感染、免疫与疫苗-更多文档分类.ppt

1、免疫学教学面临的挑战,1 学科发展和社会发展Knowledge update 每五年增加一倍:文献、专著、教课书间的平衡 教什么？ 教科书？ 参考书？Know VS understand2 本次会议集体备课？一桶和一瓢的关系3 免疫防治内容很多内容很重要内容很有用,免疫防治的分类,23 免疫防治,吴玉章第三军医大学全军免疫学研究所,免疫预防,现在的努力,2,面临的问题,3,辉煌的历史,1,4,我国疫苗研究使用现状,历史上天花曾经肆虐,3000年前在中国、印度、埃及的古医书及僧侣经文中，就有了天花的相关记录公元前l160年统治古埃及的法老拉美西斯五世，从其木乃伊考证他面部有天花疤痕公元三四世纪罗

2、马帝国出现大规模天花流行，饱受天花的肆虐约六世纪非洲暴发天花、八世纪欧洲暴发十七十八世纪天花传入大洋洲在西半球肆虐十八世纪末在欧洲的所有盲人中，三分之一以上是由天花引起的失明,天花 (smallpox)由天花病毒引起的急性传染病。天花病毒繁殖速度快、传染性强、死亡率高。潜伏期717天(平均约12天),唐开元间（618）江南赵氏：鼻苗种痘法（清牛痘新书）,Preparation of smallpox,牛痘接种术的发明,由于Edward Jenner 首次用牛痘来预防天花而引起的恐慌,我们，全球扑灭天花证实委员会委员，证实扑灭天花已经在全世界实现。,Jenner的贡献,看到：挤奶女工不容易得天花

3、想到：牛痘可防人痘？做到：给Philips接种，证明安全 论文不接受，自行散发贡献： -预防性疫苗研制策略 mimic the immune response of natural infection - 天花在人类被消灭 -EPI计划 -WHO评价,1979年世界卫生组织郑重宣市“天花在地球上绝迹”这是人类对传染病预防进行人工免疫最优秀的范例,人类使用各种疫苗的时间表,美国疫苗使用前后的传染病死亡人数比较,免疫预防的巨大贡献,WHO评论 在生命科学还没有一个领域对人类健康作出如此重大的贡献：一些重要传染病得到控制或消灭改变了人类的疾病谱延长了人类的平均寿命,我国：50年代初到现在平均寿命由3

4、5岁达到了73岁,免疫预防,现在的努力,2,面临的问题,3,辉煌的历史,1,4,我国疫苗研究使用现状,世界卫生组织的扩大免疫措施(Expend Program Immunization EPI),1974年WHO在全球发起了EPI，经35年的不懈的努力，全球的婴儿免疫接种的覆盖率已经达到了80%以上EPI计划包括： 卡介苗、白、百、破、麻疹、脊髓灰质炎、乙肝、黄热病、流感嗜血杆菌1990年世界儿童会议上提出20世纪末麻疹发病率和死亡率分别降到90%和95%，基本消灭新生儿破伤风和小麻痹症，2000年中国宣布消灭脊髓灰质炎,美国儿童免疫接种计划,我国儿童计划免疫接种程序,乙肝疫苗、卡介苗、脊灰疫

5、苗、百白破疫苗、麻疹疫苗、,乙型肝炎、结核病、脊髓灰质炎、百日咳、白喉、破伤风、麻疹、甲型肝炎、流行性脑脊髓膜炎、流行性乙型脑炎、风疹、流行性腮腺炎、流行性出血热、炭疽和钩端螺旋体病,牛痘,鼠疫,霍乱,乙肝,结核,疫苗改变世界,传染性疾病得到进一步控制,免疫预防,现在的努力,2,面临的问题,3,辉煌的历史,1,4,我国疫苗研究使用现状,老的疾病尚未解决，新的传染（感染）性疾病不断出现,老的传染病时有起伏： big three：爱滋、结核、疟疾新的传染病不断出现 *平均每年在动物发现2-3种新的病毒性疾病： 疯牛病、疯狗病、疯羊病、疯猪病 *近20年出现了15种没法治疗的新的病毒性疾病 *197

