疫苗学知识要点Word文档下载推荐.docx

1、 疫苗必须保持稳定，以保证经过一定时间的疫苗贮存和冷藏运输过程后疫苗仍能保持有效的生物活性。稳定性是衡量疫苗质量的一个重要指标。广泛应用性 当某种传染病流行时，对流行区域的健康人群和易感者进行接种，在保护接种者个人的同时，随着接种人数的增加，当产生免疫的人数达到人群的80以上时，整个人群形成一个免疫屏障，形成群体免疫，避免疾病的流行与传播。第二章第二章 疫苗学的基础一、疫苗学的微生物基础二、疫苗学的免疫学基础三、疫苗学的传染病学基础1、细菌的致病性（1）病原菌（pathogenic bacteria）： 可导致机体发病的细菌。 条件致病菌（conditional pathogenic bact

2、eria ）： 正常条件下对宿主不呈现致病作用，当机体抵抗力低下的时候可以致病。（eg.金黄色葡萄球菌）（1）病原菌（pathogenic bacteria） 寄生：据大多数病原菌 腐生：产生毒素 食物 中毒 （eg.肉毒梭菌）（2）致病性（pathogenicity）： 病原菌在特定条件下引起宿主疾病。 毒力（virulence）： 致病力的强弱。 强毒、弱毒（减毒）、无毒 毒力因子：致病力的物质基础。 侵袭力 毒素（3）细菌致病的3个步骤：黏附 定殖 扩散2、细菌的致病机制 致病机制归根结底是由于致病相关基因决定的，这些致病相关基因组成10-20kb的DNA片段，称为致病岛。（1）侵袭力（

3、invasiveness）:病原体突破皮肤、粘膜生理屏障，在体内定居、繁殖和扩散。侵袭力的物质基础表面结构： 荚膜、黏附素、菌毛侵袭蛋白：酶（2）细菌毒素（toxin）： 细菌生长过程中产生和释放的毒性物质。 损伤宿主细胞 干扰生理功能一、疫苗学的微生物学基础（一）细菌的致病性与毒力因子内毒素外毒素来源革兰阴性菌革兰阳性菌及少数革兰阴性菌产生方式细菌崩解后释放合成分泌到菌体外的化学成分脂多糖（LPS）蛋白质稳定性较稳定，耐热不稳定，易被热、酸和消化酶灭活毒性作用弱，对组织无选择性，各种内毒素毒性作用相似强，对组织细胞有高度选择性，并能引起特殊的病变和症状医学抗原性弱，刺激机体产生抗体作用弱强，

4、可刺激机体产生抗毒素，经0.3%0.4%甲醛液作用成类毒素 内毒素的治疗：抗体、内毒素拮抗剂 外毒素的治疗：抗毒素、类毒素抗毒素：外毒素刺激机体产生特异性抗体，使抗体具有免 疫保护作用。 （破伤风抗毒素）类毒素：用甲醛处理外毒素，去除有害作用，注射后使机 体产生抵抗细菌的能力。 （白喉类毒素，破伤 风类毒素 ） 3、细菌毒力的测定（1）半数致死量（median lethal dose， LD50 ）： 是指能使实验动物在感染后一定时限内死亡一半所需要的微生物量。（2）半数感染量（median infection dose， ID50 ）: 是指能使实验动物在感染后一定时限内感染发病一半所需要的

5、微生物量。4、细菌干扰或逃避宿主的防御机制（1）抗吞噬作用 分泌蛋白酶 破坏吞噬细胞 抑制吞噬 多糖荚膜，菌毛 在巨噬细胞中生存（2）抗体液免疫 伪装抗原 金黄色葡萄球菌 结合血纤维蛋白 白色念球菌 肾小球基底膜 肾小球肾炎 结合抗体 金黄色葡萄球菌 SPA 金黄色葡萄球菌A蛋白（Staphylococcal Protein A、简称SPA）是细胞壁抗原的主要成分，几乎90%以上的菌株均含有这种成分，但不同的菌株含量差别十分悬殊。SPA占整个细胞壁蛋白成分的6.7%，通过胞壁肽聚糖以共价键与之结合。其它葡萄球菌如表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌不含SPA（二）病毒的致病作用1、病毒的传播方式（1）水

