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1、第十章 生物制品概述,人工自动免疫人工被动免疫,常规疫苗新型疫苗,疫苗（活疫苗、死疫苗） 类毒素 自身疫苗,亚单位疫苗 化学疫苗 多肽疫苗 基因工程疫苗 基因疫苗,特异性免疫治疗剂免疫调节剂,抗毒素 抗病毒血清 抗菌血清 免疫球蛋白制剂 免疫核糖核酸,转移因子 白细胞介素 胸腺素等,诊断制品,一、生物制品的发展史,史载公元前天花首先流行于亚洲东部，进而以人传人的方式，传向欧洲及非洲等地区。 人们逐渐发现天花的幸存者不再患天花。 16-17世纪，我国人们开始有意识地将“出花”孩子的衣着让健康的孩子穿；或者取痘浆滴入健康儿鼻中；或者取痘痂干粉吹入健儿鼻中，从而开创了用人痘预防天花的办法。,牛痘是一
2、种在病牛乳房和脐间发生水疮和脓疮的轻型感染，挤奶人的手指如有伤口就会感染牛痘。1776年，一个挤奶女工告诉英国科学家Edward Jenne，因为她患过牛痘，所以不会得天花，引起他的极大兴趣。 他的一个决定性试验是在1776年5月14日从一个挤奶女工感染的痘疤中，取出苞浆，给一名8岁的男孩接种2个月后证明，该男孩对天花确实具有免疫力，因此疫苗接种是种行之有效的免疫方法。,另一个对生物制品有重大贡献的是Pasteur他的成就是多方面的，涉及到细菌和病毒等方面。 他在1879年夏天休假时，把鸡霍乱菌培养物放在室温里。待休假2周后，想复活这些培养物，给鸡注射，结果鸡不感染。后来他用新的鸡霍乱培养物再
3、注射这些鸡，结果发现注射过旧培养物的鸡皆幸存。而没有注射过旧培养物的鸡则全死亡。由此，他得到减毒的活菌苗。 后来，他又用此原理制成了炭疽菌苗、狂犬病毒疫苗等。这些成就说明某些致病微生物可通过人工方法使其毒力减强成消失，但其抗原性不变，从而为减毒活疫苗的研究奠定了基础。,然而，有些微生物不易减毒，有的毒力即使能消失，往往伴随其免疫原性也随之消失，再加上还存在着毒力返祖的问题，于是有学者开展了死菌苗的研究。 1886年Salmon Smith发现加热杀死的强毒猪霍乱杆菌仍具有很好的免疫原性，随后鼠疫、霍乱、伤寒、百日咳等死菌疫苗相继问世。 到19世纪末，已经能够在分离到新的病原菌后不久就研制出相应
4、的死疫苗并用于临床预防感染。,联 合 免 疫,将多种疫苗联合使用，可以采用多种具有免疫原性的抗原联合制成多联或多价，既能简化免疫程序，又能节约人力、物力，减少接种次数和反应。细菌性疫苗、病毒性疫苗、类毒素之间都可以进行联合：流感疫苗与卡介苗同时免疫;麻疹、腮腺炎、风疹联合疫苗同时使用,联合免疫的原则为不发生免疫干扰，不加重反应或降低制剂的免疫效果。 疫苗联合免疫的主要问题是有时存在免疫干扰-当混合抗原比例适当时它们之间可以相互增强，即产生佐剂作用；而当抗原配比不恰当时，可能发生免疫干扰，强者抑制弱者。-机体已有的免疫力可对新抗原免疫应答产生干扰。,突发事件,1011年3月9日，日本政府暂停使用
5、辉瑞7价肺炎球菌疫苗“Prevenar”(“沛儿”)和赛诺菲安万特B型流感嗜血杆菌疫苗“ActHIB”(“安尔宝”)两种儿童疫苗，有4名婴幼儿在接种疫苗后1-3天死亡。 “沛儿”是目前国内唯一针对2岁以下婴幼儿接种，用于预防儿童常见的肺炎球菌疾病(包括肺炎、脑膜炎等)的疫苗。 “沛儿”是二类疫苗，要自费，每支860元。“沛儿”的全面免疫程序，需要注射4支。,B型流感嗜血杆菌疫苗“ActHIB”在我国称为“安尔宝”，每针售价百余元，适用于婴幼儿预防脑膜炎和肺炎，但这种进口疫苗已逐渐被价格更便宜的国产疫苗取代。 沛儿”和“安尔宝”两种疫苗均是日本国内纳入儿童强制免疫规划的免费疫苗，使用相当广泛。此
