DNA疫苗的研究进展
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疫苗研究的新进展与应用自从疫苗的发明以来,疫苗对于人类的身体健康和生命安全起到了至关重要的作用。
疫苗不仅可以有效地预防和控制各种传染病的发展,还可以大大提高人类的免疫力,降低感染疾病的风险。
而随着科学技术的不断发展和创新,疫苗研究也在不断推进,取得了一系列突破性进展。
本文将对疫苗研究的最新进展和应用进行深入分析和讨论。
一、基因工程疫苗近年来,基因工程技术的发展为疫苗研究提供了新的思路和方法。
基因工程疫苗是将特定的基因片段与病原体的抗原片段结合起来,形成一种新的疫苗类型。
这种疫苗具有许多优点,例如疫苗制备相对简单、生产效率高、疫苗纯度高等等。
同时,基因工程技术也可以定制化地研制针对不同类型的疾病疫苗,提高疫苗预防效果。
因此,基因工程疫苗也成为疫苗研究的一个新的热点。
二、减毒疫苗随着分子生物学、细胞生物学等领域的不断深入研究,减毒疫苗逐渐成为了疫苗研究的又一个新领域。
减毒疫苗是指通过传统的疫苗升级方法,将病原体中致病性不强的部分提取出来后,在动物体内进行多次传代培养。
这种方法可以使病原体的致病性降低,并维持病原体的免疫原性。
最终的疫苗可用于预防易感人群的疾病,具有较高的安全性和预防效力。
三、DNA疫苗DNA疫苗是一种新型的疫苗,其研究基于传统疫苗的改进和发展。
它的制备方法是将含有疾病相关基因片段的DNA注射到人体中,使得这些基因片段能够转录成RNA,再通过翻译作用产生与原病原体相同的抗原。
相比于传统疫苗,DNA疫苗不需要使用活病毒或者杀死的病毒为基础材料,具有更高的生物安全性。
四、多价疫苗多价疫苗是基于现有疫苗的研究进展而发展出来的一种新型疫苗。
它采用一种疫苗来预防多种不同类型的疾病。
这样,我们就可以在一次注射中得到多种免疫保护。
多价疫苗对于预防流感、肺炎链球菌感染等疾病具有显著的优势。
五、疫苗的应用随着科学技术和人类对健康日益重视,疫苗的应用范围也越来越广泛。
除了传统的预防疾病之外,疫苗现在还广泛地应用于多种疾病的治疗。
DNA疫苗免疫佐剂的研究进展摘要: DNA疫苗是一种很有希望的免疫方法,经多途径接种质粒DNA能引起有效的免疫应答,重复给予不会产生抗载体免疫。
然而,质粒DNA疫苗在小型实验动物中诱导的免疫应答远强于在人类和其他非人灵长类动物中。
已设计多种佐剂通过直接刺激免疫系统或增强DNA表达来提高疫苗的免疫原性,这些佐剂包括细胞因子、免疫协同刺激分子、补体分子、脂质体、核酸、聚合物佐剂等。
此文对DNA疫苗佐剂的研究进展作一综述。
关键词:疫苗;DNA;佐剂;免疫;细胞因子;聚合物20世纪90年代以来,DNA疫苗的快速发展给疫苗研究带来了新的变革,已逐步显示出巨大的应用潜力。
然而,DNA疫苗也存在着明显的不足,即DNA疫苗刺激机体产生免疫应答的能力往往比常规疫苗接种引起的免疫反应弱,这就给DNA疫苗的研究提出了新的挑战。
因此,新型疫苗佐剂已成为当今倍受关注的研究热点。
免疫佐剂是指与抗原同时或预先应用,能促进、延长或增强对疫苗抗原特异性免疫应答的物质。
DNA疫苗又称基因疫苗或核酸疫苗,是将编码某种抗原蛋白的基因置于真核表达元件的控制之下,构成重组DNA质粒,当将重组DNA质粒直接导入受者体内后,宿主细胞通过自身转录翻译系统合成抗原蛋白,进而刺激机体产生特异性体液和细胞免疫应答。
DNA疫苗常见的接种途径为肌肉注射,在小动物模型中质粒DNA经静脉、腹腔、舌下、阴道和鼻内接种均能诱导抗原特异性免疫应答;口服能耐受降解的质粒DNA也可引起免疫应答;DNA 疫苗经淋巴组织内接种显示安全,且诱导的免疫应答明显强于肌肉注射。
基因枪可增强质粒DNA导人皮肤,已应用于AIDS、麻疹等多种疫苗接种系统。
与肌肉注射相比,基因枪接种诱导的免疫应答有所提高。
DNA疫苗在小型实验动物中可诱导有效的细胞免疫应答,但在人体临床试验中效却不明显[1]。
DNA疫苗的免疫原性受到接种途径的限制,因吸收差、表达效率低和降解快,质粒DNA只能诱导有限的体液和细胞免疫反应[2]。
新冠病的全球疫苗研究进展新冠病毒自2020年开始在全球范围内传播,给各国的公共卫生体系和经济发展带来了巨大的冲击。
为了有效控制疫情的蔓延,各国政府、科研机构和制药公司纷纷加紧研发疫苗。
本文将对新冠病毒疫苗研究的全球进展进行梳理和总结。
一、灭活疫苗的研究进展灭活疫苗是当前研究较为成熟的一种疫苗类型。
