一、急需研制的基因工程病毒疫苗
急需研制的基因工程病毒疫苗主要有十几种。
需要研制的基因工程病毒疫苗
| 疾病- | 预防性疫苗 | 治疗性疫苗 |
| 艾滋病 | +(需要) | + |
| 乙型肝炎 | + | + |
| 丙型肝炎 | + | + |
| 戊型肝炎 | + | -(不需要) |
| EBV肝炎 | + | + |
注:“+”表示需要,“-”表示不需要
| 人乳头瘤病毒感染(宫颈癌) | + | + |
| 单纯疱疹病毒感染(Ⅰ、Ⅱ型) | + | + |
| 巨细胞病毒感染 | + | + |
| 呼吸道和细胞病毒感染 | + | - |
| 轮状病毒感染 | + | - |
| 登革热病毒感染 | + | - |
| 埃博拉病毒感染 | + | - |
注:“+”表示需要,“-”表示不需要
二、值得使用基因工程技术进行改造的传统病毒疫苗
v对那些免疫保护效果差,或副反应较大,或成本较高,或使用不方便的传统疫苗,使用基因工程技术对其改造,或用基因工程疫苗取而代之,将具有极大的市场前景。
值得使用基因工程技术进行改造的传统病毒疫苗
| 传统疫苗 | 可能使用的基因工程疫苗类型 |
| 流感 | 基因缺失活疫苗,遗传重组活疫苗 |
| 甲型肝炎 | 重组活疫苗,亚单位疫苗(病毒样颗粒) |
| 乙型脑炎 | 基因缺失活疫苗 |
| 水痘 | 重组活疫苗,基因缺失活疫苗 |
| 麻疹 | 重组活疫苗,基因工程亚单位疫苗 |
| 黄热 | 重组活疫苗 |
| 狂犬(人和兽) | 重组活疫苗,亚单位疫苗(病毒样颗粒) |
| 出血热 | 基因缺失活疫苗 |
| 腺病毒 | 遗传重配活疫苗,重组活疫苗 |
| 轮状病毒 | 亚单位疫苗(病毒样颗粒) |
| 联合疫苗 | 重组多价活疫苗,亚单位联合疫苗 |
三、重要病毒性疾病基因工程疫苗研究进展
v目前,病毒基因工程疫苗主要集中在研制常规技术不能或很难解决的新疫苗和改造免疫保护效果差,副反应较大,或成本较高,或使用不方便的传统疫苗上,有的疫苗兼有预防和治疗两种功能。
v现将我国重要的病毒病基因工程疫苗研究状况概述如下(参见下表)。
我国重要病毒病基因工程疫苗研究开发状况
| 疫苗及靶抗原 | 疫苗类型 | 研究开发现状 | ||
| 国内 | 国外 | |||
| 1 | 艾滋病毒苗—env.gag.pol.nef. v3 | 亚单位多肽(细胞) 亚单位多肽(酵母) 亚单位多肽(昆虫) 亚单位多肽(痘苗) 亚单位多肽(昆虫) 亚单位多肽(细胞) 载体活疫苗(痘苗) 载体活疫苗(ALVAC) | 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 —— | Ⅱ期 Ⅱ期 Ⅱ期 Ⅰ期 研究 研究 Ⅰ期 Ⅰ期 |
| 完整病毒颗粒 | 减毒活疫苗(SIV) 灭活疫苗(SIV) 减毒活疫苗(HIV) 减毒活疫苗(HLIV) DNA疫苗 | —— —— 研究 —— 研究 | Ⅰ期 Ⅰ期(动物) 研究 研究 Ⅰ期 |
| 联合免疫 | 多肽+痘病毒 DNA+痘病毒 | 研究 研究 | Ⅰ期 研究 |
| 乙肝疫苗—S | 亚单位颗粒(酵母) 亚单位颗粒(CHO) 亚单位颗粒(痘苗) 载体活疫苗(痘苗) 载体活疫苗(Ad ) 亚单位颗粒(植物) DNA疫苗 | 引进 生产 生产 Ⅰ期 研究 研究 研究 | 生产 研究 研究 研究 Ⅰ期 Ⅰ期 研究 |
| —S2+S | 亚单位颗粒(CHO) 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 | 生产 研究 研究 |
