生物技术疫苗的研究进展摘要：随着分子生物学及重组DNA技术的发展，出现了生物技术疫苗，生物技术疫苗是利用生物技术制备的分子水平的疫苗，包括基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因缺失或突变疫苗、基因工程活载体疫苗、DNA疫苗。
关键词：基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、基因缺失或突变疫苗、基因工程活载体疫苗、DNA疫苗1生物技术疫苗上世纪，常规疫苗的局限性日益明显：原始疫苗不安全，人工灭活疫苗免疫持续时间短，生产成本高，灭活不彻底往往容易散毒；体外培养细菌或病毒容易污染其它病原，长期存在于环境中，难与自然感染动物鉴别，使疾病流行复杂化等[1]。
生物技术疫苗是分子生物学发展的产物，是用基因工程方法或分子克隆技术分离出病原的保护性抗原基因，将其转人原核或真核系统使其表达出该病原的保护性抗原，制成疫苗或者将病原的毒力相关基因删除掉或进行突变，使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗或突变苗。
生物技术疫苗只含有病原的部分组成，而常规疫苗往往是一个完整的病原体，因此生物技术疫苗的最大优点是安全性好，对致病力强的病原更是如此。
生物技术疫苗可以降低生产成本，更廉价更大批地生产；易于区分感染动物和免疫动物，由于生物技术疫苗中只含有病原的一种蛋白成份，或者缺失某一蛋白成份，因此通过检测野毒中含有，而生物技术疫苗中没有的病毒蛋白的抗体可以方便地从免疫动物中区分出野毒感染者；利用活载体可制成多价疫苗，达到一针防多病的目的。
就其应用前景而言生物技术疫苗的优势在于克服了常规疫苗的大量培养病原微生物、灭活不彻底、活疫苗的毒力返强等缺点；动物机体免疫系统更集中产生免疫应答；有利于制成多价苗和多联苗，简化免疫接种程序；易于工业化生产，可以大幅度降低成本；有利于区分疫苗抗体和野毒感染抗体，不影响疫病的监测与诊断，利于疫病的控制、净化和消灭；使用方便，便于保存等。
生物技术疫苗为一种理想疫苗，它只能在细胞中剌激合成抗源，从而引发细胞的免疫应答。
与传统疫苗相比，生物技术疫苗还有独特明显的优势：①具备可操作性，如BCG卡介活疫苗，是构成一次免疫产生对多种疾病持久防御的疫苗，将刺激机体对各病原体产生保护性免疫；②安全广泛性，1949 年以来全世界有35 亿人接种BCG,并发症极少，安全性高；③免疫应答范围广，植物可表达动物和人类病原体，一种植物可以同时表达几种抗原；④稳定、成本低，种子或块茎中的抗原可以长期保存而不失去活性，基因疫苗生产成本低，价廉，适宜于广大农村；⑤卫生无病原污染，可直接食用免疫，避免了使用注射器的疾病传染，易于推广，易被人们所接受；⑥经济性好，大规模种植疫苗无需提取纯化过程和冷藏，长途运输方便，种植者也无需反复购买种子和种苗；⑦母体抗体存在时新生儿免疫也是可能的；③易获得多价疫苗，将不同抗原基因的转基因植物进行杂交，很容易获得多价转基因植物疫苗；⑨免疫期持久；⑩能同时使用多种疫苗[2]。
2生物技术疫苗的分类根据生物技术疫苗研制的技术路线和疫苗组成的不同，目前可分为四大类：①基因工程亚单位苗②基因缺失苗或突变苗③活载体苗④DNA疫苗⑤合成肽疫苗。
