基本介紹
- 中文名：DNA重組疫苗
- 外文名：DNA vaccine
- 類型：醫療
定義,簡介,套用,安全性,
定義
它是指將編碼某種蛋白質抗原的重組真核表達載體直接注射到動物體內，使外源基因在活體內表達，產生的抗原激活機體的免疫系統，從而誘導特異性的體液免疫和細胞免疫應答。該疫苗既具有減毒疫苗的優點。同時又無逆轉的危險，因此越來越受到人們的重視，被看作是繼傳統疫苗及基因工程亞單位疫苗之後的第三代疫苗。
DNA疫苗的研製是基因工程技術在疫苗研究中的另一重要突破。將一種抗原基因重組到真核表達載體，直接或經包裝注入體內表達出相應抗原，誘導機體產生免疫應答。這是極有發展潛力的一種新疫苗。
近些年來，許多畜禽病毒性傳染病，已不能依靠傳統疫苗如滅活疫苗、弱毒疫苗等對其進行防治，DNA疫苗的出現使得這一狀況得到改善。編碼病毒、細菌和寄生蟲等不同種類抗原基因的質粒DNA，能夠引起脊椎動物如哺乳類、鳥類和魚類等多個物種產生強烈而持久的免疫反應。DNA疫苗被稱為繼滅活疫苗和減毒疫苗、亞單位疫苗之後的“第三代疫苗”，具有廣闊的發展前景。
DNA疫苗的研製是基因工程技術在疫苗研究中的另一重要突破。將一種抗原基因重組到真核表達載體，直接或經包裝注入體內表達出相應抗原，誘導機體產生免疫應答。這是極有發展潛力的一種新疫苗。
近些年來，許多畜禽病毒性傳染病，已不能依靠傳統疫苗如滅活疫苗、弱毒疫苗等對其進行防治，DNA疫苗的出現使得這一狀況得到改善。編碼病毒、細菌和寄生蟲等不同種類抗原基因的質粒DNA，能夠引起脊椎動物如哺乳類、鳥類和魚類等多個物種產生強烈而持久的免疫反應。DNA疫苗被稱為繼滅活疫苗和減毒疫苗、亞單位疫苗之後的“第三代疫苗”，具有廣闊的發展前景。
簡介
DNA疫苗又稱核酸疫苗或基因疫苗，是編碼免疫原或與免疫原相關的真核表達質粒DNA(有時也可是RNA)，它可經一定途徑進入動物體內，被宿主細胞攝取後轉錄和翻譯表達出抗原蛋白，此抗原蛋白能刺激機體產生非特異性和特異性2種免疫應答反應，從而起到免疫保護作用。
DNA疫苗具有許多優點：①DNA接種載體(如質粒)的結構簡單，提純質粒DNA的工藝簡便，因而生產成本較低，且適於大批量生產；②DNA分子克隆比較容易，使得DNA疫苗能根據需要隨時進行更新；③DNA分子很穩定，可製成DNA疫苗凍乾苗，使用時在鹽溶液中可恢復原有活性，因而便於運輸和保存；④比傳統疫苗安全，雖然DNA疫苗具有與弱毒疫苗相當的免疫原性，能激活細胞毒性T淋巴細胞而誘導細胞免疫，但由於DNA序列編碼的僅是單一的一段病毒基因，基本沒有毒性逆轉的可能，因此不存在減毒疫苗毒力回升的危險(Davis等，1999)，而且由於機體免疫系統中DNA疫苗的抗原相關表位比較穩定，因此DNA疫苗也不象弱毒疫苗或亞單位疫苗那樣，會出現表位丟失(Donnelly等，1999)；⑤質粒本身可作為佐劑，因此使用DNA疫苗不用加佐劑，既降低成本又方便使用(Babiuk等，1999)；⑥將多種質粒DNA簡單混合，就可將生化特性類似的抗原(如來源於相同病原菌的不同菌株)或1種病原體的多種不同抗原結合在一起，組成多價疫苗，從而使1種DNA疫苗能夠誘導產生針對多個抗原表位的免疫保護作用，使DNA疫苗生產的靈活性大大增加。
DNA疫苗具有許多優點：①DNA接種載體(如質粒)的結構簡單，提純質粒DNA的工藝簡便，因而生產成本較低，且適於大批量生產；②DNA分子克隆比較容易，使得DNA疫苗能根據需要隨時進行更新；③DNA分子很穩定，可製成DNA疫苗凍乾苗，使用時在鹽溶液中可恢復原有活性，因而便於運輸和保存；④比傳統疫苗安全，雖然DNA疫苗具有與弱毒疫苗相當的免疫原性，能激活細胞毒性T淋巴細胞而誘導細胞免疫，但由於DNA序列編碼的僅是單一的一段病毒基因，基本沒有毒性逆轉的可能，因此不存在減毒疫苗毒力回升的危險(Davis等，1999)，而且由於機體免疫系統中DNA疫苗的抗原相關表位比較穩定，因此DNA疫苗也不象弱毒疫苗或亞單位疫苗那樣，會出現表位丟失(Donnelly等，1999)；⑤質粒本身可作為佐劑，因此使用DNA疫苗不用加佐劑，既降低成本又方便使用(Babiuk等，1999)；⑥將多種質粒DNA簡單混合，就可將生化特性類似的抗原(如來源於相同病原菌的不同菌株)或1種病原體的多種不同抗原結合在一起，組成多價疫苗，從而使1種DNA疫苗能夠誘導產生針對多個抗原表位的免疫保護作用，使DNA疫苗生產的靈活性大大增加。
套用