| —S1+S2+S | 亚单位颗粒(CHO) 亚单位颗粒(酵母) 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 研究 | I期 Ⅲ期 研究 研究 |
| —Epitop (S1,S2,S) | 载体活疫苗(沙门菌) | 研究 | I期 |
| —C | 亚单位颗粒(大肠) 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 | 研究 研究 研究 |
| 丙肝疫苗 ——C+E1+E2 | 亚单位多肽(CHO) DNA疫苗 | 研究 研究 | 研究 研究 |
| 戊肝疫苗 ——ORF2,3 | 亚单位多肽(大肠) 亚单位多肽(酵母) 亚单位多肽(昆虫) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 研究 | 研究 研究 研究 研究 |
| 呼吸道合胞病毒疫苗—F+G | 载体活疫苗(痘苗) 载体活疫羁(Ad4) | 研究 研究 | 研究 研究 |
| —F | 亚单位多肽(大肠) | 研究 | Ⅱ期 |
| 巨细胞病毒疫苗 ——完整病毒颗粒 | 减毒活疫苗(Towne) 基因缺失活疫苗 | —— —— | II期 研究 |
| 单纯疱疹病毒疫苗 ——完整病毒颗粒 | 基因缺失活疫苗 | —— | I期 |
| ——gD,gB | 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | 研究 研究 | 研究 研究 |
| 登革热病毒疫苗 —— Dengnel,2,3,4E, Prem-E,NS1,NS2 | 减毒活疫苗 分子减毒活疫苗 亚单位多肽(痘苗) 亚单位多肽(昆虫) 亚单位多肽(原核) 亚单位颗粒(痘苗) 亚单位颗粒(昆虫) 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 | Ⅱ期 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 研究 |
| 乳头瘤病毒疫苗 ——L1、L2、E6、E7 | 载体活疫苗(痘苗) 亚单位颗粒(酵母) 亚单位颗粒(昆虫) 亚单位颗粒(原核) DNA疫苗 | 研究 研究 研究 研究 研究 | 研究 研究 II期 研究 研究 |
| ——E6、E7 | 载体活疫苗(痘苗) | 研究 | I期 |
| EB病毒疫苗 ——gp350,LMP1, LM2,C —Epitop | 载体活疫苗(痘苗) 业单位多肽(合成) 亚单位多肽(CHO) 亚单位多肽(昆虫) 免疫细胞苗(树突) DNA疫苗 | I期 研究 研究 研究 研究 研究 | 研究 研究 研究 研究 研究 研究 |
| 甲肝疫苗 ——ORF | 载体活疫苗(痘苗) 亚单位颗粒(昆虫) | I期 研究 | 研究 研究 |
| ——VP1,VP3 | 亚单位多肽(大肠) 载体活疫苗(polio) | 研究 研究 | 研究 研究 |
| 12 | 麻疹疫苗 —HA+F | 载体活疫苗(ALVAC) 载体活疫苗(痘苗) DNA疫苗 | —— I期 研究 | I期 研究 研究 |
| —完整病毒 | 基因缺失活疫苗 | 研究 | 研究 | |
| 13 | 出血热疫苗 —G1,G2, NP | 载体活疫苗(痘苗) 载体活疫苗(Ad) 亚单位颗粒(痘苗) 亚单位颗粒(昆虫) | 研究 研究 研究 研究 | I期 —— 研究 研究 |