各种生物技术疫苗的性质见表[3]项目基因工程亚基因缺失或活载体苗DNA苗合成肽疫苗单位苗突变苗免疫效果较差好好较好好免疫次数多次一次一次二次二次佐剂需要不需要不需要需要需要安全性好好较好好较好稳定性强强较强较强较强保存期长长较长较长长研制周期较长较长长短短2.1基因工程亚单位疫苗：基因工程亚单位疫苗又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗。
指利用DNA重组技术，在体外高效表达系统中（原核细胞、真核细胞等）表达抗原的的主要保护性抗原蛋白，并提取出来加入佐剂即制成基因工程亚单位疫苗。
自1981年将口蹄疫疫苗的抗原基因vp3克隆到大肠杆菌内进行表达制成疫苗成功免疫牛和猪后，这种方法又成功应用于猪白血病疫苗以及预防仔猪腹泻病的k88疫苗等的研制，中国台湾研制的禽流感亚单位疫苗效力远高于灭活疫苗。
目前已商品化或在中试阶段的有口蹄疫病毒亚单位疫苗，猪细小病毒亚单位疫苗，牛瘟病毒亚单位疫苗等。
重组亚单位疫苗安全、廉价，而且便于规模化生产[4]。
用非疫苗用蛋白作为抗原建立的诊断方法，可以将免疫动物和自然感染动物鉴别开来；对于发病急，病程短的疾病效果好；在原核系统（如大肠杆菌）中的表达产物通常无法进行正确的加工和折叠，影响表达产物的构象和免疫原性，而真核系统（杆状病毒，昆虫细胞，酵母等）却能克服以上不足，表达产物较好，应用较多。
重组亚单位疫苗也为寄生虫疫苗的研究开辟了新的途径。
一些寄生虫的保护性抗原基因在大肠杆菌表达，将产物免疫接种动物，有一定的免疫效果。
2.2基因缺失或突变苗将与病原菌或病毒毒力相关的基因全部或部分删除，或发生突变而使其毒力减弱构建成的活疫苗，称为基因缺失苗或突变苗。
1984年成功获得HSV-1基因缺失突变株，此后获得基因缺失沙门氏疫苗和马立克病毒（MDV）的gD和meg基因缺失突变株。
目前为止，此类疫苗中成功的例子还不是很多。
比较有代表性是猪伪狂犬病毒（PRV）糖蛋白E基因（原称gI）及胸腺核苷酸激酶基因突变失活（TK-）株的活疫苗。
该疫苗的免疫力不仅与常规弱毒苗相当，而且由于其不具有gE抗体，而自然带毒者具有gE抗体，因此可以作为标记疫苗将免疫动物从自然感染的PRV中鉴别出来。
荷兰于1998年5月在全国推广使用TK-/gE 双基因缺失疫苗。
美国研制并普遍使用的牛传染性鼻气管炎病毒（IBRV）TK基因缺失疫苗效果良好。
基因缺失或突变苗的最大的优点是其毒力不会返强，在动物体内连续传代后也不会恢复毒力[1]。
2.3活载体疫苗活载体疫苗指用基因工程方法，将一种病原免疫相关抗原整合到另一种载体基因组DNA的复制非必须片段中构成的活载体疫苗。
现阶段研制的疫苗大多属于这一类。
活载体疫苗主要有病毒活载体疫苗和细菌活载体疫苗两类。
病毒活载体疫苗：常作为载体的病毒有痘苗病毒，禽痘病毒，疱疹病毒，腺病毒，反转录病毒等。
现在应用比较成功的此类疫苗有：能表达猪瘟病毒囊膜糖蛋白E1的重组PRV （TK-）[5]，能表达鸡新城疫病毒的血凝素或融合蛋白的重组禽痘病毒[5]，能表达马立克病病毒糖蛋白B抗原的重组痘苗病毒[6]，能表达狂犬病囊膜蛋白的重组痘苗病毒[7]，能表达禽流感病毒的血凝素重组禽痘病毒等[8]。
但痘苗病毒能在动物体内复制，可能会引发对人类有致病性的新的病毒，因此重组痘苗疫苗难以商品化。
细菌活载体疫苗：沙门氏菌活载体疫苗，沙门氏菌能通过消化道将异源抗原带到肠道的淋巴组织中，并在其中繁殖，与免疫前体细胞相互作用，从而激发机体的各种免疫。
