定及可诱发全面的免疫应答等特点答等特点，在抗感染、抗肿瘤免疫及疾，在抗感染、抗肿瘤免疫及疾病的预防等方面具有广阔的应用前景，病的预防等方面具有广阔的应用前景，被誉为疫苗的被誉为疫苗的“第三次革命第三次革命”。六、核酸疫苗六、核酸疫苗3、核酸疫苗与传统疫苗的比较、核酸疫苗与传统疫苗的比较 传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原传统免疫所使用的抗原一般是灭活病原体、减毒的活病原体或病原体的亚单位蛋白。体、减毒的活病原体或病原体的亚单位蛋白。核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因核酸疫苗仅仅是病原体某种抗原的基因片段，片段，可提供与天然构象极为接近的目的蛋可提供与天然构象极为接近的目的蛋白，提呈给宿主免疫系统，与自然感染过程白，提呈给宿主免疫系统，与自然感染过程相似相似。（体液免疫和细胞免疫）。（体液免疫和细胞免疫）六、核酸疫苗六、核酸疫苗 核酸疫苗兼有重组亚单位疫苗的安核酸疫苗兼有重组亚单位疫苗的安全性和减毒活疫苗诱导全方位免疫应答全性和减毒活疫苗诱导全方位免疫应答的高效力。的高效力。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢灭活疫苗和亚单位疫苗在体内代谢较快，难以长时间维持较稳定的含量，较快，难以长时间维持较稳定的含量，需多次接种免疫原，加强免疫。需多次接种免疫原，加强免疫。核酸疫苗可在核酸疫苗可在体内不断翻译表达，体内不断翻译表达，较长时间维持较高的蛋白水平较长时间维持较高的蛋白水平，免疫具，免疫具有连续性，一次接种可获得长期或终身有连续性，一次接种可获得长期或终身免疫力。免疫力。六、核酸疫苗六、核酸疫苗 植物疫苗植物疫苗（plant-based vaccine）：）：亦亦称转基因植物疫苗称转基因植物疫苗（transgenic plant vaccine），是指将抗原基因导入植物细，是指将抗原基因导入植物细胞并在其中表达，人食用已表达目的抗胞并在其中表达，人食用已表达目的抗原的转基因植物后，可诱发特异性免疫原的转基因植物后，可诱发特异性免疫应答的新型疫苗。应答的新型疫苗。七、植物疫苗七、植物疫苗 （1）建立整合抗原基因的稳定表达）建立整合抗原基因的稳定表达植株，并可通过无性或有性繁殖生产大植株，并可通过无性或有性繁殖生产大量的转基因植物。量的转基因植物。1、植物疫苗的构建、植物疫苗的构建七、植物疫苗七、植物疫苗 （2）建立瞬时表达植株，即利用基）建立瞬时表达植株，即利用基因工程植物病毒为载体，将抗原编码基因工程植物病毒为载体，将抗原编码基因插入到植物病毒基因中，再将重组病因插入到植物病毒基因中，再将重组病毒株感染植物，抗原基因随病毒在植物毒株感染植物，抗原基因随病毒在植物体内复制而得以高效表达，获得高产量体内复制而得以高效表达，获得高产量的目的蛋白。的目的蛋白。七、植物疫苗七、植物疫苗 （1）植物种子、块茎、果实等是蛋）植物种子、块茎、果实等是蛋白质很好的聚积和保存场所，使植物疫白质很好的聚积和保存场所，使植物疫苗苗（重组蛋白）（重组蛋白）的生产、运输和储存更的生产、运输和储存更为容易，免疫途径更简便、安全。为容易，免疫途径更简便、安全。2、植物疫苗的优点、植物疫苗的优点七、植物疫苗七、植物疫苗 （2）植物疫苗（抗原）通过胃内）植物疫苗（抗原）通过胃内酸性环境时，可受到细胞壁的保护，直酸性环境时，可受到细胞壁的保护，直接到达肠粘膜部位，诱发粘膜和全身免接到达肠粘膜部位，诱发粘膜和全身免疫应答，比传统的免疫途径更有效。疫应答，比传统的免疫途径更有效。七、植物疫苗七、植物疫苗 （3）植物疫苗不需严格的分离纯化）植物疫苗不需严格的分离纯化程序，经济价廉，可望替代传统的发酵程序，经济价廉，可望替代传统的发酵生产，有利于在发展中国家推广。生产，有利于在发展中国家推广。七、植物疫苗七、植物疫苗 预防性疫苗预防性疫苗的接种对象是健康人群，的接种对象是健康人群，多采用模拟自然感染过程的策略，一般多采用模拟自然感染过程的策略，一般为微生物的保护性抗原，成分较单纯，为微生物的保护性抗原，成分较单纯，主要用于免疫预防作用，对机体无明显主要用于免疫预防作用，对机体无明显的病理损伤，使用安全可靠。的病理损伤，使用安全可靠。治疗性疫苗治疗性疫苗 治疗性疫苗治疗性疫苗（therapeutic vaccine）的的接种对象是持续性感染患者，其抗原成接种对象是持续性感染患者，其抗原成分不像预防性疫苗那样单纯，可根据需分不像预防性疫苗那样单纯，可根据需要进行组合和调整，例如，将微生物抗要进行组合和调整，例如，将微生物抗原（基因）与不同细胞因子（基因）构原（基因）与不同细胞因子（基因）构建成嵌合性疫苗建成嵌合性疫苗。治疗性疫苗治疗性疫苗 目前，疫苗研制的主要问题是改进目前，疫苗研制的主要问题是改进免疫方法，简化免疫程序，提高疫苗的免疫方法，简化免疫程序，提高疫苗的稳定性及安全性，以及降低疫苗的生产稳定性及安全性，以及降低疫苗的生产成本。成本。治疗性疫苗治疗性疫苗