| 14 | 小儿轮状病毒疫苗 —人/猴病毒重组 | 减毒活疫苗(重配) | —— | IV期 |
| —人/牛病毒重组 | 减毒活疫苗(重配) | —— | III期 | |
| —人/羊病毒重组 | 减毒活疫苗(重配) | IV期 | —— |
重要病毒性疾病基因工程疫苗的研究进展
1.艾滋病(AIDS)疫苗
(1)研究的三阶段:
①最早使用其膜抗原gp120。
②膜抗原加其他能诱发细胞免疫抗原的多抗原疫苗的复杂设计;
③在泰国使用gp120亚单位疫苗数千人免疫接苗无效后,改为先用重组痘病毒ALVA(疫苗注射后),再使用gp120亚单位疫苗加强,80%以上的人产生了特异的体液和细胞免疫反应。
v鸡尾酒疗法
v原指“高效抗逆转录病毒治疗”(HAART)
v由美籍华裔科学家何大一于1996年提出,是通过三种或三种以上的抗病毒药物联合使用来治疗艾滋病。
v该疗法的应用可以减少单一用药产生的抗药性,最大限度地抑制病毒的复制,使被破坏的机体免疫功能部分甚至全部恢复,从而延缓病程进展,延长患者生命,提高生活质量。
v该疗法把蛋白酶抑制剂与多种抗病毒的药物混合使用,从而使艾滋病得到有效的控制。
v长春百克药业公司与吉林大学疫苗中心合作研制的艾滋病疫苗。
v在研制过程中,研究人员在我国艾滋病高发区进行了大量的流行病学调查,然后从患者血液中分离出HIV-1中国流行株,确定了HIV-1中国流行株为B/C混合亚型。与此同时进行了基因组全序列分析,确定了病毒的各基因序列,然后据此构建有自己特色的艾滋病疫苗,并完成了该疫苗的全部临床前研究工作
(2)HIV感染特点:
①HIV直接感染破坏免疫细胞;
②HIV变异极快。
(3)AIDS疫苗研究方向:
①能诱发有效的中和抗体,阻止或大部阻止HIV感染免疫细胞;
②能诱发强细胞免疫;
③中和抗体屏障被部分突破时能有效清除被感染细胞,是研究中应统筹考虑的。
2.乙型肝炎病毒(HBV)疫苗
(1)目前存在的问题:人群中约10%左右对现有乙肝疫苗(仅含S抗原的疫苗)无反应;
(2)研制方向:使用含前S(主要是前S1)的新一代乙肝基因工程疫苗,可使对现有S乙肝疫苗无反应的人群产生良好的免疫反应。目前,含前S的疫苗,新佐剂乙肝疫苗,乙肝抗原抗体复合物疫苗,治疗性乙肝研究的热点。
3.丙型肝炎病毒(HCV)疫苗
v丙型肝炎感染约占人群2%左右,也就是有2000多万感染者,大部分都会转为慢性,并导致肝硬化和肝癌,危害远大于乙肝。
v研究方向:①多数实验集中于使用病毒外膜蛋白E1+E2研制病毒样颗粒的亚单位疫苗和②使用载体进行重组活疫苗研究。③由于丙肝病毒变异快,极易冲破已有中和抗体的屏障,④选择变异不大且能诱发细胞免疫的抗原是目前研究的重要的方向之一。
4.戊型肝炎病毒(HEV)疫苗
v戊型肝炎病毒属杯状病毒科,单股正链RNA病毒,基因组全长约7.5kb。经消化道传播,暴发流行和散发两种,戊型肝炎的临床表现比甲型肝炎重。
v选择基因工程的手段是研制戊型肝炎疫苗唯一的方法。基因工程疫苗主要采用原核细胞、酵母细胞和昆虫细胞三种表达体系。
Ø我国目前以原核细胞和酵母细胞对戊型肝炎病毒结构蛋白均表达成功(张明程,1999)抗原性在世界范围内稳定,表明戊型肝炎病毒基因工程疫苗将对该病的预防具有良好的效果。
5.轮状病毒疫苗
v轮状病毒(RV)是引起世界范围内婴幼儿急性胃肠炎的主要病因。
v轮状病毒感染性腹泻是婴幼儿急诊和死亡(除呼吸道感染之外)的第二位病因,发展中国家情况则更加严重,儿童腹泻占整个病死率的15%“34%。