中国科学家率先开展了新冠病毒灭活疫苗的研究,并于2020年底获得了世界卫生组织的应急使用授权。
而此后,包括英国、巴西、印度等国家也纷纷进行了类似的研究,并相继获得了相关的批准和授权。
二、mRNA疫苗的研究进展除了灭活疫苗,mRNA疫苗也成为了新冠病毒疫苗研究的热点。
mRNA疫苗是一种利用mRNA分子携带病毒抗原信息,诱导机体产生特异性免疫应答的疫苗。
在新冠疫苗研究中,辉瑞-联邦制药公司和BioNTech公司的合作开发的mRNA疫苗是最早取得突破的项目,其于2020年年底获得了美国食品药品监督管理局的紧急使用授权,并附带条件批准于全球范围内使用。
三、载体病毒疫苗的研究进展除了灭活疫苗和mRNA疫苗,载体病毒疫苗也是新冠病毒疫苗研究的一种重要方向。
在载体病毒疫苗中,常见的载体包括腺病毒和灭活的病毒等。
牛津大学和阿斯利康公司合作研发的DNA载体疫苗是载体病毒疫苗的代表,其疫苗研究也取得了重要的突破。
四、特殊人群疫苗的研究进展特殊人群疫苗是指针对特定人群进行研制的疫苗,如儿童、老年人和孕妇等。
在新冠病毒疫苗的研究中,特殊人群的免疫状况和生理特点需要被充分考虑。
虽然大多数疫苗研究主要针对成年人进行临床试验,但部分国家已经对特殊人群进行了相关的研究,并取得了重要的成果。
五、疫苗研发中的合作与竞争在全球疫苗研发中,科研机构、政府和制药公司之间的合作与竞争并存。
一方面,各国政府和国际组织积极促进不同国家和机构之间的合作,共享科研成果和技术经验。
另一方面,制药公司也在疫苗领域展开了一场竞争,争夺市场份额和技术优势。
六、全球疫苗分发与接种问题随着各类疫苗的研发取得突破,疫苗的分发和接种成为了全球关注的焦点。
DNA疫苗的发展现状及前景DNA疫苗(DNA vaccine),又称“裸”DNA疫苗(naked DNA vaccine)、基因疫苗(genetic vaccine),是将编码特异性抗原多肽或蛋白的基因构建在表达性DNA 质粒中,经一定途径进入机体内,被宿主细胞摄取后转录和翻译表达出目的抗原多肽或蛋白,诱导机体产生针对目的蛋白的特异性的免疫应答从而起到免疫保护作用[1]。
它既具有亚单位疫苗或灭活疫苗的安全性,同时具有如减毒疫苗或重组疫苗等,可诱导持久而特异的细胞及体液免疫应答的特点,同时还具有广谱、简便、廉价等特点,因此是未来新型疫苗的重点发展方向之一,在病毒性疾病以及肿瘤等的防治中有广阔的应用前景[2]。
1 DNA疫苗的组成DNA疫苗由病原抗原编码基因及质粒载体两部分组成。
抗原基因可以是单个基因或完整的一组基因,也可以是编码抗原决定簇的一段核苷酸序列。
DNA 疫苗一般以质粒载体为基本骨架。
常用的质粒载体有pSV2、pRSV、pcDNA3.1、pCI和pV AX1等。
这些源于大肠埃希菌的质粒载体可在真核细胞中表达外源基因。
抗原编码基因的选择、质粒的构建、各种佐剂的应用等因素可影响DNA疫苗的免疫效果。
2 DNA疫苗在体内主要的转导方式DNA疫苗接种的方法和途径可以提高和改变DNA疫苗的免疫效果与反应类型。
它在体内主要的转导方式有肌内注射[3]、尾静脉高压注射[4]、基因枪注射[5]、超声转导和DNA电转5种。
其中肌内注射的方法简单、直接,但免疫效果差,且个体差异大。
尾静脉高压注射的方法对小鼠损伤大,且操作困难。
基因枪注射的方法免疫效果好,需要的DNA用量亦少,但基因枪装置昂贵,包被金颗粒费时费力。
超声转导方法发展刚起步,尚需更进一步的研究。
DNA电转方法至1998年以来已被成功应用于多项研究,其操作简单,诱导免疫应答的效果好,正越来越多的为人们所使用,逐渐成为最为新型有效的免疫接种途径之一。
3 DNA疫苗的优点3.1 易操作性和稳定性:由于不需要在体外对抗原进行表达和纯化,提纯质粒DNA的工艺比较简单,且干燥的DNA分子在室温下相对稳定,可制成DNA 疫苗冻干苗,使用时在盐溶液中可恢复原有活性,便于运输和保存。