6、次日本政府采取的是防范性措施，尚没有证据表明死亡和疫苗有关。,1、常规疫苗,1）疫苗 （1）活疫苗：减毒活疫苗（卡介苗、伤寒活疫苗等） （2）死疫苗（百日咳、霍乱等） 2）类毒素破伤风类毒素、白喉类毒素 3）自身疫苗由病人自身病灶中分离出的病原体制成的死疫苗。,人工自动免疫生物制品,二、生物制品的分类,类毒素（toxoid）和抗毒素（antitoxin）：利用外毒素对热和某些化学物质敏感的特点，用0.3-0.4%甲醛处理，使其毒性完全丧失，但仍保持抗原性，这种经处理的外毒素为类毒素，常用来预防注射。也可用类毒素注射动物（如马），以制备外毒素的抗体，称为抗毒素，作治疗用。,Toxin,Toxoi
7、d,antigenic determinants,toxin moiety,致病性细菌所产生的特异性毒性物质细菌毒素，经甲醛处理及加温处理以除去毒性而保留免疫原性，称为类毒素,死疫苗和活疫苗的比较,2、新型疫苗,1）亚单位疫苗一类保留病原体中有效免疫原成分，而除去无效成分和有毒成分的化学纯疫苗。,2）化学疫苗用化学方法提取病原体中有效免疫原成分体制成的化学纯疫苗，比亚单位疫苗更为简单。肺炎链球菌荚膜多糖,3）多肽疫苗人工合成的高免疫原性多肽片段制成的疫苗。乙型肝炎表面抗原的各种合成肽段,4）基因工程疫苗利用重组DNA技术克隆并表达保护性抗原基因，利用表达的抗原产物，或重组体本身制成的疫苗。基因
8、工程亚基疫苗将基因工程表达的蛋白抗原纯化后制成的疫苗，安全性高，但免疫效果一般较差。,病原菌,插入表达载体,转化（原核、真核细胞）,表达编码抗原,重组抗原提取与纯化,目的抗原基因的选择与分离,基因缺失活疫苗,使用通过分子生物学技术去除与毒力有关基因获得的缺失突变毒株制成的疫苗,选择毒性靶基因,定向缺失靶基因的某一片段,基因缺失毒株培养增殖,收获病毒及后处理,病原菌,指利用微生物载体，将保护性抗原基因重组到微生物中，使用这种能表达保护性抗原基因的重组微生物制成的疫苗（多为活疫苗）,载体疫苗 （vector vaccine）,核酸疫苗具体的说，是指含有编码抗原基因的真核表达质粒DNA经直接接种体内
9、后，可被细胞摄取、并转录、翻译、表达出相应的抗原，然后通过不同的途径刺激机体产生针对此种抗原的免疫应答。,5）DNA疫苗,核酸疫苗所采用的抗原基因及其研究进展,1.特异性免疫治疗剂,1）抗毒素利用类病毒注射动物，产生特异性抗体，经采血、分离、纯化后制成的产品。抗毒素血清主要用于治疗和紧急预防外毒素所致的疾病。常用的有白喉抗毒素，破伤风抗毒素等。但由于 马血清是异种蛋白，使用过程中有可能发生血清病或血清过敏性体克。,人工被动免疫类生物制品,2) 抗菌免疫血清：是用细菌免疫动物制成的免疫血清，主要用于该菌引起病症的防治。,3) 抗病毒免疫血清：是由病毒免疫产生的血清，现有抗麻疹免疫血清、抗狂犬病免
10、疫血清、抗乙型脑炎免疫血清等。主要用于病毒性疾病的紧急预防和治疗。 4_)抗淋巴细胞丙种球蛋白：是用T淋巴细胞免疫动物制成的免疫血清，可抑制T细胞的作用。主要用于治疗某些自身免疫性疾病或器官移植时治疗排斥反应。,McAb是由一克隆B细胞-骨髓瘤杂交瘤细胞产生的抗单一表位的，类与型均一的高度特异性抗体。 由于其性质纯、效价高、特异性强，主要用于检测各种抗原分子和微量物质。或连结抗肿瘤药物、放射性核素用于肿瘤的定位治疗和诊断。 但目前所用McAb多为鼠源性的，用于人体后，机体会产生抗鼠源McAb的抗体，减弱其疗效。,5) 单克隆抗体,6) 基因工程抗体 genetic engineering an
11、tibody 是利用DNA重组技术或蛋白质工程技术，在基因水平上对Ig进行重组或修饰后，导入受体细胞表达产生的抗体。这类型抗体具有更佳的生物学活性，且去除了鼠源性等不良因素。 基因工程抗体主要包括嵌合抗体、人源化抗体、完全人源抗体、单链抗体、双价抗体、双特异性抗体。,2.非特异性免疫治疗剂-免疫调节剂,1）白细胞介素,2）胸腺素,3）干扰素,4) 胎盘（丙种）球蛋白：胎盘球蛋白是从健康妇女胎盘中提取的。,5）血液制品 由健康人的血浆或特异免疫人血浆分离、提纯或由重组技术制成的血浆蛋白组分或血细胞组分制品 。主要产品： 人血白蛋白 人免疫球蛋白人凝血因子等,诊断制品(Diagnostic Rea