6、0年以来新发展的传染病有20多种，如1977年的肺炎军团菌、1983 年幽门螺杆菌和艾滋病毒、1988年的丙型肝炎、2003年的SARS等传染病的威胁仍然巨大 当今世界上每年有1700万人死于传染病 其中2/3是因为无疫苗可用 1/3是因为疫苗本身的质量或接种等原因造成 我国 乙肝2亿 AIDS：1999国家公布50万, 2010将达1000万?,免疫预防面临的问题,提高“好苗”的接种率、普及率提高“差苗”的保护率研制针对“无苗”的疾病的疫苗从传染病到非传染病策略和技术改进,面临的技术困难,天然感染不能产生终生免疫力的疾病保护性抗原高度变异黏膜感染性疾病非感染性疾病保护性抗原是非蛋白抗原减毒活

7、疫苗毒力回复,传统疫苗学,microorganism,Antigen,Clone genes,Test in animal models,Vaccine development,5-15 years,whole genome sequence,Prediction of novel Ag,in silicoVaccine candidates,express recombinantprotein,Test in Animal models,Vaccinedevelopment,反向疫苗学,1-2 years,疫苗研制策略,免疫预防,现在的努力,2,面临的问题,3,辉煌的历史,1,4,我国疫苗研

8、究使用现状,我国预防性疫苗研究使用情况简介,理论研究有一定的差距，应用研究与国际先进水平差距不大正在使用的疫苗、正在更新换代的疫苗、正在研发的新疫苗，代表着我国现时状况和发展趋势,现在使用的传统疫苗细菌性疫苗： 卡介菌、鼠疫、布氏杆菌、炭疽病毒性疫苗： 麻疹、腮腺炎、脊髓灰质炎,因使用量小没有进一步研究,现有机遇进行研究炭疽活疫苗 -历史1881年Pasteur首创炭疽活疫苗 1958年我国董树林研究小组经艰苦卓越的工作研究成功人用炭疽减毒活疫苗1961年生产，划痕接种，每年加强美国和英国20世纪50年代开始使用铝胶培养上清液疫苗，注射接种，18个月接种6针，每年加强,效果与安全性 保护率在8

9、0%以上，但持续时间短，每年加强。副反应较大 中国疫苗与美国现用疫苗相比优点为： 1. 接种次数少 2. 副反应相对小发展改变先有疫苗接种方式如皮下或皮内注射保护性抗原（PA）组分疫苗表达突变PA，纯化后可得到一致的抗原表达PA的炭疽杆菌减毒活疫苗消除炭疽杆菌的质粒、毒素和荚膜，然后表达PA,卡介苗历史 1921开始用于儿童，1928年以后在全世界广泛使用，至今已接种40亿人，现在每年有1亿儿童接种。接种方法早期为口服，二十世纪50年代后改为皮内接种安全性 40亿人接种，是世界上最安全的疫苗之一。但对免疫缺陷者不安全。对感染艾滋病毒者接种卡介菌要慎重。WHO建议可对无症状的感染艾滋病毒者接种卡

10、介苗；而不能给有症状的患者接种,急需有换代产品，但尚未有突破性进展,使用效果 用卡介苗预防肺结核已超70年代，各种临床观察实验有数十次。WHO综合分析免疫保护力在50%，但这只是理论计算数据，根据每年发病人数估计，卡介苗预防肺结核的作用十分有限。从人类消灭天花的经验推测，疫苗的免疫保护力必须达到80%以上才有可能预防该种传染病，并进一步控制和消灭它。因此卡介苗的效果显然不尽如意，研制和开发新的结核疫苗势在必行 对于防止结核杆菌的播散，预防结核性脑膜炎和粟粒性结核等重症结核病的免疫保护力十分显著。在多次大规模临床试验中平均保护力在75%。数十年来它拯救了数百万儿童的生命。对于预防脑膜炎和粟粒性结