6、平传播 病毒在人群不同个体间的传播病毒侵入机体的三大重要门户 皮肤 呼吸道 消化道（2）垂直传播通过胎盘或产道，病毒由母亲传给胎儿的方式 胎盘 产道2、感染的类型隐性感染 不引起临床症状向外播散病毒显性感染 出现临床症状 急性感染 持续性感染 慢性感染 病程长, 病毒可检出 如HBV潜伏感染： 经感染后，病毒基因存在于组织细胞中，可反复激活，急性发作病毒只有在急性发作时才被检出如 HSV、VZV慢发病毒感染：潜伏期长，发病后为亚急性进行性直至死亡2、病毒的致病机理杀细胞性感染：多见于无包膜病毒 稳定状态感染：多见于有包膜病毒 整合感染：多见于肿瘤病毒细胞凋亡细胞的增生和转化免疫系统紊乱3、抗病

7、毒免疫（1）非特异性免疫屏障作用巨噬细胞的作用干扰素非特异性免疫（2）特异性免疫：体液免疫：按种类：IgG IgM IgA 细胞免疫：抗病毒免疫的主要细胞T、NK（一）体液免疫1、体液免疫： 所谓体液免疫（humoral immunity），即以B cells产生抗体来达到保护目的的免疫机制。 负责体液免疫的细胞是B细胞。体液免疫的抗原多为相对分子质量在10,000以上的蛋白质和多糖大分子，病毒颗粒和细菌表面都带有不同的抗原，所以都能引起体液免疫。2、体液免疫过程： 第一步：B细胞表面的受体分子与互补的抗原分子结合后，活化、长大，并迅速分裂产生一个有同样免疫能力的细胞群克隆（clone）、无性

8、繁殖系。其中一部分成为浆细胞，产生抗体；一部分发展为记忆细胞（memory cell）。第二步：在这一阶段，抗原成为被作用的对象，效应B细胞产生的抗体可以与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应， 体液免疫主要对抗细胞外感染。（二）细胞免疫指T细胞在接受抗原刺激后形成效应T细胞和记忆细胞. 效应T细胞与靶细胞特异性结合，使靶细胞通透性改变,渗透压发生变化，最终导致靶细胞破裂死亡。杀伤特点：连续性杀伤特异性杀伤 细胞免疫对抗胞内感染。MHC限制性（三）免疫记忆免疫记忆（ immunological memory ）：机体再次接触同一种抗原后产生的增强性快速应答，由记忆淋巴细胞承担。 此外， 免疫记忆

9、还具有抗原特异性和长效性。免疫记忆的特点是具有抗原特异性和长效性。记忆B细胞 10-60年（天花）记忆T细胞 10年（四）疫苗免疫剂量、途径、次数及间隔1、免疫剂量适中 太低/太高 免疫耐受2、免疫途径以皮内免疫最佳皮下免疫次之腹腔免疫和静脉注射效果最差口服易导致耐受粘膜免疫（局部感染）选择好的免疫佐剂皮下注射 皮内免疫 静脉免疫 腹腔免疫 口服免疫 粘膜免疫2、免疫次数和间隔 不同疫苗有所不同 免疫次数2-3次 间隔时间3-4周（一）传染病的基本特征（p521.有病原体：每种传染病都有其特异的病原体，包括病毒、立克次氏体、细菌、真菌、螺旋体、原虫等。2.有传染性：病原体从宿主排出体外，通过一

