治疗性疫苗

治疗性疫苗主要内容一、治疗性疫苗的简介二、治疗性疫苗的分类三、治疗性疫苗的组成特性四、影响治疗性疫苗效果的因素及其机制五、治疗性疫苗分子设计的基本策略六、乙肝疫苗七、结核病疫苗一、治疗性疫苗的简介（一）概念治疗性疫苗，是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中，通过诱导特异性的免疫应答，达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品。一、治疗性疫苗的简介（二）治疗性疫苗的应用最早被应用的治疗性疫苗是巴斯德于1885年所用的狂犬病疫苗。用该疫苗免疫被狂犬咬伤但尚未发病的患者，可以防止发生致死性的疾病。反复多次注射狂犬疫苗，通过诱生机体的免疫应答可有效地阻止病毒进入中枢神经系统，达到治疗效果。一、治疗性疫苗的简介在细菌方面，已有用麻风菌素治疗麻风菌感染、用布氏杆菌素治疗布氏菌感染、用灭活的自身菌疫苗治疗金黄色葡萄球菌皮肤反复感染等。此外，还研制了针对自身免疫病、肿瘤等的治疗性疫苗。目前，治疗性疫苗主要应用于尚无有效治疗药物的疾病，如肿瘤、自身免疫病、慢性感染、移植排斥，超敏反应等。一、治疗性疫苗的简介（三）发展基础1．微生物的持续性感染日益受到重视在控制微生物所致的持续性感染中，为达到杀灭或抑制宿主体内微生物的目的，除采用抗微生物药物外，提高机体免疫应答也已受到关注。虽然被动输入免疫细胞或抗体有短暂的抗微生物或其产物的作用，但对于持续性感染，更受重视的是用治疗性疫苗通过主动免疫诱生机体免疫应答。7一、治疗性疫苗的简介（三）发展基础2．基因重组技术的发展与应用目前基因重组与表达技术已日趋成熟，提供了用于发展治疗性疫苗的组分。各种抗原成分的组合、拼接或用微生物抗原基因与不同细胞因子基因组成表达嵌合性蛋白，或使表达蛋白与药物交联的治疗性疫苗为开发治疗性疫苗提供了广阔的前景。8一、治疗性疫苗的简介（三）发展基础3．免疫学理论的发展人们通过对免疫系统的深入了解，对HIV免疫的研究，对不同感染过程中体液与细胞免疫应答的详细分析、抗原提呈、细胞内信号传递途径的进一步了解，微生物对免疫细胞感染所造成的后果，以及裸DNA免疫的机制等均对发展治疗性疫苗起了推动作用。9根据针对感染疾病种类的不同，可分为：二、治疗性疫苗的分类种类细菌型治疗性疫苗病毒型治疗性疫苗肿瘤型治疗性疫苗自身免疫疾病型免疫治疗性疫苗举例结核杆菌治疗性疫苗麻风杆菌治疗性疫苗幽门螺旋杆菌治疗性疫苗单纯疱疹治疗性疫苗人类免疫缺陷病毒(HIV)感染治疗性疫苗人类乳头状瘤病毒感染治疗性疫苗以肿瘤细胞为基础的第一代疫苗和树突细胞痘苗转基因肿瘤细胞疫苗抗原合成肽疫苗肿瘤核酸疫苗多发性硬化症治疗性疫苗重症肌无力治疗性疫苗系统性红斑狼疮治疗性疫苗I型糖尿病治疗性疫苗二、治疗性疫苗的分类根据治疗性疫苗的作用机制，可分为：1.特异性治疗性疫苗2.非特异性治疗性疫苗卡介苗主要用于非特异地提高机体的细胞免疫，但作用较弱而被用作一种协同治疗，联合用于肿瘤病人。短小棒状杆菌(革兰阳性杆菌)以及其他的一些细菌均曾被用作非特异的治疗性疫苗。二、治疗性疫苗的分类根据所用免疫原的种类，可分为：1.核酸型治疗疫苗2.重组蛋白型治疗疫苗3.天然蛋白型治疗疫苗4.免疫复合物型治疗疫苗5.嵌合型治疗疫苗三、治疗性疫苗的组成特性1.蛋白质复合重构的治疗性疫苗2.基因疫苗（核酸疫苗）3.多水平基因修饰细胞疫苗1.蛋白质复合重构的治疗性疫苗治疗性疫苗所针对的主要对象是存在不同程度的免疫禁忌、免疫无能和免疫耐受状态的已感染或已患病者。治疗性疫苗必须改造靶抗原的结构或组合,使其相似而又有异于传统疫苗的靶抗原,才有可能重新唤起患者的功能性免疫应答，进而有效地打破和逆转患者的免疫耐受状态。1.蛋白质复合重构的治疗性疫苗对于蛋白质疫苗而言，可从以下几方面进行改造1.在蛋白质水平上修饰：脂蛋白化2.在结构或构型上改造：固定化、交联、结构外显及构象限定及3.