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1、基因免疫,郝志波 山西大学生物技术研究所 Tel :0351-7017204,疫苗的发展,第一代 全菌疫苗 Inactivated、Attenuated 第二代 基因工程疫苗 subunit vaccine 、recombined DNA Vaccine 第三代 DNA vaccine,DNA Vaccines,The Third Vaccine Revolution,Plasmid vaccine,1. 基因疫苗的概念和优势 基因疫苗中目的基因的来源 基因免疫的分子机制 基因疫苗的构建 基因免疫的注射途径和方法 6. 基因免疫的保护效应评价 基因免疫的影响因素 基因疫苗的应用及前景,基因免
2、疫（gene immunization） DNA免疫（DNA immunization） 核酸疫苗（polynucleotide vaccine） DNA疫苗 （DNA Vaccine） 体细胞转基因免疫（somatic transgene immunization） 裸DNA免疫（naked DNA immunization） 系指将靶抗原编码基因置于真核表达调控元件的调控下，将该质粒DNA直接进行动物体内接种，并以与自然感染类似的方式呈递抗原，诱生特异性体液和细胞免疫应答的新理论和技术。,一、概述,Plasmid vaccine,Gene for antigenic protein,Pla
3、smid yield antigenic protein,antigenic peptides,Memory T cell,Activated cytotoxic T cell,Memory B cell,Antibodies,cellular immunity humoral immunity,（1）免疫效果好； （2）安全性高； （3）体内合成的蛋白抗原 与自然感染状态下相同； （4）免疫应答持久； （5）联合免疫佳；,基因免疫的优点,（6）接种途径多； （7）制备简单、成本低廉； （8）稳定性好、贮存方便； 易操作和改造； （9）基因免疫既有预防作 用，也有治疗作用。,表 1 基因免疫的
4、优点,疫 苗 类 型,减毒活疫苗 复制型 死疫苗或 DNA疫苗 重组疫苗 亚单位疫苗,1、内源合成的抗原与MHC I 是 是 否 是 分子结合诱生CD8+CTL 2、与MHC II类分子结合诱 是 是 是 是 生CD4+Th细胞免疫 3、是否可覆盖所有的病原体 是 少数 是（亚单位疫苗否） 是（可能） 4、低水平抗载体应答的存在是 / ？ / 是 否允许同一载体被反复使用 5、在孕妇和免疫功能低下 否 否 可能是 可能是 者中是否安全 6、回复毒力的危险性 是 是 否 否 7、被有害成分污染的危险性 是 是 否 否 8、制备和纯化是否简便 否 否 否 是 9、热稳定 否 否 否 是 10、是否
5、价廉 否 否 否 是,二 、基因免疫中目的基因的来源,1、亚单位疫苗完整抗原的编码基因 2 、多肽合成疫苗推导的核酸序列 3 、筛选保护性抗原及其编码序列,1、完整抗原编码基因的基因免疫,抗原编码基因: 已知的病原微生物中抗原性较强的蛋白抗原,PCR,encoded,DNA表达载体,一个强的真核表达调控元件（通常为HCMV即刻早期启动子IE和增强子）、几个单一酶切点的多克隆位点（MCS）、一个多聚腺苷poly（A）加尾终止信号、一个原核复制启始位点启动质粒DNA在大肠杆菌中增殖及抗生素抗性选择标志。,CMV,MCS,Ori,pCMV,Ampr,Transfection,Expression,S
6、ecretion,Ingestion,Presentation,Specific humoral immunity and cellular immunity,3 、表达文库基因筛选,三、基因免疫的分子机制,Antibodies,Gene gun,Muscle injection,CD8+ CTL,CD4+ Th,MHC-I,MHC-II,TCR,TCR,BCR,MHC II类应答,Ingestion,Secretion,Lysed release,输入淋巴管,生发中心,Th,Th,APC,Th,B,Th2,Antigenic peptide,Expressing MHC-II molecul
7、e,Specific antibody,MHC I 类应答,Muscle injection,Endogenous Protein antigen,BCR,CD4+,MHC-II,Th,MHC I 类应答,Endogenous peptide,Exdogenous protein,MHC II 类应答,四、基因疫苗的构建,基因疫苗的构建即通过重组DNA技术，将抗原基因定向插入哺乳动物细胞表达载体，转入宿主细胞后，筛选并获得重组克隆的过程。,抗原基因和载体的制备 抗原基因和载体的连接 重组DNA分子的转化 重组DNA分子的筛选与鉴定,五、基因免疫的注射途径和方法,注射途径： 肌肉免疫 皮内免疫
8、脾脏免疫 其他免疫,接种方法： 基因枪免疫 裸DNA免疫 脂质体包被,六、基因免疫的保护效应评价,细胞免疫检测： T细胞功能测定 NK细胞活性测定 IL-2、IFN-的测定,体液免疫的测定： B细胞功能测定 IL-4、IL-5和IL-10的检测 血清免疫球蛋白的测定,保护率的测定 对实验动物由于免疫接种疫苗而产生的抵抗相应的疾病的能力。这是评价该疫苗免疫效果的最直接方法。,七、基因免疫的影响因素,1、目的基因的选择 2、载体的选择 3、接种部位的预处理 4、接种途径和方法的选择 5、接种剂量和次数 6、佐剂的选择 7、动物种属和个体的差异,八、基因疫苗的应用及前景,核酸疫苗是近年来发展起来的一项新的实验技术，目前已成为实用性疫苗，现已做了多方面的尝试。 病毒感染性疾病和核酸疫苗 非病毒感染性疾病和核酸疫苗 寄生虫病和核酸疫苗 肿瘤和核酸疫苗 自身免疫疾病和核酸疫苗,谢谢大家,Thank you for your attention and patience!,