11、核来说，在发展中国家继续广泛接种卡介苗的计划是有积极意义的,新疫苗研究* BCG重组疫苗和DNA疫苗 人型结核杆菌基因在BCG中表达，19X103和38X103脂蛋白质 已经表达，其他保护性抗原基因也在进行尝试。Ag85ADNA 疫苗在小鼠实验中有保护效果* 营养缺陷型减毒活疫苗 牛型结核菌BCG营养缺陷型减毒活疫苗：甲硫氨酸或亮氨酸 生物合成缺陷 人型结核菌BCG营养缺陷型减毒活疫苗：亮氨酸生物合成缺 陷，有效，但毒力恢复频率高,-现在状况 日本于1981年首先研究成功含有百日咳毒素（PT）和丝状血凝素（FHA）的无细胞百日咳疫苗，并代替了百日咳菌体疫苗。我国于1991年研制成无细胞百日咳疫

12、苗，1994年研制成DTaP。从临床观察来看，无细胞百日咳疫苗和Daap与老疫苗相当或更高，副反应明显降低。目前全世界有十几个国家推广使用新疫苗，我国目前新老疫苗并存，也在逐步推广,百日咳疫苗-历史 20世界30年代开始使用灭活百日咳菌体疫苗，百日咳的发病率明显下降。我国百日咳的发病率从1978年到1999年下降了99.6%。HWO估计，每年有7000万儿童接种该疫苗受到保护。但接种全菌体疫苗产生的严重副反应使一些国家接种率下降，随之又出现百日咳流行，重新接种疫苗后百日咳发病率又明显下降。,现处于更新阶段,已经更新换代的疫苗,多糖疫苗 伤寒Vi多糖疫苗纯化疫苗 精制狂犬疫苗、流感亚单位疫苗和裂

13、解疫苗基因工程疫苗 乙肝疫苗,-历史 早期使用的伤寒疫苗主要是灭活的全菌体疫苗，经工艺的多次改进发展成为热灭活-酚防腐或丙活全菌体疫苗，保护率为60-70%，但副反应大。美国和法国联合研究成功纯化伤寒Vi多糖疫苗，商业化产品1989年问世-使用现状 我国20世纪80年代开始伤寒Vi多糖疫苗研究，1996年开始生产。疫苗经肌肉或皮下深部一次性接种，90%以上个体有4倍以上抗荚膜多糖抗体产生，抗体水平维持3年，但加强免疫没有回忆反应，诱生的抗体与首次接种相近。保护力十分显著，统计的2200万人接种人群，6人发生了伤寒，其中确认免疫接种失败的2人-发展趋势 伤寒Vi多糖疫苗缺点有两个；其一是2岁以下

14、儿童没有保护性免疫反应，其二是没有再次接种的免疫记忆反应，因为多糖是T细胞非依赖性抗原。因此发展多糖蛋白结合疫苗已在研究中。另外在各种伤寒减毒疫苗加以改造，引入Vi多糖基因,伤寒Vi多糖疫苗,狂犬疫苗国内外发展比较,狂犬疫苗,效果和安全评价 我国的地鼠肾细胞苗接种5针后有明显的保护但与国外的二倍体细胞苗比较，抗体产生较晚，对严重复 咬伤者或潜伏期短者不能保护。按WHO建议，狂犬灭活疫苗的效力必须在2.5 U以上，由此研制了浓缩苗。解决了抗原量不足的问题。浓缩后的细胞杂质增多，使副反应加重，从而有研制了纯化苗。纯化苗的效果好，副反应低，是我国目前使用的疫苗,发展趋势 当前使用的地鼠肾细胞纯化苗，

15、可能随着要求的不断提高，可能对原代细胞的外源性因子进行严格控制，生产成本可能要大幅提高，因此用传代细胞生产的疫苗将有可能是下一步的换代产品。法国的基因工程口服疫苗已经应用到野生动物的免疫，我国也有同类产品在前期研究，但离市场化有较大距离,发展史 1964年发现澳大利亚抗原，1971年将含有高滴度的HBsAg血浆稀释后加热，接种志原者，证明能产生抗体，有保护力。在此基础上美国NIH作出了纯化血源苗。我国19890年生产血源苗，多年的应用表明，血源苗遥效果是理想的，抗体阳转率在90%左右。但长期使用阳性有血安全性问题，而乙肝病毒无法在体外培养，因此发展基因工程疫苗成为乙肝疫苗换代产品的必然趋势，国

