李鑫波
中国科学院大学 · 生物学博士
最近更新于2020.02.26 13:15 ，查看全部2个编审记录
A群脑膜炎球菌多糖疫苗
疫苗，是用于预防传染病的抗原制剂。通常由钝化、弱化或无害的病原体或其产物（毒素或表面蛋白等）制成，用以刺激机体产生保护性免疫力[1]。广义的疫苗包括菌苗和疫苗两类生物制品，狭义的疫苗仅指用病毒、立克次氏体或螺旋体等微生物制成的生物制品，而菌苗则仅指用细菌制成的生物制品[1][2]。
中文名 疫苗 展开
英文名 vaccine 展开
分类 常规疫苗、新型疫苗 展开
所属领域 免疫学 展开
定义
疫苗（vaccine），是用于预防传染病的抗原制剂。通常由钝化、弱化或无害的病原体或其产物制成，用以刺激机体产生保护性免疫力[1]。广义的疫苗包括菌苗和疫苗两类生物制品，狭义的疫苗仅指用病毒、立克次氏体或螺旋体等微生物制成的生物制品，而菌苗（baterin）则仅指用细菌制成的生物制品。疫苗又可分活疫苗和死疫苗两类。[1][2]。
原理
疫苗接种
术语疫苗和疫苗接种源自爱德华·詹纳（Edward Jenner）设计的天花痘苗。 1798年，他在关于“牛痘”的痘苗调查中，描述了牛痘对天花的保护作用。[3]为了纪念詹纳，1881年，路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）提议应扩大疫苗一词的适用范围，以涵盖当时正在开发的新的保护性接种制剂[4]。
疫苗属于生物制剂，疫苗可以是预防性的，也可以是治疗性的[5]。通常是死的或减活的生物或由其衍生的纯化产品，因此降低了致病风险，疫苗本身基本不会引起疾病[6][7]。但疫苗仍具有免疫原性，保留了诱导免疫反应的能力，被人体的免疫细胞识别后，仍能刺激免疫系统记录抗原特征，产生相应抗体，并能在同类型病原体再次入侵时迅速识别，将其破坏。因此，接种疫苗可以提供针对特定疾病的主动获得性免疫[8][2]
疫苗的施用称为疫苗接种，接种疫苗是预防传染病的最有效方法[6]。疫苗的有效性已得到广泛研究和验证，疫苗引起的免疫，在很大程度上消灭了天花，并限制了世界上许多地方的脊髓灰质炎，麻疹和破伤风等疾病，疫苗对流感、HPV 以及水痘等疾病也十分有效[9][7]。
常规疫苗
活疫苗
减毒活疫苗麻腮风
活疫苗（live vaccine），有时也称减毒活疫苗（attenuated vaccine），指通过人工育种的方法使病原体减毒，或从自然界筛选出病原体的无毒、微毒株，进而将其制成活的微生物制剂，如鼠疫菌苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和甲型肝炎疫苗等。[1]
活疫苗的优点是进入机体后能继续繁殖，故一般接种剂量低，作用可靠持久（一般3~5年）；缺点是不易保存，有时会发生增毒变异。若要同时接种多种疫苗，为节省人力、物力、时间和减轻病人痛苦，可制成混合的多联多价疫苗，如含有 4 种减毒活疫苗的“麻疹、腮腺炎、风疹、脊髓灰质炎四联疫苗”等。[2][6]
死疫苗
甲型肝炎灭活疫苗
死疫苗（dead vaccine）是指，用物理、化学因子杀死病原体，但仍保留原有免疫原性的疫苗，称死疫苗。例如百日咳、霍乱、炭疽、伤寒、副伤寒、乙型肝炎血源疫苗、流行性脑脊膜炎、流行性乙型脑炎、森林脑炎、钩端螺旋体病、斑疹伤寒、狂犬病和流行性感冒的死疫苗等。[1]
死疫苗的优点是使用安全，保存容易；缺点是使用剂量较大，须多次接种，免疫效果持续时间短（数月至几年），有时还会引起机体发热、全身或局部肿痛等副作用。常用的混合多联多价疫苗有“伤寒、 副伤寒甲、乙三联菌苗”等。[2][9][7]
类毒素
百白破联合疫苗含有破伤风类毒素和白喉类毒素