在组合上可有多蛋白的复合及多肽偶联：HBV(PAM)2–HTL–Tc多肽治疗性疫苗：多肽偶联和多肽氨基端软脂酸化抗原–抗体复合物治疗性疫苗：两种蛋白组合为一体2.基因疫苗(核酸疫苗)是20世纪90年代发展起来的一种新型疫苗，使抗原以基因形式呈现。基因疫苗包括：DNA疫苗和RNA疫苗2.基因疫苗(核酸疫苗)基本原理：通过将编码抗原的质粒直接导入机体组织，常见肌肉、皮下和脾，在注射局部表达该抗原，经加工后形成的多肽抗原可与宿主细胞MHCI类和MHCⅡ类分子结合，并被提呈给宿主的免疫识别系统，从而诱生抗原特异性体液和细胞免疫应答。2.基因疫苗(核酸疫苗)基因疫苗具有诸多优点:①体内表达抗原使其在空间构象、抗原性上更接近于天然抗原；②可模拟体内感染过程及天然抗原的MHCⅠ和MHCⅡ的呈递过程；③可诱生抗体和特异性CTL应答；④便于在基因水平上操作和改造；⑤生产周期短，经济实用。3.多水平基因修饰细胞疫苗以细胞为组成的疫苗是肿瘤治疗性疫苗设计的热点，主要有肿瘤细胞和树突状细胞(DC)疫苗。肿瘤细胞中包含着广谱的肿瘤抗原，但缺乏协同刺激分子以有效识别和激活免疫细胞。若以各种辅助分子修饰肿瘤细胞或DC，可增强其免疫原性,达到治疗目的。修饰可发生于多环节上，如偶联表达、共构建、质粒转染、共注射等。3.多水平基因修饰细胞疫苗制备过程：3.多水平基因修饰细胞疫苗作用过程：四、影响治疗性疫苗效果的因素及其机制影响治疗性疫苗效果的因素治疗性疫苗的机制影响治疗性疫苗效果的因素如何发挥免疫调节，怎样抑制持续性病毒感染等,这些问题的解决是研制治疗性疫苗的前提，在设计治疗性疫苗时，选择何种优势抗原、免疫刺激和免疫抑制剂作为佐剂等技术问题是影响治疗性疫苗最终效果的因素。用细胞因子或细胞因子基因作用作为佐剂的疫苗虽然能提高外源性病毒、细菌的免疫原性,但可能引起被免疫的机体产生免疫耐受性。DNA疫苗的作用效果一直是研究人员关注的主要问题，开发此类疫苗必须用高敏感的PCR技术证实所注射的DNA疫苗不与宿主基因组整合。治疗性疫苗的机制治疗性疫苗通过不同途径把微生物抗原提呈给免疫系统,来弥补或激发机体的免疫反应(特别是细胞毒性T细胞,CTL的杀伤活性)从而达到清除病毒的治疗作用治疗性疫苗的机制还有一种说法是机体接受治疗性疫苗后,刺激TPB细胞增殖,激活巨噬细胞,促进NK细胞杀伤肿瘤细胞,从而发挥免疫增强作用。例如卡介苗治疗肿瘤，就是通过增强机体免疫系统对肿瘤细胞的杀伤作用而辅助治疗肿瘤，使患者的免疫系统在对新的基因重组体产生反应的同时,也同时排斥打击自身类似的病原,从而达到治疗效果。治疗性疫苗的机制总之，治疗性疫苗旨在打破机体的免疫耐受，提高机体的免疫应答。是通过改善和增强对疫苗靶抗原的摄入、表达、处理、呈递和激活免疫应答,从根本上重新唤起机体对靶抗原的免疫应答能力。它能在已患病个体诱导特异性免疫应答,清除病原体或异常细胞,使疾病得以治愈。五、治疗性疫苗分子设计的基本策略疫苗靶抗原的改造和组合以抗原表位为基础的疫苗设计模拟天然病原体感染多水平基因修饰不同类型疫苗的交替新型佐剂的辅助作用疫苗和基因治疗的联合应用疫苗设计策略的核心疫苗靶抗原的改造和组合对于蛋白质靶抗原，可在蛋白水平进行多种修饰或重组，还可与其他辅助分子如多肽、脂质或小分子物质组合成为免疫原性增强或有利于摄入的复合物对于基因形式的靶抗原，可在其基因序列中取出抑制性序列或增添有助于基因转录、翻译和表达的元件，可与其他抗原或辅助因子基因相互偶联，也可与其他蛋白、脂质、小分子结合对于肿瘤细胞抗原可进行包括转基因、添加佐剂等多种方式的改造以抗原表位为基础的疫苗设计抗原表位是抗原诱生特异性免疫应答的最小的结构和功能单位，包括有B细胞抗原表位、Th表位和Tc表位。由于不同类型免疫应答的下调、缺乏及紊乱是许多及疾病的病因，因此以抗原表位为基础的几秒设计日益受到重视，包括多肽疫苗和以表位为基础的基因疫苗及多表位疫苗等。