DNA疫苗的研究进展杨海;王芳宇【摘要】DNA疫苗是在分子生物学技术基础上发展起来的第3代新型疫苗,已体现出其竞争优势和应用潜能.同传统的疫苗相比,DNA疫苗具有免疫效果好、生产成本低、临床应用方便等优点,但同样存在安全性的担忧.文章回顾了DNA疫苗的发展简史,阐述了DNA疫苗的免疫机理,分析了DNA疫苗研究现状,并对DNA疫苗的安全性提出了自己的观点与看法,旨在为DNA疫苗研究提供参考.%DNA vaccine was the third generation of vaccine, and had reflected the competitive advantages and application potential in the past. DNA vaccine was developed on the basis of molecular biology technologies. Compared with traditional vaccines, it had more advantages,such as good immune effect, low production cost, and convenient for the clinical application, but it also could be found safety concerns. To provide the references for DNA vaccine researchers, the DNA vaccine history, immune mechanism and research status quo were summarized, and the viewpoint about its security was presented in present paper.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2013(040)001【总页数】5页(P72-76)【关键词】DNA疫苗;免疫机理;安全性;研究进展【作者】杨海;王芳宇【作者单位】衡阳师范学院生命科学系,湖南衡阳 421008;衡阳师范学院生命科学系,湖南衡阳 421008【正文语种】中文【中图分类】S852.4疫苗是人类预防和控制各种疾病的重要武器,自人类发现疫苗的免疫作用至今,已有200多年的时间,近千种疫苗在疾病预防中得到应用,疫苗为人类的延续和健康做出了重要贡献。
DNA疫苗的分子佐剂应用研究进展赵渝1 赵冰2 陆苹2(1上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234;2上海交通大学生物技术研究所,上海201011)摘 要: DNA疫苗因在动物尤其是大型动物与人类中诱发较低的免疫反应而严重影响其推广应用。
介绍提高与调节DNA疫苗诱导免疫反应的策略:(1)以细胞因子表达质粒为佐剂;(2)以质粒编码的趋化因子与共刺激分子为佐剂;(3)以CPG ODN为佐剂。
关键词: DNA疫苗 分子佐剂 质粒 趋化因子 CPG ODNR ecent Advances in Application of G eneticImmunoadjuvant for D NA V accinesZhao Yu1 Zhao Bing2 Lu Ping2(1S hanghai Normal U niv Science and Envi ronment Dept,S hanghai200234;2S hanghai Jiaotong U niv Bio-Tech Instit ute,S hanghai201011)Abstract: Because of the Low immunoreaction the DNA vaccine induced in big animal and human being,the appli2 cation of DNA vaccine was severely limited.Despite considerable effort expended on improving DNA vaccine delivery, there are several complementary strategies have been used to improve and modulate the immune response induced by DNA vaccines(1)supplementing plasmid encoding cytokine(2)use plasmid encoding costimulatory molecules and chemokine as adjuvant(3)ODN as adjuvant.K ey words: DNA vaccine G enetic adjuvant Plasmid Chemokine CPG ODN前言裸DNA能在体内转染细胞,引发免疫应答的发现[1]引起了各国学者对这一类型性疫苗的研究。
