第五章 生物制品制造新技术ppt.ppt

第五章生物制品制造新技术 教学目的与要求 掌握基因工程疫苗的原理，了解基因工程疫苗的概念与进展。 了解生物技术诊断制剂，掌握这些生物技术诊断制剂的原理 了解抗体工程的种类。 Introduction 疫苗技术的3个阶段： 第一次革命：经典的微生物疫苗时代：19世纪到20世纪 第二次革命：20世纪70年代生物技术的出现：重组DNA技术为代表的基因工程疫苗时代 第三次革命：20世纪90年代的DNA疫苗时代 重组DNA技术产生基因工程疫苗： 重组亚单位疫苗、活载体疫苗、基因缺失疫苗和DNA疫苗等疫苗； 生物技术诊断抗原制剂，如基因工程抗原、核酸探针、PCR和基因芯片等的制造新技术， 抗体工程技术。 治疗性疫苗、肿瘤疫苗和生理调控疫苗等。反向遗传学疫苗研制途径。 第一节、基因工程疫苗 基因工程疫苗：指用重组DNA技术研制的疫苗。 重组亚单位疫苗、活载体苗、基因缺失疫苗，裸露DNA疫苗等。 新途径，新希望，受到重视。 一、重组亚单位疫苗 （recombinant subunit vaccines) 用DNA重组技术，将编码病原微生物保护性抗原的基因导入原核或真核细胞，使其在受体细胞中高效表达，分泌保护性抗原肽链。提取保护性抗原肽链，加入佐剂即制成生物制品，叫基因工程重组亚单位疫苗。 生产重组亚单位疫苗的表达系统： 原核表达系统：大肠埃希氏菌（E. coli）和枯草杆菌（Bacillus subtilis）表达系统。（最常用），其他如：链霉菌基因表达系统等 真核表达系统：如酵母表达系统；昆虫基因表达系统；丝状真菌基因表达系统；哺乳动物细胞表达系统 植物表达系统 参考：基因工程原理。 重组亚单位疫苗的优点： 安全性好，无感染，可用于不宜使用活疫苗动物，如妊娠动物。 减少或消除了常规活疫苗或死疫苗难以避免的热原、变应原、免疫抑制原和其它有害的反应原。 稳定性好，便于保存和运输， 可与感染产生的免疫应答相区别，适合疫病的控制和消灭计划。 二、重组活载体疫苗 （live, vectored vaccines) 定义：用基因工程技术将保护性抗原基因（目的基因）转移到载体中使之表达的活疫苗。 分类：重组载体病毒活疫苗、重组载体细菌活疫苗 细菌载体，沙门氏菌、大肠杆菌等；病毒载体：痘病毒，腺病毒和疱疹病毒等。 例子：国外：腺病毒为载体的乙肝疫苗、以疱疹病毒为载体的新城疫疫苗等。 优点：活载体疫苗具有传统疫苗的许多优点，而且又为多价苗和联苗的生产开辟了新路，是当今与未来疫苗研制与开发的主要方向之一。 (非复制性疫苗，又称活-死疫苗：与重组活载体疫苗类似，但载体病毒接种后只产生顿挫感染，不能完成复制过程，无排毒的隐患，同时又可表达目的抗原，产生有效的免疫保护。 如用金丝雀痘病毒为载体，表达新城疫病毒HF基因，用于预防鸡的新城疫。) 重组活载体主要包括病毒、细菌，详见表5.1。 （一）重组载体病毒活疫苗 病毒载体两种： A：复制缺陷性载体病毒，只有通过特定转化细胞的互补作用或通过辅助病毒叠加感染才能产生传染性后代； B：具有复制能力的病毒，如疱疹病毒、腺病毒和痘病毒都可作为外源基因的载体而保持其传染性。 例子： 利用鸡痘病毒为载体，国内外已成功表达了流感病毒、新城疫病毒、传染性法氏囊病病毒、马立克氏病病毒、禽网状内皮组织增生症病毒、狂犬病病毒、传染性支气管炎病毒、麻疹病毒、猿猴免疫缺陷病毒、艾美尔球虫等的保护性抗原基因，其中部分产品已正式注册。 图5.1概括了重组病毒活载体构建策略与原理。 （二）重组载体细菌活疫苗 优点：细菌载体本身起佐剂作用，刺激产生强的B细胞和T细胞免疫应答。 口服沙门氏菌疫苗还能刺激黏膜免疫，如把志贺氏菌、霍乱弧菌和大肠埃希氏菌的抗原基因导入沙门氏菌表达。 研究少，涉及细菌多基因，较困难，如 细菌外膜其他结构：黏附分子侵袭蛋白和鞭毛脂多糖等复杂 ，如 LPS表达涉及30多个基因的级联反应。 代表 ：疫苗株沙门氏菌、李斯特氏菌和卡介苗、痢疾菌等。 三、基因缺失疫苗（gene deleted vaccines) 定义：用基因工程技术将强毒株毒力相关基因切除构建的活疫苗。 该 技术策略如下图 基因缺失疫苗优点： 安全性好、不易返祖； 免疫力坚实，免疫期长，适于局部接种，诱导产生黏膜免疫力。 例子： 如霍乱弧菌苗； 大肠杆菌苗； 伪狂犬病毒基因缺失疫苗 四、基因疫苗（genetic vaccines) 包括DNA疫苗和RNA疫苗，由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成。 基因疫苗研制的基本步骤是： ①目的基因的分析； ②选择合适的表达载体； ③测序确认编码序列； ④体外转录／翻译验证试验； ⑤动物试验； ⑥结果评价等。 顾虑:是否与细胞