模拟天然病原体感染治疗性疫苗如能模拟病原体的天然感染过程，则在更接近自然的情况下有可能获得对病原体的天然免疫力。基因疫苗及重组DNA痘病毒疫苗可在注射或感染局部于一段时间内表达具天然构象的编码靶抗原，并具有天然抗原的MHCⅠ或Ⅱ类呈递过程，因此可诱生良好的特异性抗体和免疫应答。多水平基因修饰有目的地在多水平上对疫苗进行基因修饰，可增强疫苗的免疫原性、增强对疫苗抗原的呈递及激活特异性免疫应答，大部分新型治疗性疫苗的设计均不同程度地进行了基因修饰：如基因疫苗中辅助基因共同构建于抗原所在载体或其他质粒载体而进行了基因修饰；肿瘤DC疫苗在体外抗原致敏培养中导入多种细胞因子基因；多肽疫苗辅以辅助因子基因疫苗注射等；基因修饰为治疗性疫苗补充诱生免疫应答所必需的协同刺激分子、细胞因子和趋化因子，使特异性免疫应答有效激活，同时产生定向的免疫偏离，诱生特异性抗体和免疫应答；对基因疫苗而言，基因修饰可在系列环节中增强靶基因的翻译表达、处理呈递和诱生特异性免疫。不同类型疫苗的交替初免和加强免疫策略已在多种疫苗实验中证实可更有效地诱生免疫应答，因此被认为可最大限度发挥治疗性疫苗的治疗作用。常见的策略是先以基因疫苗予以初免，再以蛋白质疫苗或痘病毒活疫苗等予以加强，其机制可能是联合了基因疫苗的低水平表达、长效和蛋白疫苗的强抗原性功能。新型佐剂的辅助作用编码细胞因子或区划因子的基因载体可作为一种新型的“分子佐剂”，与治疗性疫苗共同免疫，提供必需的协同刺激分子，并调节免疫应答的偏向和平衡。B.Mulot等以IL-18分子佐剂与HIV-1Nef基因疫苗共同经皮内免疫，以蛋白疫苗加强，发现可使免疫应答向Th1型转化。疫苗和基因治疗的联合应用多种疫苗、免疫策略及佐剂的联合将成为治疗性疫苗设计的趋势。基因疫苗是其他形式疫苗的联合重点，它因其诱生免疫应答反应的优势既可作为主体疫苗，也可与作为分子佐剂的各种细胞因子或趋化因子DNA疫苗共同注射来增强免疫治疗的效果。此外，疫苗的治疗性功能的全面发挥有赖于多疫苗、多方式和多治疗手段的联合。疫苗设计策略的核心治疗性疫苗的关键在于疫苗的设计.更加有效的疫苗免疫策略的核心包含有助于清除病毒的抗原、增大剂量、含有能够有效活化天然免疫和后天免疫系统的佐剂或免疫调节剂、与抗病毒治疗联合应用、选择合适的患者(病毒载量最好不要太高)。六、治疗性乙肝疫苗乙型病毒性肝炎的概念慢性病毒性肝炎的危害治疗性乙肝疫苗及其病理治疗性乙肝疫苗的研制乙型病毒性肝炎的概念乙型病毒性肝炎，简称乙肝，是一种由乙型肝炎病毒（HBV）感染机体后所引起的疾病。乙型肝炎病毒是一种嗜肝病毒，主要存在于肝细胞内并损害肝细胞，引起肝细胞炎症、坏死、纤维化。乙型病毒性肝炎分急性和慢性两种。慢性病毒性肝炎的危害由HBV或HCV感染引起的病毒性肝炎已成为世界范围内危害人民身体健康的疾病之一。不同地区HBV感染的流行强度差异很大，据世界卫生组织报道，全球约20亿人曾感染过HBV，其中有3.5亿人为慢性感染者，每年约有100万人死于HBV感染所致肝衰竭、肝硬化和原发性肝癌。我国于2006年进行的乙肝调查结果表明，我国1-59岁人群乙肝表面抗原携带率为7.18%，5岁以下儿童的HBsAg携带率仅为0.96%，据此推算，我国现有的慢性HBV感染者约9300万人，其中有症状需要治疗的活动性乙肝患者约为2000多万。治疗性乙肝疫苗及其病理治疗性乙肝疫苗是指在已感染病原微生物或已患有某些疾病的机体中，通过诱导特异性的免疫应答，达到治疗或防止疾病恶化的天然、人工合成或用基因重组技术表达的产品或制品，属于特异性主动免疫疗法。病理治疗性乙肝疫苗是针对慢性乙肝患者或HBV携带者，通过不同途径呈递乙肝抗原，打破机体的免疫耐受，有效诱导免疫应答，达到清除乙肝病毒的目的。治疗性乙肝疫苗的研制治疗性疫苗分为蛋白类疫苗、DNA疫苗、细胞疫苗三类，其中蛋白类疫苗又包括亚单位疫苗、免疫复合疫苗、多肽疫苗。蛋白类乙肝疫苗1、亚单位疫苗用于慢乙肝治疗的亚单位蛋白疫苗是通过基因工程方法生产的重