基因疫苗的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

摘 要：基因疫苗作為一種新型疫苗，近年來備受人們關(guān)注。本文探討了基因疫苗的特點、免疫機理及影響因素，并對基因疫苗研究進展以及應(yīng)用前景作一綜述。

關(guān)鍵詞：基因疫苗;特點;免疫機理;影響因素;發(fā)展前景

中圖分類號：R186 文獻標志碼：A

Abstract As a new type of vaccine，gene vaccine has attracted much attention in recent years. This article discusses the characteristics，immune mechanism and influencing factors of gene vaccines，and summarizes the research progress and application prospects of gene vaccines.

Keyword Gene Vaccine;Characteristics;immune mechanism;influencing factors;development prospects

基因疫苗（gene vaccine）又名DNA疫苗（DNA vaccine）它是將抗原編碼基因插入到質(zhì)粒上，然后直接注入到人或動物體內(nèi)，使之在宿主細胞中表達抗原，激活機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答[1]。抗原基因在一定時限內(nèi)的持續(xù)表達，不斷刺激機體免疫系統(tǒng)，使之達到預(yù)防疾病的目的。

1 基因疫苗的特點

與傳統(tǒng)疫苗相比，基因疫苗具有如下顯著的特點[2-3]：

1.1 貯存和運輸方便 質(zhì)粒DNA非常穩(wěn)定，易于貯存和運輸，使用方便。而且制備簡單，易大量生產(chǎn)，成本較低。

1.2 產(chǎn)生持久的免疫應(yīng)答 質(zhì)粒DNA在宿主體內(nèi)可較長時間存在，抗原基因在體內(nèi)持續(xù)表達產(chǎn)生抗原蛋白，不斷刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫。

1.3 應(yīng)用較為安全 基因疫苗不僅可以產(chǎn)生體液免疫應(yīng)答，而且可以導(dǎo)致細胞毒T淋巴細胞激活而誘導(dǎo)細胞免疫，而傳統(tǒng)的疫苗只有活苗可誘導(dǎo)細胞免疫，但存在活疫苗的毒力回升的危險。對于毒性大、危險的病毒，以及難以提取抗原的疫苗，基因疫苗的制備相對安全和容易。

1.4 免疫效果可靠 用核心蛋白保守DNA序列制備的基因疫苗對病原體的各變異亞型都可產(chǎn)生免疫應(yīng)答，從而避免因病原體變異而造成的免疫逃避問題。

1.5 多效性 一個質(zhì)粒載體可克隆多個抗原基因組成多價苗，從而一種基因疫苗可預(yù)防多種疾病。

1.6 質(zhì)粒DNA無免疫原性 質(zhì)粒DNA不會像重組疫苗那樣誘發(fā)針對載體的自身免疫反應(yīng)，至少目前沒有檢測到抗DNA抗體的報道。另外，基因疫苗還不會受機體已有抗體的影響。

2 基因疫苗的免疫機理

將基因疫苗導(dǎo)入人或動物體內(nèi)，讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白，誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答?？乖蛟谝欢〞r限內(nèi)的持續(xù)表達，不斷刺激機體免疫系統(tǒng)，使之達到防病的目的。而用等量的傳統(tǒng)疫苗進行直接免疫機體根本不能誘發(fā)產(chǎn)生任何免疫應(yīng)答[4]。

3 影響免疫效果的主要因素

3.1 目的基因的選擇 目的基因的選擇是決定基因免疫效果的關(guān)鍵。選擇病毒的主要的保護性的抗原基因。

3.2 載體質(zhì)粒的構(gòu)建 質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)及其種類對基因免疫的水平有明顯的影響。無論是用腺病毒載體還是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體，總體上達到的免疫效果都不如用質(zhì)粒載體[5]。

3.3 接種方式及途徑 基因疫苗的接種方式及途徑不同，所涉及的APC種類、抗原呈遞方式均不同，產(chǎn)生不同的免疫應(yīng)答。研究表明[6]，肌肉注射保護效果較好。

3.4 接種劑量和次數(shù) 研究表明，免疫應(yīng)答強度和免疫保護與接種劑量和次數(shù)有一定的相關(guān)性。若無毒性的表達蛋白，較高接種劑量和多次接種可產(chǎn)生較高水平的表達蛋白和抗體。相反，毒性蛋白的表達，可能會較早殺死轉(zhuǎn)染細胞，阻止抗原產(chǎn)生，無法維持免疫刺激，從而呈現(xiàn)負效應(yīng)。

3.5 應(yīng)用增強劑和佐劑 基因疫苗的效果也和增強劑和佐劑有關(guān)。接種DNA時，幼齡動物在體內(nèi)相對表達水平較高，產(chǎn)生的免疫應(yīng)答效果較好。

3.6 遺傳因素 動物機體對接種抗原的免疫應(yīng)答，在一定程度上受遺傳因素影響。不同品種對疾病的抵抗能力和疫苗的反應(yīng)均有所不同。如禽流感疫苗對雞、鴨、鵝進行免疫抗體水平有明顯差異;口蹄疫苗對豬、牛、羊，甚至不同品種的土豬效果都會有一定差異。

3.7 營養(yǎng)狀況 動物機體營養(yǎng)狀況與機體抗病能力密切相關(guān)。

4 基因疫苗的發(fā)展前景

基因疫苗可有效解決傳統(tǒng)疫苗存在的問題。傳統(tǒng)疫苗根據(jù)抗原活性分為弱毒疫苗和滅活疫苗。弱毒疫苗的免疫效果好，但由于毒株活性并未完全喪失，存在毒力返祖返強反的風(fēng)險;滅活疫苗雖然毒株完全失活，不會引起畜禽感染，但免疫效果不佳，需要大劑量且多次接種，免疫成本較高。而隨著生物技術(shù)進步，一些新型疫苗開始出現(xiàn)，其中以基因工程疫苗發(fā)展前景最好?；蛞呙缳A存和運輸方便、產(chǎn)生持久的免疫應(yīng)答、應(yīng)用較為安全、免疫效果可靠、多效性、質(zhì)粒DNA無免疫原性。在不久的將來，基因疫苗將會以其它疫苗無可比擬的優(yōu)點而獲得廣泛的應(yīng)用。

參考文獻

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[3] 范雪蓮，徐月樺，陳剛. 氟化超支化聚酰胺-胺作為流感DNA疫苗遞送載體的研究 [J]. 藥學(xué)學(xué)報，2020，55（06）：1282-1287.

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[6] LIN J，XU R，TIAN X H. Global dynamics of an age-structured cholera model with multiple transmissions，saturation incidence and imperfect vaccination [J]. Journal of biological dynamics，2019，13（1）：69-102.

作者簡介：陳薇，女，1999年出生，本科，生物技術(shù)。