流感病毒DNA 疫苗预防流感病毒的相关作用机制及研究现状疫苗预防流感病毒的相关作用机制及研究现状摘要:流感病毒DNA 疫苗是新兴的免疫手段,通过将流感病毒DNA 导入生物体内,通过转录、翻译,产生抗原蛋白,从而引起机体特异性免疫排斥反应,作用机制较复杂。
其记忆效果保留时间长,优于普通的流感疫苗。
流感病毒DNA 疫苗拥有广阔的发展前景。
疫苗拥有广阔的发展前景。
关键字:流感病毒DNA 疫苗疫苗 优点优点 机制机制 研究现状研究现状DNA DNA疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗,即用编码病原体有效免疫原的基因与质粒构建重组疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗,即用编码病原体有效免疫原的基因与质粒构建重组体,质粒体,质粒DNA DNA DNA在机体局部表达相应抗原蛋白,并以类似自然感染的方式提呈抗原,从而诱导在机体局部表达相应抗原蛋白,并以类似自然感染的方式提呈抗原,从而诱导机体产生针对该抗原的特异性免疫。
在机体产生针对该抗原的特异性免疫。
在DNA DNA DNA免疫中,通常不需额外加入佐剂和释放系统等其免疫中,通常不需额外加入佐剂和释放系统等其它辅助成分,裸露的裸露的DNA DNA DNA直接注射可诱生特异性免疫应答,直接注射可诱生特异性免疫应答,直接注射可诱生特异性免疫应答,因而也被称为裸因而也被称为裸因而也被称为裸DNA DNA DNA免疫。
免疫。
其中流感病毒DNA 疫苗是指含有流感病毒基因的表达质粒通过肌肉注射、基因枪注射等方法导入机体内,在机体内表达抗原蛋白从而激发机体免疫系统产生针对流感病毒蛋白的特异性免疫应答反应。
应答反应。
流感病毒是最早用于基因免疫研究的模型。
流感病毒是最早用于基因免疫研究的模型。
用基因枪免疫小鼠,用基因枪免疫小鼠,用基因枪免疫小鼠,可以使其产生长可以使其产生长期的B 细胞应答反应,在免疫一年后仍可在骨髓和脾脏中检测到HA 蛋白特异的B 细胞存在。
DNA 疫苗与传统疫苗相比有许多优点,能长时间表达抗原,可避免母源抗体的干扰;可在质粒载体上根据要求设计或排除特定物质的干扰而构建复合疫苗,易于构建,易冻干,成本低,具高温稳定性,且不带生物及化学活性污染物,可广泛应用。
PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的研究进展PLGA(聚乳酸-羟基乳酸-聚乳酸-羟基乳酸共聚物)纳米微球作为DNA疫苗载体在免疫学领域中得到广泛应用。
DNA疫苗是一种有效的免疫预防手段,能够诱导机体产生特异性免疫反应,具有较好的应用前景。
然而,DNA疫苗在体内的转染效率较低,导致其免疫效果受限。
PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体具有较好的生物相容性、可控释放性和稳定性,可以提高DNA疫苗的转染效率和免疫活性。
本文将综述PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的研究进展。
一、PLGA纳米微球的制备方法PLGA纳米微球的制备方法主要有溶剂沉淀法、乳化法、酸碱共沉淀法等。
溶剂沉淀法是一种常用的制备方法,通过将PLGA溶解在有机溶剂中,加入水相溶液制备成纳米颗粒。
乳化法是通过将PLGA溶解在有机溶剂中,加入一个乳化剂和一个稳定剂,制备成纳米乳液,然后通过溶剂挥发或凝胶化制备成纳米微球。
酸碱共沉淀法是通过改变pH值,使PLGA溶液发生酸碱共沉淀,制备成纳米颗粒。
这些方法都能制备具有一定尺寸和分散性的PLGA纳米微球。
二、PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体的转染效率PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体能够提高DNA的转染效率。
研究发现,PLGA纳米微球可以有效保护DNA疫苗免受核酸酶的降解,进入细胞内并释放DNA疫苗。
此外,PLGA纳米微球具有较好的靶向性,可以与特定细胞或组织的受体结合,提高DNA疫苗的转染效率。