用此系统可表达链球菌的表面抗体和M抗原，将E.coli K88和LT-B抗原基因重组质粒转入弱化的猪霍乱沙门氏菌中，构建出猪霍乱沙门氏菌-大肠杆菌与K88LT-B多价基因工程苗。
大肠杆菌活载体疫苗，如将合成的口蹄疫病毒VP1的10个氨基酸残基的DNA序列插入到E.coli.K12株外膜蛋白基因中。
把志贺氏毒素B亚单位的3个部分基因融合到E.coli.的另一种外膜蛋白基因的密码子进行融合表达。
卡介苗活载体疫苗：把20种病原抗原包括疟原虫和HIV的几种抗原编码基因克隆在热休克蛋白基因启动子之后，导入卡介苗（BCG）基因组中制成的疫苗。
活载体疫苗便于构建多价疫苗，但不能进行二次免疫。
2.4核酸疫苗核酸疫苗又名基因疫苗，包括DNA疫苗和RNA疫苗，它是将病原内保护性抗原基因与含有真核启动子的质粒DNA连接后直接导入动物体内，在机体内表达相应抗原蛋白，诱导机体免疫系统产生相对应抗原的免疫保护作用[1]。
1990年，Wolff等首次给小鼠直接肌肉注射纯化的DNA或RNA表达载体，发现这些载体上的基因能再局部肌肉组织表达，随后发现这种表达可持续数月甚至终生。
1993年，Ulmer等给小鼠肌肉注射编码A型流感病毒核蛋白的质粒后，发现能有效保护小鼠免受另一亚型流感病毒的攻击。
目前已发现DNA接种对许多病毒、细菌、寄生虫以及肿瘤的预防均有一定的效果。
如将口蹄疫衣壳蛋白VPI 基因的一段序列和编码宿主免疫球蛋白的基因作为抗原基因，构成口蹄疫病毒的DNA疫苗，用基因枪导入小鼠腹部，能检测到口蹄疫病毒特异型T细胞增殖和抗体，此外还有A型流感病毒DNA疫苗，猪繁殖与呼吸综合症病毒DNA疫苗，伪狂犬病毒DNA疫苗，传染性喉气管炎病毒DNA疫苗，疟原虫即寄生虫DNA疫苗等。
2.5合成肽疫苗合成肽疫苗是利用人工的方法来合成病原的保护性抗原小肽，再辅以适当的佐剂制成的疫苗。
美国UBI公司研制的口蹄疫合成肽疫苗效果，其免疫效果较好，在美国梅岛外来实验室到中国台湾进行的工种实验表明该疫苗对动物具有良好的免疫效果，应用前景良好。
该方法同样具有安全可靠的优点，更重要的是可以根据毒株的流行情况加以调整，方便快捷。
但该方法生产成本高只适用于含线形表位的多肽，不适用于构象依赖性表位多肽。
3生物技术疫苗存在的问题3.1疫苗的安全性问题对于活载体疫苗来讲，有些病毒载体具有潜在的致癌性。
例如腺病毒可在淋巴组织产生持续感染，疱疹病毒可在神经组织持续感染并终身带毒，反转录病毒亦具有潜在致癌性等。
3.2疫苗的免疫原性问题由于基因工程亚单位疫苗是非复制免疫原，因此通常比完整病原体的免疫原性差，需要多次免疫才能达到效果。
如何提高此类疫苗的免疫原性是目前需要解决的问题之一。
3.3母源抗体干扰问题活载体疫苗免疫动物之后会产生对载体病毒或载体细菌的免疫反应。
从而影响同一种载体表达的不同基因的活载体疫苗的应用。
3.4重组表达量问题目前，重组疫苗的抗原表达量不是很高，在构建重组病毒时，应尽可能的考虑影响表达量的因素，获得较多的免疫抗原量[1]。
4 参考文献[1]高研，李卫芬,马国霞.浅谈动物基因工程疫苗的研究进展及现状.甘肃农业,2006,241:144-145.[2]高玉杰.基因疫苗的应用与研究进展.沈阳大学学报，2003，15（2）：90-93.[3]钱建飞。
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