v我国每年大约有1000万婴幼儿患轮状病毒感染性胃肠炎,占婴幼儿总人数的1/4。v轮状病毒疫苗,是我国科学家经过20多年的努力,几乎和美国科学家同时攻克了这一世界性难题,研制成功了口服轮状病毒活疫苗,可以有效预防婴幼儿轮状病毒腹泻。
5.呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗
Ø呼吸道合胞病毒属单股负链RNA病毒,是引起婴幼儿肺炎的主要病因。RSV保护性抗原主要是其糖蛋白F和G,高度糖化蛋白,抗原结构复杂,属结构依赖性抗原,产生中和抗体的能力很差,给研制RSV蛋白亚单位疫苗带来了一定困难。
v研制方向:
v目前研制的高度减毒的非复制型载体是研制该疫苗的重要途径;制备减毒活疫苗是RSV疫苗研制的另一个重要途径,负链RNA病毒cDNA转染技术的成功给使用现代分子生物学技术制备RSV的分子减毒活疫苗带来了希望,也是目前RSV疫苗研制重要途径。
6.人巨细胞病毒(HMV)疫苗
(1)危害:
vHMV 属疱疹病毒科 ,通常为隐性感染,无明显临床症状。然而 HMV的潜伏感染将对人体健康造成极大威胁。
(2)问题:
v 制得的减毒活疫苗Towne株,虽能诱发体液和细胞免疫,但保护作用不强,且其潜在的致癌性,以及尚未能最终排除的潜伏感染性,使该类活疫苗尚未能广泛使用。
(3)研制方向:目前使用分子生物学技术,有目的地去除与毒力、潜伏及肿瘤相关基因的分子减毒疫苗株正在研制中。基因工程技术表达的gB作亚单位疫苗或重组活疫苗的研究已成为目前HCMV疫苗研究的一个重要方向。
7.单纯疱疹病毒(HSV)疫苗
(1)危害:单纯疱疹病毒有两种类型(HSVI和HSVII),在人群中感染相当广泛。
vHSVI人群感染率高到50%-90%,多为隐性潜伏性感染。在母婴传播中疱疹性角膜炎是引起婴儿视力障碍的重要原因,新生儿疱疹的死亡率高达60%。在病毒性脑炎中,HSV I型感染引起的占10%。
vHSVII主要经过性传播,病毒检出率可达5%-12%。HSVII感染是宫颈癌的重要诱因之一。
(2)方向:
v病毒糖蛋白gD和gB是主要的保护性抗原,与gC、gE、gI联合使用可诱生体液和细胞免疫,在动物实验中,HSV II gD的核酸疫苗可以保护动物免受感染及随后的潜伏感染,这些研究为单纯疱疹病毒疫苗的研究提供了有力的证据。
8.登革热病毒疫苗(Denguefever virus vaccine)
(1)危害:登革热病毒属黄病毒科,为单股正链RNA病毒,有4个血清型,蚊子叮咬传播给人,在我国南方热带亚热带地区发生过多次登革热流行。
(2)方向:
①通过表达prM-E形成病毒样颗粒的亚单位疫苗显示了较好安全性和免疫保护性,是该疫苗研究的重要方向。
②使用该病毒感染性cDNA进行的分子减毒活疫及多种亚型嵌合的减毒活疫苗研究也取得了较好效果,是另一个重要途径。
9.人乳头瘤病毒(Humanpapilloma virus,HPV)疫苗
v人乳头瘤病毒是环型双链DNA病毒,其中与宫颈癌密切相关的有HPV16、18、33、58等亚型。外壳蛋白L1和L2能诱发机体产生体液和细胞免疫,预防乳头瘤病毒感染;E6和E7是与细胞转化有关的蛋白,表达E6和E7的重组痘病毒疫苗能有效阻止HPV阳性的宫颈癌细胞生长和转移。表达HPV16和HPV18两型E6和E7的重组痘苗病毒已进行了小量人体观察,证明产生了部分抑制肿瘤生长的结果(1996)。L1和L2可在细菌、酵母及痘苗病毒载体中很好表达,并形成病毒样颗粒,有很好的安全性和免疫效果。治疗性疫苗以E6和E7为主,加上L1和L2可增强治疗性疫苗免疫效果。