10、定方式，到达新的易感染者体内，呈现出一定传染性，其传染强度与病原体种类、数量、毒力、易感者的免疫状态等有关。3.有流行性、地方性、季节性（1）流行性：按传染病流行病过程的强度和广度分为。 散发：是指传染病在人群中散在发生； 流行：是指某一地区或某一单位，在某一时期内，某种传染病的发病率，超过了历年同期的发病水平； 大流行：指某种传染病在一个短时期内迅速传播、蔓延，超过了一般的流行强度； 暴发：指某一局部地区或单位，在短期内突然出现众多的同一种疾病的病人。（2）地方性：是指某些传染病或寄生虫病，其中间宿主，受地理条件，气温条件变化的影响，常局限于一定的地理范围内发生。如虫媒传染病，自然疫源性疾病

11、。（3）季节性：指传染病的发病率，在年度内有季节性升高。此与温度、湿度的改变有关。4.有免疫性：传染病痊愈后，人体对同一种传染病病原体产生不感受性，称为免疫。不同的传染病、病后免疫状态有所不同，有的传染病患病一次后可终身免疫，有的还可感染。可分为下几种感染现象。（1）再感染：同一传染病在完全痊愈后，经过一定时间后，被同一种病原体感染。（2）重复感染：某种疾病在发病中，被同一种病原体再度侵袭而受染。血吸病、丝虫病、疟疾最为常见。（3）复发：发病过程已转入恢复期或接近痊愈，而该病原体再度出现并繁殖，而原症状再度出现。伤寒最为常见。 （4）再燃：临床症状已经缓解，但体温尚未正常而又复上升、症状略见加

12、重。多见于伤寒。（二）我国需要重视的传染病我国目前部分传染病发病率仍居高不下，如病毒性肝炎、流行性出血热、细菌性痢疾等；部分曾被控制疾病出现流行扩散趋势，如肺结核、性病、血吸虫病、脊灰；但一些新发传染病也已在我国出现并造成流行，例如艾滋病、疯牛病、SARS、禽流感、猪流感以及超级细菌。将来还有可能是南北极冰川中的远古病毒。（三）我国传染病的分类国家法定传染病分甲，乙，丙三类。 甲类传染病是指：鼠疫、霍乱。 乙类传染病是指：传染性非典型肺炎、艾滋病、病毒性肝炎、脊髓灰质炎、人感染高致病性禽流感、麻疹、流行性出血热、狂犬病、流行性乙型脑炎、登革热、炭疽、细菌性和阿米巴性痢疾、肺结核、伤寒和副伤寒、

13、流行性脑脊髓膜炎、百日咳、白喉、新生儿破伤风、猩红热、布鲁氏菌病、淋病、梅毒、钩端螺旋体病、血吸虫病、疟疾。 丙类传染病是指：流行性感冒、流行性腮腺炎、风疹、急性出血性结膜炎、麻风病、流行性和地方性斑疹伤寒、黑热病、包虫病、丝虫病，除霍乱、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒和副伤寒以外的感染性腹泻病。疫苗接种的目的 正确的选择疫苗（符合流行病学研究） 免疫程序 免疫接种人员 免疫接种的对象（发烧、过敏、妊娠）第三章 疫苗的种类与研制技术一、疫苗的分类二、传统疫苗及其研制技术三、现代疫苗及其研制技术四、肿瘤疫苗及其研制技术（1）根据使用的对象：人用和兽用（2）研制技术：传统和新型（3）抗原的来源：菌苗（

14、类毒素）、毒苗、虫苗（4）用途：预防和治疗（5）根据预防疾病的种类：单价、多价（联合）（6）抗原的化学性质：蛋白、核酸、多糖。（7）使用方法和接种途径：注射疫苗、口服疫苗、滴鼻疫苗、滴眼疫苗、鼻喷疫苗、皮贴疫苗、气雾疫苗、微胶囊疫苗、缓释疫苗。（8）其他命名：T细胞疫苗、树突细胞疫苗、植物疫苗、重组XXX疫苗。（一）传统疫苗的主要类型 传统疫苗包括灭活疫苗、减毒活疫苗和用天然微生物的某些成分制成的亚单位（组分）疫苗。1、灭活疫苗（Inactivated vaccine） 灭活疫苗是用免疫原性强的病原微生物或其代谢产物，接种于动物、鸡胚、组织或细胞培养物中生长繁殖后、经灭活处理使其失去致病力，但