此外,PLGA纳米微球可以调控DNA疫苗的释放速率,延长DNA在体内的存在时间,提高DNA疫苗的转染效率。
三、PLGA纳米微球的免疫活性PLGA纳米微球作为DNA疫苗载体具有较好的免疫活性。
研究发现,PLGA纳米微球可以诱导机体产生强烈的免疫反应,提高疫苗的免疫效果。
PLGA纳米微球可以激活树突状细胞,促进其成熟和抗原提呈,从而增强机体的免疫应答。
此外,PLGA纳米微球还可以调节免疫细胞的类型和功能,增强机体的免疫记忆效应,提高DNA疫苗的长期免疫保护效果。
疫苗研究中的新进展和未来发展趋势疫苗在人类历史中一直扮演着不可或缺的角色,是保护人类免于病毒侵害的最主要手段之一。
在现代科技的推动下,疫苗的研究也在不断地突破和进步。
本文将着重介绍疫苗研究中的新进展和未来发展趋势。
一、新进展1.新型冠状病毒疫苗在新冠病毒爆发后,全球范围内的科学家和医生们开始集中力量开展疫苗研究,寻找一种对抗该病的有效疫苗。
目前已经有多家科技公司和研究机构在研制新型冠状病毒疫苗,并有一些疫苗已经获得了临床试验的阶段。
在这个过程中,包括mRNA疫苗、重组腺病毒载体疫苗在内的不同种类的疫苗都取得了一定的成果。
mRNA疫苗是指直接将编码特定蛋白质的mRNA注入人体,人体细胞便会像制造自身蛋白质一样制造这种特定蛋白质,从而达到免疫的目的。
而重组腺病毒载体疫苗则是将特定蛋白质的基因插入到腺病毒的基因组中,再将其接种到人体中,也能够达到免疫的目的。
这两种新型疫苗因为具备较强的免疫力,成为了最有前景的新冠病毒疫苗之一。
2.无细胞载体疫苗传统疫苗需要使用活病毒或者细菌作为疫苗的载体,但是这种传统方法存在一定的缺陷:一方面速度较慢,另一方面还可能会跟其它病毒或者细菌互相影响和交叉感染。
因此,在过去几年中,科学家们开始尝试使用无细胞载体疫苗,这种疫苗只需要用到特定的基因所编码的蛋白质,无需使用外部的细胞载体,从而可以获得更快的疫苗制备速度和更好的免疫效果。
3.合成生物学在疫苗研究中的应用合成生物学是一门新兴的交叉学科,它将生物学、物理学、计算机科学和工程学等多个学科进行了整合,旨在构建人工可编程的生物系统。
在疫苗研究中,合成生物学正在被采用进行基因修改,提高疫苗效果和产量。
比如,利用合成生物学的方法,科学家可以将DNA和RNA的碱基序列定制出某一特定的蛋白质,从而开发出更为高效、精确度更高的疫苗。
二、未来发展趋势1.基因编辑技术与疫苗研究的结合随着基因编辑技术的发展和应用,疫苗研究中基因编辑的应用也越来越被重视。
DNA疫苗的研究进展杨海,王芳宇(衡阳师范学院生命科学系,湖南衡阳 421008)摘要:DNA疫苗是在分子生物学技术基础上发展起来的第3代新型疫苗,已体现出其竞争优势和应用潜能。
同传统的疫苗相比,DNA疫苗具有免疫效果好、生产成本低、临床应用方便等优点,但同样存在安全性的担忧。
文章回顾了DNA疫苗的发展简史,阐述了DNA疫苗的免疫机理,分析了DNA疫苗研究现状,并对DNA疫苗的安全性提出了自己的观点与看法,旨在为DNA疫苗研究提供参考。
关键词:DNA疫苗;免疫机理;安全性;研究进展中图分类号:S852.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7236(2013)01-0072-05 疫苗是人类预防和控制各种疾病的重要武器,自人类发现疫苗的免疫作用至今,已有200多年的时间,近千种疫苗在疾病预防中得到应用,疫苗为人类的延续和健康做出了重要贡献。
疫苗的预防控制效果主要取决于抗原微生物的免疫原性和安全性。
传统疫苗的生产往往通过减弱或灭活病原微生物的收稿日期:2012-06-20作者简介:杨海(1978-),男,湖南人,讲师,博士,从事畜牧兽医的教学与科研工作。
基金项目:湖南省自然科学基金项目(10JJ6052);衡阳市科技计划项目(2012KN24);衡阳师范学院产学研用项目(12CXYY07)。
方式进行,在长期的生产实践中逐步表现出不足:①生产成本高。
作为主要致病微生物的病毒,需要在动物细胞中进行培养,使得疫苗生产成本居高不下。
②安全性能差。
采用传统的方式生产疫苗,致病物可能没有被完全杀死或充分减毒,人和动物接种这种疫苗后,可能造成疾病在更大的范围内传播。
此外,采用传统的疫苗生产方式可能会导致病原微生物发生突变,进而形成新的传染源,给疾病防制带来更大的麻烦。
③针对性差。
病原微生物结构简单,变异速度快,传统方式生产疫苗具有一定滞后性。