类毒素（toxoid）是细菌的外毒素经甲醛脱毒后，仍保留原有免疫原性的预防用生物制品。目前已使用精制的吸附类毒素，它是将类毒素吸附在明矾或磷酸铝等佐剂上，以延缓它在体内的吸收，延长作用时间并增强免疫效果。常用的类毒素有破伤风类毒素和白喉类毒素等，它们常与百日咳死菌苗一起，制成“百-白-破”三联制剂使用。此外，由霍乱弧菌（Vibrio cholerae）、痢疾志贺氏菌（Shigella dyseneriae）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌的一些菌株产生的肠毒素经甲醛脱毒后，也可制成类毒素或进一步制成抗毒素。[1][2]自身疫苗
自身疫苗（autovaccine），又称自体疫苗，指用从病人自身病灶中分离出来的病原体所制成的死疫苗。例如，由葡萄球菌引起的反复发作的慢性化脓性感染，或是由大肠杆菌引起的尿路感染等疾病，当用抗生素治疗无效时，就可设法从其自身病灶中分离病原菌，待制成死疫苗并作多次皮下注射后，有可能治愈该病。[1][10]
新型疫苗
亚单位疫苗
亚单位疫苗（subunit vaccine），是一种既保留病原体中有效免疫原成分，又去除其无效或有害成分的化学纯品疫苗。例如，用乙型肝炎病毒表面抗原制成的'乙肝”亚单位疫苗；只含流感病毒血凝素、神经氨酸酶成分的流感亚单位疫苗；只含腺病毒衣壳的腺病毒亚单位疫苗；用狂犬病毒主要抗原黏附在脂质体上制成的狂犬病毒免疫体亚单位疫苗；用大肠杆菌的菌毛制成的大肠杆菌亚单位疫苗；用霍乱毒素 B 亚单位制成的霍乱毒素 B 亚单位疫苗；以及麻疹病毒亚单位疫苗等。[1][2]
化学疫苗
化学疫苗( chemical vaccine )，是用化学方法提取病原体中有效免疫成分制成的化学纯品疫苗，其成分一般比亚单位疫苗更为简单。例如肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的英膜多糖或脑膜炎奈氏球菌（Neisseria meningitidis）的荚膜多糖都可制成多糖化学疫苗。[1][2]
多肽疫苗
多肽疫苗（polypeptide vaccine），又称化学合成疫苗，指用人工合成的高免疫原性多肽片段制成的疫苗。例如乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的各种合成肽段，自喉毒素的14肽，以及流感病毒血凝素的18肽等。[1]
基因工程疫苗
基因工程疫苗（genetically engineered vaccine），又称 DNA 重组疫苗（DNA recombinant vaccine），是一类利用基因工程操作构建重组基因序列，并用它表达的免疫原性较强、无毒性的多肽制成的疫苗。例如，用大肠杆菌表达口蹄疫病毒的衣壳蛋白基因生产仅含衣壳蛋白的口蹄疫病毒疫苗；乙型肝炎基因工程疫苗就是由编码 HBsAg 的基因插入酿酒酵（Saccharomyces cerevisiae）基因组而表达的产物；在一种病毒中添加另一病毒基因，构建对两种病毒病都有免疫力的重组病毒疫苗，如同时能抗禽痘和新城疫的重组病毒疫苗等；去除病原体的产毒基因而保留其免疫应答能力，以构建重组减毒活疫苗等。[2][10]
DNA 疫苗
DNA 疫苗（DNA vaccine），又称核酸疫苗或基因疫苗（genetic vaccine），指用编码抗原的基因制成的疫苗。用裸露的 DNA 直接注入肌肉，利用病人自身细胞作“疫苗工厂”进行转录、翻译，也可以刺激机体发生相应的保护性免疫应答，使免疫细胞产生抗体及细胞免疫因子。例如流感病毒核蛋白 DNA 疫苗和丙型肝炎病毒核心抗原 DNA 疫苗等。[1]
DNA 疫苗的优点有：制备容易，只须克隆 DNA 即可；DNA 提纯容易；稳定性强，可长期保存；同一载体可插入多个疫苗基因，故一次注射可获得对多种疾病的免疫力；安全、稳定、免疫期长；为治疗癌症和其他疑难疾病提供了新的可能。缺点是必须注入较大剂量的 DNA 才可克服免疫效率较低的困难。[1][10]
疫苗的应用
1979 年 10 月，WHO 已正式宣布全球消灭了天花，紧接着就是人类争取在近年内消灭脊隨灰质炎和麻疹的宏伟目标。在动物传染病的防控工作中，我国政府制订了 24 字方针——“ 加强领导，密切配合，依靠科学，依法防治，群防群控，果断处置”。在传染病的各类预防手段中，免疫预防是一种方便、经济和有效的措施。目前世界各国常用的一些疫苗概况可见下表：