15、仍保留完整的生物结构和免疫原性。 疫苗中含有的菌体或病毒颗粒是“死”的，因此又称作死疫苗。2、弱毒疫苗（Attenuated vaccine） 弱（减）毒活疫苗是通过不同的方法手段，使病原体的毒力即致病性减弱或丧失后获得的一种由完整的微生物组成的疫苗制品。因其中的微生物体是活的，因此也叫活苗。3、亚单位（组分）疫苗 亚单位疫苗（Subunit vaccine）（组分疫苗）指的是除去病原体中无免疫保护作用的有害成分，保留其有效的免疫原成分制成疫苗。 例如：研究者用化学试剂裂解流感病毒，提出其血凝素、神经氨酸酶制成流感病毒亚单位苗；用脑膜炎球菌夹膜多糖制成亚单位疫苗。三类传统疫苗的比较（二）传统疫

16、苗的研制技术 1、灭活疫苗研制技术 （1）研制原则 用于制备灭活疫苗的菌（毒）种，应该基本符合以下条件：必需具有很强的免疫原性，能诱发机体产生特异的免疫力足以阻止相应病原体的入侵或防止机体发生相应的疾病；应具有恒定的培养特性、生化特性、稳定的遗传性；应易于在人工培养基上或持定的组织或细胞中培养并可进行规模化生产；在培养过程中不产生或产生较小的毒性：制备类毒素的菌种在培养过程中能产生大量的典型毒素；要针对不同的病原血清型选择符合当地流行的菌株，以保证所制造的疫苗具有良好的免疫效果，同时对同型菌、毒株要求选择能产生最好保护效果的品种，对多血清型的病原则应选择抗原谱广、保护面宽的血清型。（2）灭活剂

17、的选用 灭活疫苗的制备技术主要是微生物病原体的培养、抗原的灭活与提纯处理，其中灭活病原体是关键步骤之一。 疫苗灭活方法对机体免疫应答会产生明显影响现今生产灭活疫苗的灭活方法可分为物理和化学两大类。A、物理作用灭活 制备灭活疫苗最初采用的灭活方法是物理方法，主要有加热、紫外线和射线灭活。加热灭活： 在19世纪末，基本上都是采用加热的方法对病原体进行灭活。 加热灭活法的原理是使蛋白质变性从而使病原体失去传染性。治疗用布氏杆菌疫苗、伤寒疫苗同样是通过加热方法灭活的。紫外线灭活： 紫外线灭活主要是作用于病原体的DNA和/或RNA，使病原体的DNA形成TT二聚体，致使无法以此DNA为模板转录为mRNA，

18、不能复制子代DNA与合成蛋白。从而使病原体失去感染性。 此种灭活方法的优点是在DNA、RNA水平对病原体进行灭活，最大限度地保留了抗原的完整性和免疫原性。射线灭活： 射线灭活（-射线照射 ）的原理是射线可直接破坏细菌和病毒的DNA或RNA，导致微生物死亡。射线灭菌的优点是不升高灭菌产品的温度、穿透性强、灭活效率高。 缺点是设备费用较高，对操作人员存在潜在的危险性。B、化学作用灭活 化学方法是现在应用的主要灭活方法，使用的灭活剂有福尔马林、丙酮、苯酚、-丙内酯、乙烯亚胺 、双乙烯亚胺等。甲醛： 福尔马林是传统的灭活剂，应用最广泛。原理： 甲醛直接作用于细菌蛋白质分子上的氨基（NH2）、硫氢基（S