12、gents) 1.体外诊断制品:由特定抗原、抗体或有关生物物质制成的免疫诊断试剂或诊断试剂盒,如伤寒、副伤寒、变形杆菌诊断菌液,沙门氏菌属诊断血清,酶联免疫诊断试剂盒等,用于体外免疫诊断;,2. 体内诊断制品:由变态反应原或有关抗原材料制成的免疫诊断试剂,用于皮内接种等。如卡介菌纯蛋白衍生物(-)、布氏菌纯蛋白衍生物(-)、锡克实验毒素、单克隆抗体等,用于体内免疫诊断。,关键环节：1. 菌种和毒种 2. 培养方法 3. 生产工艺 4. 检验方法和标准,三、病毒类疫苗的一般制造方法,1. 毒种的选择和减毒,要求：来源清楚、资料完整 有抗原性；有典型形态和感染特定组织的特性；易培养繁殖；不产生其他
13、毒素；稳定，无恢复致病力现象；未被污染,疫苗常用减毒方法,(1)体外减毒 即以经验式的方法总结出来的体外连续传代减毒。该种减毒方法的原理和机制目前还不十分清楚卡介苗是对牛型结核杆菌(Mboris)通过体外连续传代230次以上，历时13年而获得的无致病性分支杆菌制备的。另外，当前研究认为运用重组DNA技术有望使某些细菌的减毒获得成功，从而使多种细胞体外减毒成为可能。,病毒突变体可以根据不同温度的生长特性进行筛选。体外实验表明，在组织培养感染细胞中，温度可以改变病毒的特性，得到冷适应株。在通常情况下，将病毒在低温条件下进行连续或逐步传代，以诱导产生减毒的包含病毒基因组多处突变或损害的冷变异株。病毒
14、冷适应株常伴有毒力减弱和各种特征性标志。例如流感病毒的冷适应株已用于制备疫苗。早期冷适应减毒研究起始于脊髓灰质炎活疫苗在23-30度下进行。 (3)化学诱变利用化学试剂对病原体进行诱变，得到伤寒沙门菌的Ty21a株，用于预防伤寒取得了一定效果。,(2)温度敏感突变株病毒,2.病毒的培养和繁殖( Culture and Replication of Viruses)1）动物培养(Animals) 2）鸡胚培养(Embryonated eggs）3）组织培养(Organ and tissue culture）Organ cultureEmbryo culture4）细胞培养Cell culture
15、: 原代细胞(primary culture cell )传代细胞二倍体细胞,动物培养,1）动物的选择：对病毒易感，健康，最好为SPF动物( 无特定病原体Specefic pathogen Free, SPF） 2）动物接种方法：皮下;皮内 ;静脉;腹腔;脑内;鼻腔滴入等 3）接种后动物的饲养管理和收获病毒,在有良好隔离装置场地饲养不同组分开饲养接种动物出现典型症状者才能收获病毒,鸡胚培养,鸡胚选择： SPF、未免疫鸡群，无菌、发育正常卵黄囊接种58日龄 尿囊腔911日龄 羊膜腔1012日龄 绒毛尿囊膜1113日龄。,优点：原材料来源方便 质量较易控制 生产程序简单,包括组织块培养、器官培养
16、利用病毒增殖迅速、含毒量高的组织制造的疫苗。,组织培养,细胞培养,原代细胞：用新鲜组织制备。 二倍体细胞：含双倍的染色体，能传50-100代。 传代细胞：能够在体外无限传代的细胞。,常用的培养细胞,生物制品中的灭活:将微生物杀死保留其反应原性和免疫原性的过程。 灭活方法： 物理法：热、紫外线、射线。 缺点：免疫原性受到明显影响。目前主要用于诊断抗原的灭活 化学法：利用化学药品使微生物、活性物质的一些结构发生改变，使之丧失活性的过程。,3.死疫苗灭活与灭活剂, 甲醛 机理：甲醛使微生物的蛋白质、核酸变性，导致死亡，但不明显影响其免疫原性。 用量：需氧菌0.1-0.2% 、 厌氧菌0.4-0.5%病毒0.05-0.4%,常用灭活剂,苯酚（石碳酸） 机理：损害细菌细胞膜、菌体溶解、蛋白质变性、酶失活 用量：1-3%，芽孢和病毒耐受性较强结晶紫 机理：一种碱性染料，通过结合微生物蛋白质，干扰微生物的代谢活动而起到灭活作用，如猪瘟结晶紫灭活苗。,