预防传染病的若干常用疫苗 [1] [2] 传染病名称 使用的疫苗
细菌性传染病
白喉 类毒素
破伤风 类毒素
百日咳 死菌体(Bordetella pertussis )
伤寒 死菌体(Salmonella typhi )
副伤寒 死菌体(Salmonella paratyphi )
霍乱 死菌体或其抽提物(Vibrio cholerae )
鼠疫 死菌体或其抽捉物(Yersinia pestis )
肺结核 减毒株卡介苗(Mycobacterium tuberculosis，BCG)
脑膜炎 纯化后的多糖(Neisseria meningitidis )
肺炎(细菌性) 纯化后的多糖(Streptococcus pneumoniae )
斑疹伤寒 死菌体( Rickettsia prowazekii )
脑膜炎(肺炎嗜血杆菌引起) 多糖蛋白结合疫苗
胃溃疡等 口服重组 Hp 活菌苗
炭疽 类毒素，减毒株
病毒性传染病
黄热病 减毒株
麻疹 减毒株
流行性腮腺炎 减毒株
风疹 减毒株
脊髓灰质炎 减毒株(Sabin疫苗)或灭活病毒(Salk疫苗)
流行性感冒 灭活病毒
狂犬病 灭活病毒(人用)或减毒株(狗或兽用)
乙型肝炎 重组 DNA 疫苗或灭活病毒
甲型肝炎 重组 DNA 疫苗
水痘 减毒株
我国卫生部在 2007 年前作全民免疫规划接种的为“五苗防七病”，其中的“五苗”为卡介苗、麻疹活疫苗、脊灰减毒疫苗、百白破三联疫苗和乙肝疫苗，“七病”相应为结核病、麻疹、脊髓灰质炎、百日咳、白喉、破伤风和乙型肝炎。从2008年起，又新增了“七苗防八病”，其中的“七苗”为甲肝减毒活疫苗、流脑疫苗、乙脑减毒活疫苗、麻腮风联合疫苗以及重点地区和重点人群接种的出血热双价纯化疫苗、炭疽减毒活疫苗和钩体灭活疫苗，而相应的“八病”则为甲型肝炎、流行性脑脊髓膜炎、流行性乙型脑炎、风疹、流行性腮腺炎、出血热、炭疽和钩端螺旋体病。[1][2]
人工被动免疫制品
一般情况下，疫苗一词特指人工主动免疫制品，即预防性疫苗。广义的疫苗也包括人工被动免疫制品，即治疗性疫苗[1]。人工被动免疫制品是一类用于免疫治疗的生物制品，可分以下两大类：① 特异性免疫治疗剂 和 ② 非特异性免疫治疗剂（免疫调节剂）[1][2]。
特异性免疫治疗剂一般为抗血清或称免疫血清，是机体经人工免疫后引起的含某种主要抗体的血清，可用于潜伏期治疗、应急预防或紧急治疗。非特异性免疫治疗剂又被称作免疫调节剂，是一类能增强、促进和调节免疫功能的非特异性生物制品，用于治疗免疫功能低下的继发性疾病，但对免疫功能正常的人不起什么作用。[10]
人工被动免疫制品的分类 [1]
特异性免疫治疗剂 非特异性免疫治疗剂
主要种类 抗毒素、抗病毒血清、抗菌血清、免疫球蛋白制剂（血浆丙种球蛋白、胎盘球蛋白、单克隆抗体）等…… 转移因子、白细胞介素-2、胸腺素、杀伤性 T 淋巴细胞、卡介苗、小棒杆菌、干扰素等……
抗毒素
破伤风抗毒素
抗毒素，是用类毒素多次注射大型动物（如马），使其产生针对该种类毒素的大量特异性抗体，经采血、分离血清、浓缩、纯化后制成的生物制品。主要用于治疗由细菌外毒素引起的疾病，也可用于应急预防。如破伤风抗毒素、自喉抗毒素、肉毒抗毒素和气性坏疽多价抗毒素等。被毒蛇咬伤也可用毒蛇抗毒素来治疗。[1][2]抗病毒血清
抗病毒血清，是用病毒作抗原去免疫动物，使其产生针对该种病毒的大量特异性抗体，取含抗体的血清制成的治疗用生物制品。由于当前还缺乏能治疗病毒病的有效药物，故在某些病毒感染的早期或潜伏期，可采用相应的抗病毒血清进行治疗。如儿童腺病毒病、狂犬病和乙型脑炎等。[1][10]
抗菌血清
抗血清的有效成分主要是其中的多克隆抗体
抗菌血清，免疫的对象是细菌，早在 20 世纪 30 年代前，在磺胺药和抗生素还未应用时，抗菌血清曾用于治疗肺炎、鼠疫、百日咳和炭疽等细菌性传染病。目前仅在少数情况下还在使用，如治疗由耐药性铜绿假单胞菌（绿脓杆菌）引起的疾病。[2][10]免疫球蛋白制剂