在临床实践中,应用先前的病原微生物生产的疫苗免疫动物后,往往得不到理想的防制效果。
④櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅适9 Yan L,Peng S,Yan P,et al.Comparison of real-time reversetranscription loop-mediated isothermal amplification and real-timereverse transcription polymerase chain reaction for duck Tem-busu virus[J].J Virol Methods,2012,182(1~2):50~55.10Yan P,Zhao Y,Zhang X,et al.An infectious disease of duckscaused by a newly emerged tembusu virus strain in mainlandChina[J].Virology,2011,417(1):1~8.11Yun T,Zhang D,Ma X,et al.Complete genome sequence of anovel flavivirus,duck Tembusu virus,isolated from ducks andgeese in China[J].J Virol,2012,86(6):3406~3407.Development and Application of RT-PCR Method for Detectionof Duck Tembusu VirusLI Guo-ping(Husbandry and Veterinary Station of Xiegou Town in Datong County,Datong 810100,China)Abstract:To establish a rapid duck Tembusu virus(DTMUV)pathogen detection methods,based on DTMUV gene se-quence in GenBank,we synthesized one pair of primers,established a RT-PCR for DTMUV detection.The method was usedfor detecting duck hepatitis virus(DHV-Ⅰ),Newcastle disease virus(NDV),egg drop syndrome virus(EDSV),duck enteritisvirus(DEV),all of the PCR results were negative,the sensitivity was 1ng RNA,the established RT-PCR method had goodspecificity,sensitivity,reproducibility,it could detect very low levels of DTMUV quickly and accurately,it provided a kind ofrapid,sensitive,specific and precise molecular biology detection method for pathogen detection and molecular epidemiology ofmaterial such as DTMUV.y words: Tmbu viru;-PR;diagnosis·27·生物技术中国畜牧兽医 2013年第40卷第1期用面较窄。
对某些疾病而言,用传统方式生产的疫苗很难产生防制效果,存在防控盲区。
DNA疫苗是在分子生物学技术基础上发展起来的第3代新型疫苗,其生产过程主要是借助基因重组技术,定向构建含病原体抗原基因片断的重组DNA真核表达载体。
这种载体接种动物或人后,借助宿主细胞进行目的基因的复制、转录和翻译,宿主细胞内表达的目的抗原可以刺激机体产生相应的免疫应答,从而增强机体对此类病原体的抵抗能力。
DNA疫苗在短短的十几年内取得了大量研究成果,正日益体现出其竞争优势和应用潜能。