16、内外相继研制出了真核表达的乙肝疫苗乙肝基因工程疫苗乙肝疫苗是目前国内正式使用的唯一一个基因工程疫苗品种。国产的是中国预防医学科学院阮力研究员研制的CHO细胞表达的乙肝基因工程疫苗，从国外引进的是酵母细细胞表达的乙肝基因工程疫苗，我国目前这两种疫苗用于预防乙肝，血源疫苗已经停止生产发展趋势 怎么解决5-15%无反应性,乙肝疫苗,轮状病毒疫苗,研究和使用现状：到目前为止国外在婴幼儿人群中使用过的源于动物的轮状病 毒疫苗有两种：两株牛的和一株恒河猴的轮状病毒疫苗。 其中牛的轮状病毒疫苗因保护力不明确放弃，恒河猴的轮 状病毒疫苗在、基临床中发生肠套暂停试验 我国兰州生物制品研究所白值生研究员利用羊轮状

17、病毒株 研制了口服活疫苗。6-24个月龄婴幼儿进行临床试验证 明了安全性和有效性，1998年在我国获得批准生 产，现大 规模生产发展趋势： 4价的重配株疫苗：国外已完成用牛和 猴株与人株重配，进入 到临床阶段。我国尚有一株还未完成。 人轮状病毒减毒活疫苗：尚未有结果，其原因是难以组织培 养传代，有少数可能达到临床试验阶段。 VLP：昆虫细胞表达，形成类病毒颗粒有免疫原性，尚未完 成动物实验,Summary,免疫学的发展,艾滋,SARS,天花,霍乱,乙肝,结核,禽流感,哮喘,脊髓灰质炎,麻疹,鼠疫,疟疾,特异性免疫治疗,基于抗体的治疗基于cytotoxic T lymphocyte(CTL)的治

18、疗,治疗用抗体的历史和发展,治疗用单抗的应用范围 1. 治疗肿瘤 Rituxan淋巴瘤 Herceptin乳腺瘤 2. 治疗自身免疫疾病 抗CD3、CD4、MHC-2等淋巴细胞表面分子的抗体 3. 预防和治疗器官移植中排斥反应 Orthoclone OKT3肾 4. 抗感染、抗毒素所致的疾病 RespicanRSV CroFab抗蛇毒 5. 治疗心血管疾病 Abciximab RePro血栓,美国已上市的部分治疗用抗体 名称 治疗病种 生产公司 OKT3(CD3) 肾移植 Ortho Biotech Rituxan(人源化) 淋巴瘤 IDEC Hexceptin(人源化) 乳腺癌 Genent

19、ech Reopro(人源化) 溶血栓 Centocor RespiGam (RSV) 抗病毒 Medlmmune Zenapax(人源化) 肾移植 Roche CytoGam(人源化) CMV 感染 Meclmmune CroFab 响尾蛇咬 Protherics ReFacto 血友病 Genetics Ins.,英国研究治疗用抗体 名称 治疗病种 开发公司 抗CD3抗体 移植排异 牛津大学 抗CD33抗体 白血病 Celltech (人源化) chiroscience 抗IL-5抗体 哮喘等 C.C. 抗IL-12抗体 自身免疫疾病 CAT Bexxar 肿瘤等 Smith Kline

20、Theragyn 卵巢癌等 Antisoma PDGF 心脏病 C.C. 注：Cambridge Antibody Technology(CAT),问题 1、鼠源单抗的异源性，“人源化” 后活性降低 2、单抗 “小型化” 是研究方向，但与相应抗原结合 靶点也相对减少 3、基因工程单抗表达量低，临床剂量大 4、导向药物偶联 “弹头” 未到靶细胞之前解离，损 伤健康组织 5、双特异性抗体：亲和力/动力学？,主动特异性免疫治疗治疗性疫苗,一、基本原理二、研究进展慢性持续性感染认知性疾病自身免疫病肿瘤,Vaccination against HIV,Therapeutic HSV vaccines,T