1、 偽狂犬病病毒(PRV) 將編碼PRVgC或gD基因的質粒DNA免疫豬，能誘導保護性抗體的生成和細胞免疫的產生；將編碼gB、gC、gD的多種質粒DNA混合使用，對引導免疫反應更有效(Gerdts V等，1997；Rooij E M等，1998)。
2、 豬流感病毒(HIV) Mackling等(1998)的試驗結果表明，編碼HIV1株的血凝素(HA)和核衣殼蛋白(NP)質粒DNA用金顆粒包裹，以基因槍轟擊豬的表皮進行免疫後，HA質粒DNA能使豬產生黏膜免疫反應而對流感病毒的攻擊具有抵抗力，DNA疫苗引起的免疫反應與滅活疫苗相當。
3 、豬呼吸與繁殖綜合徵病毒(PRRS) PRRS基因片段ORF5編碼的主要囊膜糖蛋白GP5是該病毒的3個主要結構蛋白之一。含有ORF5基因質粒DNA能誘導豬抗GP5特異性中和抗體的產生；且免疫豬的外周血單核細胞在GP5重組蛋白存在時能夠發生轉化反應，顯示了GP5特異性細胞免疫的產生(Pirzadeh B等，1998)。Meng(2000)將GP5基因克隆入巨細胞病毒(CMV)早期啟動子的控制之下構建成真核表達質粒而製備出DNA疫苗，用其免疫仔豬後可誘導抗體的產生，實驗室攻毒後顯示出良好的保護效果。
4、 口蹄疫病毒(FMDV) 將FMDV全長基因組的cDNA克隆到質粒，並去除其編碼核衣殼蛋白VP1的細胞結合部位的DNA序列，構建成質粒DNA以肌肉或皮內注射，初次免疫後2～4周，可使所有的豬都產生特異的病毒中和抗體，攻毒試驗中呈現部分保護作用(Ward G等，1997)。
5、 豬瘟病毒(cSFV)餘興龍等(2000)構建了CSFV主要保護性抗原E2基因4種不同的真核表達質粒。小鼠免疫試驗結果表明，E2基因上不同的功能區對基因疫苗的免疫應答有很大影響，有信號肽序列的E2基因可誘導特異性的免疫反應，且無跨膜區序列的E2基因所誘導的免疫應答反應比有跨膜區序列的強，而無信號肽序列的E2基因所誘導的免疫應答反應比有跨膜區序列的強，而無信號肽序列的E2基因則不能誘導產生CFSV特異性的免疫反應。攻毒保護試驗結果表明，免疫家兔最少可抵抗10個最小感染劑量(MID)的豬瘟兔化弱毒苗(HCIV)的攻擊；免疫豬可抵抗致死劑量的CFSV石門株強毒的攻擊。
2、 豬流感病毒(HIV) Mackling等(1998)的試驗結果表明，編碼HIV1株的血凝素(HA)和核衣殼蛋白(NP)質粒DNA用金顆粒包裹，以基因槍轟擊豬的表皮進行免疫後，HA質粒DNA能使豬產生黏膜免疫反應而對流感病毒的攻擊具有抵抗力，DNA疫苗引起的免疫反應與滅活疫苗相當。
3 、豬呼吸與繁殖綜合徵病毒(PRRS) PRRS基因片段ORF5編碼的主要囊膜糖蛋白GP5是該病毒的3個主要結構蛋白之一。含有ORF5基因質粒DNA能誘導豬抗GP5特異性中和抗體的產生；且免疫豬的外周血單核細胞在GP5重組蛋白存在時能夠發生轉化反應，顯示了GP5特異性細胞免疫的產生(Pirzadeh B等，1998)。Meng(2000)將GP5基因克隆入巨細胞病毒(CMV)早期啟動子的控制之下構建成真核表達質粒而製備出DNA疫苗，用其免疫仔豬後可誘導抗體的產生，實驗室攻毒後顯示出良好的保護效果。
4、 口蹄疫病毒(FMDV) 將FMDV全長基因組的cDNA克隆到質粒，並去除其編碼核衣殼蛋白VP1的細胞結合部位的DNA序列，構建成質粒DNA以肌肉或皮內注射，初次免疫後2～4周，可使所有的豬都產生特異的病毒中和抗體，攻毒試驗中呈現部分保護作用(Ward G等，1997)。
5、 豬瘟病毒(cSFV)餘興龍等(2000)構建了CSFV主要保護性抗原E2基因4種不同的真核表達質粒。小鼠免疫試驗結果表明，E2基因上不同的功能區對基因疫苗的免疫應答有很大影響，有信號肽序列的E2基因可誘導特異性的免疫反應，且無跨膜區序列的E2基因所誘導的免疫應答反應比有跨膜區序列的強，而無信號肽序列的E2基因所誘導的免疫應答反應比有跨膜區序列的強，而無信號肽序列的E2基因則不能誘導產生CFSV特異性的免疫反應。攻毒保護試驗結果表明，免疫家兔最少可抵抗10個最小感染劑量(MID)的豬瘟兔化弱毒苗(HCIV)的攻擊；免疫豬可抵抗致死劑量的CFSV石門株強毒的攻擊。
安全性
雖然人們對於使用DNA疫苗的安全性存有疑慮，擔心DNA可能會整合到宿主細胞的染色體上而造成插入突變，但眾多研究結果並未發現有插入突變的現象。質粒DNA在動物體內會緩慢降解，不會造成動物的自體免疫，也不隨卵子和精子傳入子代體內，它隨生物鏈進入其他物種體內時也會失活，而且對環境的污染很小，因此其危險性遠低於現用疫苗。