10.Epstein-Barr病毒(EB)疫苗
(1)危害:EB病毒为疱疹病毒科,嗜淋巴细胞病毒属,感染广泛,90%以上成人都感染过此病毒。
(2)方向:①阻断其原发感染;②清除鼻咽癌细胞。
(3)方法:
v前者主要以EBV的MA(如gp350)为免疫原,gp350亚单位疫苗和表达gp350的重组痘苗病毒活疫苗显示了一定抗瘤作用;
v后者主要以EBV的潜伏膜蛋白LMP1和LMP2为免疫原,进行了多肽、重组活疫苗、DNA疫苗免疫细胞疫苗等多种尝试。
11.埃博拉病毒(EBV)疫苗
埃博拉病毒是单股负链RNA病毒,属丝状病毒,致死率极高。致病机制尚不清楚,曾试用过灭活疫苗,效果不好,减毒疫苗存在危险性,至今尚未成功。
扩展
流感疫苗
v是由流感病毒流感病毒引起的急性呼吸道传染病。流感疫苗用于预防流行性感冒。适用于任何可能感染流感病毒的健康人,每年在流行季节前接种一次,免疫力可持续一年。流感疫苗是预防和控制流感的主要措施之一。可以减少接种者感染流感的机会或者减轻流感症状。
v流感是一种由流感病毒引起的可造成大规模流行的急性呼吸道传染病。流感与普通感冒相比,症状更加严重,传染性更强,抗生素治疗无效。但流感是可以预防的,接种流感疫苗是目前最有效的流感疫苗。
v预防方法:
v在不同年龄组中,儿童最易感染流感,其中,学龄前儿童发病率超过40%,在校学生可达30%。”为防止流感造成的肺炎、支气管炎、中耳炎、心包炎、脑炎、肾病综合征等并发症,6个月以上儿童和小学生应在冬季来临前及时接种流感疫苗。
v西班牙流感
v西班牙型流行性感冒是人类历史上最致命的传染病,在1918~1919年曾经造成全世界约10亿人感染,2千5百万到4千万人死亡(当时世界人口约17亿人);其全球平均致死率约为2.5%-5%,和一般流感的0.1%比较起来较为致命。其名字的由来并不是因为此流感从西班牙爆发;而是因为当时西班牙有约8百万人感染了此病,甚至连西班牙国王也感染了此病,所以被称为西班牙型流行性感冒。至於在西班牙则称此为法国型流行性感冒。
禽流感
v禽流感,全名鸟禽类流行性感冒,是由病毒引起的动物传染病,通常只感染鸟类,少见情况会感染猪。
v禽流感病毒高度针对特定物种,但在罕有情况下会跨越物种障碍感染人。
v自从1997年在香港发现人类也会感染禽流感之后,此病症引起全世界卫生组织的高度关注。
v其后,该病一直在亚洲区零星爆发,2003年12月开始,禽流感在东亚多国,主要在越南、韩国、泰国严重爆发,并造成越南多名病人丧生。现时远至东欧多个国家亦有案例。
v2012年3月,台湾首度发生H5N2高致病性禽流感,引发重视。2012年9月18日广东省农业厅通报,湛江发生高致病性禽流感。
v禽流感(Bird Flu或AvianInfluenza)是由禽流感病毒引起的一种急性传染病,也能感染人类,人感染后的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等,多数伴有严重的肺炎,严重者心、肾等多种脏 禽流感器衰竭导致死亡,病死率很高,通常人感染禽流感死亡率约为33%。
v此病可通过消化道、呼吸道、皮肤损伤和眼结膜等多种途径传播,区域间的人员和车辆往来是传播本病的重要途径。
v禽流感是禽流行性感冒的简称,它是一种由甲型流感病毒的一种亚型(也称禽流感病毒)引起的传染性疾病,被国际兽疫局定为甲类传染病,又称真性鸡瘟或欧洲鸡瘟。