19、H）、羧基（COOH），生成次甲基衍生物，从而破坏细菌蛋白质（尤其是酶类），但不明显影响其免疫原性。 甲醛灭活菌体后，应产生两种免疫原：一类是天然的抗原，即构象甲醛破坏的抗原，一类是被甲醛破坏后形成的新抗原。苯酚： 苯酚损害细胞的细胞膜使细菌溶解、蛋白质变性、酶失活。通常用量为1-3%，细菌芽孢和病毒对于苯酚的耐受性较强。 中和剂：2-3% 吐温-80-丙内酯 ： -丙内酯（Beta-Propiolactone，BPL）现已广泛地应用于多种人和动物疫苗的生产。其作用机理可能是作用于病原体的DNA和RNA，而不直接作用于蛋白。它能在机体内完全分解为无毒性的-羟丙酸，这是一种人体内脂肪代谢后的产物

20、，对人体和动物体无毒。缺点：本身具有致癌性， BPL可以改变人血清白蛋白的性质，2、弱毒疫苗研制技术 （1）利用病原自然弱毒株 某些传染病的病原在自然界中存在着具有免疫原性的自然弱毒株。可以用于生产活疫苗。（2）异源免疫 异源免疫（heterologous immunity）选择与病原有一定 “亲缘”关系，在分类上同属不同种，具有一定的交叉免疫原性，而天然宿主又不相同的微生物株系作为疫苗株。（3）人工在异源动物或细胞上传代致弱 在异源动物体内或组织细胞培养中连续传代以减弱病原的致病性，以人工致弱的病原来制作活疫苗。到目前为止，用来预防人类和家畜传染病的活疫苗的菌种和病毒种，大部分都以这种方式培

21、育。（4）改变体外培养传代的环境 在体外培养传代病原株时，改变培养的温度（提高或降低），或者在培养基中加入抑制病原的化学物质或诱变剂以及在体外以射线处理病原微生物，这种环境不利于正常微生物的发育，但却可能有利于某些突变株的发育，这些突变株在正常环境中不易生长发育而死亡，从而有助于弱毒株的培育。3、组分疫苗的研制技术 组分疫苗又可称为裂解疫苗既可以是蛋白质疫苗，也可以是多糖疫苗。 蛋白质疫苗包括类毒素（灭活细菌毒素）和病毒裂解的亚单位或亚毒粒制品。 大多数多糖疫苗由来自细菌的纯化了的细胞壁多聚糖组成。 结合多糖疫苗是将多聚糖用化学方法与蛋白质连接而得到的疫苗，这种连接使多糖成为更有效的疫苗。 现

22、代疫苗的主要类型： 现代疫苗包括合成多肽疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗、T细胞疫苗、树突细胞疫苗以及避孕疫苗和肿瘤疫苗。基因工程疫苗 基因工程亚单位疫苗 基因缺失疫苗 重组活载体疫苗（一）合成肽疫苗及其研制技术 1、概念 合成多肽疫苗（synthetic peptide vaccine）是用化学手段合成病原微生物的保护性多肽或表位并将其连接到大分子载体上，再加入佐剂制成的疫苗。优点： （1）安全 （2）可在同一载体上连接多种保护性肽链或多个血清型的保护性抗原肽链。（如：口蹄疫合成肽疫苗、乙型肝炎和疟疾合成肽疫苗 ） 缺点： 该类疫苗的缺点是制造成本较高。2、研制技术（1）多肽的化学合成 首先应该