作者回顾了DNA疫苗的发展简史,阐述了DNA疫苗的免疫机理,分析了DNA疫苗研究现状,并对DNA疫苗的安全性提出了自己的观点与看法,旨在为DNA疫苗研究提供参考。
1 DNA疫苗的研究简史1990年,Wolff等在一次基因治疗的试验研究中发现,小鼠肌肉组织内注射重组质粒DNA后,质粒DNA迅速被肌细胞吸收,且质粒携带的目的基因在小鼠体内稳定表达了数十天。
Tang等(1992)将外源DNA(人生长激素基因)注射到小鼠表皮细胞内后,发现外源DNA能引起小鼠较强的免疫反应。
它们的发现很快引起了学术界的广泛关注,DNA的免疫作用逐渐被人们接受,预示着DNA疫苗的时代即将来临。
随后,科研工作者纷纷利用DNA疫苗进行动物免疫试验,收到了较好的免疫效果。
Ulmer等(1993)将含有流感病毒核心蛋白编码基因的重组质粒载体注入小鼠肌肉中,结果证实小鼠产生了对流感病毒的免疫保护。
Robinson等(1993)将编码流感病毒H7N7株的血凝素(HA)基因经皮下、腹腔、静脉途径免疫3周龄的仔鸡,结果表明仔鸡对致死量的H7N7株病毒鼻内攻击产生了50%的免疫保护,这是首次报道DNA疫苗对鸡的免疫作用。
Fyana等(1993)用含H72 NA抗原基因的重组质粒DNA通过静脉、肌肉、皮下、点眼等方法处理3周龄的仔鸡,4周龄时进行第2次免疫,第6周时用致死量的病毒进行攻击,免疫仔鸡的存活率达10%~63%。
作为一种新型疫苗,DNA疫苗的免疫效果引起了世界卫生组织的重视。
世界卫生组织于1994和1995年专门召开国际会议,讨论核酸疫苗的临床研究情况,并对核酸疫苗进行了命名,成立专门小组予以推动,从此DNA疫苗走上了专业化的发展道路。
DNA疫苗免疫效果的关键因素之一是载体选择,DNA疫苗大多选择质粒作为载体。
步志高等(2000)将IBDV D78株VP2基因克隆至真核表达质粒pCI的CMV启动子下游,构建重组质粒pCIVP2,并免疫3周龄的SPF鸡。
结果表明,SPF鸡体内产生了VP2基因编码产物的中和抗体,并可以抵抗IBDV超强毒株的致死攻击,同时减缓了病原微生物对法氏囊的病理损伤。
梁雪芽等(2003)构建了含新城疫病毒(NDV)F48E9株融合蛋白(F)基因的重组真核表达质粒pcDNA3F,经鼠伤寒沙门氏菌ZJ111株减毒处理后口服接种小鼠和雏鸡。
结果表明,以鼠伤寒沙门氏菌ZJ111株为载体进行DNA疫苗传递具有相对安全性。
在体内外无抗生素存在的条件下,重组质粒在受体菌(ZJ111)菌株内比较稳定。
DNA疫苗进行肌内注射时,免疫反应一般较弱。
为改善这种不足,Cristillo等(2008)以蛋白质为佐剂,低剂量(电穿孔级)的HIV包膜蛋白基因gp120(env)DNA直接处理恒河猴和兔子。
结果显示,恒河猴体内env诱导的Th1因子和功能性CTL持续时间达1年;在兔子和恒河猴体内均可以检测到env的粗抗体,且受免动物具有抗HIV的能力。
试验结果证明,采用抗原基因gp120和蛋白质佐剂共处理是肌内注射DNA疫苗的免疫效应长效化措施。
Jazayeri等(2012)报道,将禽流感病毒H5N1的致病基因导入减毒的沙门氏菌SV4089中构建DNA疫苗,传至100代后仍有90%的重组载体携带有外源基因;将此疫苗以109 CFU/mL的剂量给SPF级的小鸡口服,3d后在鸡的脾脏、肝脏和盲肠中检测到了目标菌,利用FISH和PCR检测再次确认了DNA疫苗的免疫效果;在免疫后的鸡血清中检测到了有关抗体的表达。
上述结果初步提示,减毒沙门氏菌为载体传递DNA疫苗具有良好的安全性、稳定性和免疫原性;肌内注射DNA疫苗时,gp120是较为理想的免疫佐剂,这些发现为研制高效、实用的DNA疫苗奠定了基础。
近年来,各国科学家对DNA疫苗临床应用的影响因素进行了比较全面的评估,涉及DNA疫苗的免疫学机理、安全性、有效性、临床应用效率、免疫保护耐受、免疫关联和免疫佐剂等各个方面(Fowler等,2012;Saade等,2012;Wang等,2011)。
DNA疫苗研究成果大量涌现,如流感病毒、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人类免疫缺陷病毒(HIV)、肿瘤防制、基因治疗自身免疫、变态反应等。
目前,FDA已批准一些DNA疫苗进行人体试验。
·37·中国畜牧兽医 2013年第40卷第1期生物技术2 DNA疫苗的免疫原理与研究现状对人类疾病的发病机制研究表明,基因及其编码产物在人类疾病的发生、发展过程中起着关键作用。