21、herapeutic HSV vaccines (continued),Therapeutic HBV vaccines,Therapeutic HPV vaccines,认知性疾病,“朊病毒”疾病 “朊病毒”： Creutzfeldt-Jakob病（CJD）等疾病“朊病毒”是正常细胞朊蛋白（PrPc）的一种构象亚型。体外实验已经证明抗朊蛋白抗体6H4可结合细胞表面的PrPc，抑制PrPsc的形成。提示可能用疫苗治疗“朊病毒”疾病采用编码PrPc的基因Prnp在小鼠进行免疫以诱导抗体产生，后者可防止疾病的发生。但由于PrPc在体内广泛分布，固有引发自身免疫性疾病的可能,Huntington氏病

22、（HD）,虽然Huntington氏病的发病机理并不十分清楚，但已知富含-片层的蛋白聚集是十分重要的。Huntingtin蛋白N-末端多聚谷氨酸异常延长可引起病理性蛋白相互作用和聚集通过抗体库技术得到了可特异性结合于临近Huntingtin蛋白外显子-1 上多聚谷氨酸的17个氨基酸序列的单链抗体。将其作为一种内抗体（intrabody）与异常Huntingtin蛋白-GFP共表达，可显著降低蛋白聚集。目前正在动物模型进行临床前的评价,Alzheimer氏病（AD）,AD的病理特征是细胞内淀粉样斑快的聚集导细胞死亡。斑块内的主要成分是A肽（40-42个氨基酸）1999年，在小鼠模型证明用A肽免疫

23、可抑制斑块形成及相关的神经病理变化。这一发现为用疫苗治疗AD奠定了基础。虽然其后有实验证明接受此项治疗的小鼠可恢复记忆和学习能力。主要的疑问是斑快的清除是否在人类与行为改善、神经生理功能的恢复、及神经细胞死亡的减少有关。新近，因为其副作用，都柏林的Elan已声明终止了一项临床试验另外的一种策略是基于免疫激发针对A肽的EFRH表位（A肽的3-6氨基酸序列）的抗体,自身免疫性疾病,1 多发性硬化症（MS） Copolymer 1 是丙氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸、酪氨酸的随机合成物以模拟MBP。Copolymer 1进入体内首先结合MHC-II，和髓磷脂在结合MHC-II和结合TCR水平发生竞争。一方面

24、，它可作为TCR拮抗剂，另一方面诱导Th2细胞产生、抑制病变器官炎性细胞因子如IFN-的产生。在临床试验中，证明有73%的有效率。目前已在欧共体、北美的40多个国家使用,2 重症肌无力（MG）,MG是主要由T细胞调节失调性的疾病，主要由抗乙酰胆碱受体的抗体发挥病理效应。有多项研究采用肽疫苗治疗MG。其中，有三项研究证明有较好前景： 一是使用重组表达的多肽通过黏膜系统给药有效诱导 了免疫耐受和免疫抑制效应。 二是使用一组多肽通过口服和鼻腔给药可预防实验性 MG（EAMA）的发生。 三采用乙酰胆碱受体-亚基的2个优势T细胞表位 （195-212，259-271），证明能抑制MG特异性T细胞 株的增

25、殖，诱导T细胞失能。后者在动物模型已取得 良好效果，被认为有希望成为治疗性疫苗,3 系统性红斑狼疮（SLE） 基于自身抗体之CDR的多肽在体外试验和SLE动物模型被证明能抑制 SLE相关T、B细胞应答、上调TGF-，有希望用于SLE的临床治疗4 I型糖尿病 HSP60是NOD小鼠自身免疫性糖尿病模型的T细胞识别的靶蛋白。基于HSP60设计的多肽p277可抑制自身免疫过程和胰岛的炎症。它可将促炎的Th1型细胞因子转换为Th2型细胞因子。一项随机双盲的II期临床试验证明可使病史较短I型糖尿病人恢复胰岛素分泌,Cancer Vaccines in Clinical Trial,Category I

26、II III TotalAdjuvant 4 4Tumor Cell Vaccines 9 8 1 18Carbohydrate Vaccines 4 4Peptide/Protein Vaccines 25 5 30DNA Vaccines 7 7Recombinant Vectors 18 7 25Idiotype/Anti-idiotype 3 2 3 8Others 10 5 3 18Total 80 27 7 114,技术上存在的困难,机体对天然抗原耐受传统的主动免疫策略受到挑战可溶性蛋白多不能在体内启动CTL反应药代动力学,预防性疫苗与治疗性疫苗的技术要求比较,Thank You !,