23、确定天然抗原的氨基酸序列（基因测序），选择和确定有效肽段（中和抗体），并寻找该肽段所针对的抗原决定簇（计算机分析）。其次应选择合适的合成方法。主要有两个合成策略：片段浓缩法和固相合成法。 片段浓缩法是经典的合成技术。首先合成数条小肽，经纯化和去保护后结合成较长的肽，直到最后所需的序列。 固相合成法是将肽链一端结合于固相载体上的方法，通过在N-末端逐步加上氨基酸的方法合成肽段。（2）载体的选择合成的多肽可以联接或结合到载体上。（蛋白质、多聚体、脂多糖、脂质体）选择载体时应谨慎，因为机体对载体的免疫应答可能会掩蔽对肽的免疫应答。 （3）与人体组织是否存在交叉反应抗肽抗体可能与人体组织产生意想不到的

24、交叉反应，也可引发自身免疫反应。 偶合或聚合反应能产生新的表位，而仅仅评价肽单体不能解决该问题。 因此，应使用人体组织测定疫苗的最后配方及佐剂是否产生意外的交叉抗体。 （二）亚单位疫苗及其研制技术基因工程亚单位疫苗又称重组亚单位苗（recombinant subunit vaccine），是指将病原体保护性抗原基因在原核或真核系统中表达，再以表达产物制成亚单位苗。2、亚单位疫苗优点（1）首先是安全性好，疫苗中不含有活性的完整病原体，接种后不会发生急性、持续或潜伏感染，可适用于一些不利于使用活疫苗的情况，如幼龄的动物或人、妊娠动物或人。（2）其次，这些疫苗减少或消除了常规活疫苗或死疫苗难以避免的

25、热原、变应原、免疫抑制原。（3）亚单位疫苗所产生的免疫应答可以与感染产生的免疫应答相区别，因此更适合于疫病的控制和消灭计划。（4）可以表达高度致病性的危险病原体及难于进行体外培养病原体的免疫原性蛋白质，可大量发酵生产，增加了安全性和抗原的生产效率。缺点生产成本比较高（纯化）产品研发成本高免疫接种成本高（多次注射）3、亚单位疫苗研制原则（1）免疫保护性基因的确定。（2）外源免疫保护性抗原表达系统的选择。生物表达系统原核生物表达系统（大肠杆菌，乳酸菌，枯草杆菌）真核生物表达系统（酵母，丝状真菌，哺乳动物，昆虫）（三）基因缺失疫苗及其研制技术 基因缺失疫苗（deletion-mutant vacci

26、ne）是用基因工程技术将病毒或细菌的致病性基因进行缺失，从而获得弱毒株活疫苗。2、基因缺失疫苗的优点和缺点 优点： （1）安全性好。 基因缺失疫苗的基因的变化，一般不是点突变。故其毒力更为稳定，返祖突变机率更小，疫苗安全性好。 （经典技术培育的弱毒株常是基因点突变）。（2）免疫原性好 其免疫接种与强毒感染相似，机体可对病毒的多种抗原产生免疫应答；免疫力强，免疫期长，尤其是适于局部接种，诱导产生黏膜免疫力，因而是较理想的疫苗。 基因缺失病毒在自然状态下可能与野毒株发生重组或者发生核酸修补，使疫苗株原来缺失的基因恢复而重新获得毒力。并且有的基因缺失疫苗对孕畜和仔畜的毒力偏高。3、基因缺失疫苗研制原

27、则 构建基因缺失疫苗时，应该保证缺失的基因为病毒或细菌复制的非必需基因，否则产生的病毒不具有复制能力。四）重组活载体疫苗及其研制技术 基因工程重组活载体疫苗（recombinant live-vector vaccine）是用基因工程技术将 外源保护性抗原基因插入病毒或细菌（常为疫苗弱毒株）中使之表达的活疫苗。2、重组活载体疫苗的优点和缺点 （1）具有活疫苗的免疫效力高、接种成本低的优点。（2）若选择在毒力基因中插入外源基因，则弱毒株的毒力会进一步降低，疫苗的安全性也更好。（3）可同时插入多个外源基因，构建多价疫苗。 （1）某些外源片断表达效率低，而且容易丢失。（2）有时因机体对活载体的免疫反应性质，可限制再次