单克隆抗体的制备
1. 血浆丙种球蛋白，是从健康人的血浆中提取，主要含 IgG 和 IgM 的精制多价抗体。可抗多种病原体及其有毒产物，用于对麻疹、脊髓灰质炎和甲型肝炎等多种病毒病的潜伏期治疗或应急预防。
2. 胎盘球蛋白，是从健康产妇胎盘中提取的免疫球蛋白精制品，主要含 lgG，其作用与血浆丙种球蛋白相似。
3. 单克隆抗体，主要是由纯系 B 淋巴细胞分化、增殖后的浆细胞产生的单一成分、单一特异性的免疫球蛋白分子。常规的抗血清都是多克隆抗体，特异性差、效价低、产量有限，而通过淋巴细胞杂交瘤技术获得的单克隆抗体克服了这些缺点。目前已经历人源化抗体、嵌合抗体，发展到第四代单克隆抗体。[1][11]
转移因子
转移因子（TF），是由淋巴细胞产生的低分子核苷酸和多肽复合物，无免疫原性，有种属特异性。制剂有两类：
1. 特异性 TF —— 从某种疾病的康复者或治愈者淋巴细胞中提取而来，能把供者的某一特定细胞免疫能力特异地转移给受者。
2. 非特异性TF —— 从健康人的淋巴细胞中提取，可非特异地增强机体的细胞免疫功能，促进干扰素的释放，刺激 T 细胞的增殖，并使它产生各种介导细胞免疫的介质，如移动抑制因子等。
转移因子已被用于治疗麻疹后肺炎、单纯疱疹和带状疱疹等病毒性疾病；播散性念珠菌（白假丝酵母）病、球孢子菌病和组织胞浆病等真菌性疾病；以及原发性肝癌、白血病和肺癌等恶性肿瘤。[1][12]
白细胞介素-2
注射用重组人白介素-2
白细胞介素-2，旧名胸腺细胞刺激因子或 T 细胞生长因子，是一种由活化 T 细胞产生的多效能淋巴因子，能促进 T 细胞、B 细胞和 NK 细胞增生、分化，增强效应细胞的活性，诱导干扰素的产生，进行免疫调节，促使 T 细胞分化成熟以发挥抗病毒和抗肿瘤的功能。目前已可用遗传工程和生物工程高科技手段进行产业化生产。[12][10]胸腺素
胸腺素，是一种从小牛、羊或猪的胸腺中提取的可溶性多肽，具有促进 T 细胞分化、成熟以及增强 T 细胞免疫功能的作用。可用于治疗细胞免疫功能缺陷或低下等疾病，如先天性或获得性 T 细胞缺陷症，艾滋病，某些自身免疫病、肿瘤以及由于免疫缺陷而引起的病毒感染等病症。[2][11]
杀伤性 T 淋巴细胞
杀伤性 T 淋巴细胞，又称细胞毒 T 细跑，是一种特殊的效应性淋巴细胞，在病毒性感染和肿瘤性疾病中能杀伤带抗原的靶细胞，是宿主清除病原因子的主要力量。由于在疾病发展过程中，宿主 Tc 细胞的增殖常落后于病情的发展，故及时输入外源性抗原特异的 Tc 有助于疾病的治疗。[2][12]
卡介苗
卡介苗，是一种历史悠久的优良减毒活菌苗，由牛型结核分枝杆菌制成，用于预防肺结核病。近年来发现它还有许多非特异性的免疫调节功能，包括激活体内巨噬细胞等多种免疫细胞，增强 T 和 B 细胞的功能，刺激 NK 细胞的活性，促进造血细胞生成，引起某些肿瘤坏死，阻止肿瘤转移，以及消除机体对肿瘤抗原的耐受性等，目前已用它作为许多肿瘤的辅助治疗剂，包括黑色素瘤、急性白血病、肺癌、淋巴瘤、结肠(或直肠)癌、膀胱癌和乳腺癌等。[1][12]
小棒杆菌
小棒杆菌经加热或用甲醛处理后的死细胞具有激活巨噬细胞、增强其吞噬和细胞毒性作用。动物实验证明，如用作口服或局部注射，对实验性肿瘤包括肉瘤、乳腺癌、白血病和肝癌的治疗有一定作用，但副作用较严重。[12]
干扰素
注射用重组人干扰素γ
干扰素，γ-干扰素主要由 T 细胞受抗原或诱生物刺激而产生，故又称免疫干扰素。它不仅有广谱性抑制病毒和某些细胞分裂的作用，而且还有非特异性免疫调节剂的作用，故已被用于治疗多种肿瘤病毒病、一般病毒病等。目前干扰素已在大肠杆菌和酿酒酵母中表达成功，许多产品已能大规模生产，为治疗有关疾病提供了良好条件。[11][12]
参考文献
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