浅观DNA疫苗
摘要:DNA疫苗问世至今只有短短二十个年头,虽然目前还有不少难题有待攻克,但其发展的潜力却是不可限量的。本文主要从DNA疫苗的优势、效果的影响因素以及存在的问题三方面来做一简单的介绍。
关键词:DNA疫苗 优势 影响因素 不足
1990年Wolff等 科学家将DNA重组表达载体注入小鼠的骨骼肌中,结果意外发现载体上的基因在局部肌细胞内表达,且产生了抗体,这一偶然发现导致DNA疫苗的诞生。
DNA疫苗又称“裸”DNA疫苗、基因疫苗,是将编码特异性抗原多肽或蛋白的基因构建在表达性DNA质粒中,经一定途径进入机体内,被宿主细胞摄取后转录和翻译表达出目的抗原多肽或蛋白,诱导机体对其产生特异性的免疫应答,从而起到免疫保护作用。
大量的研究结果表明,DNA疫苗不仅可用于人类疾病,还可广泛应用于人畜共患病和动植物疾病。它不仅能够预防疾病,同时还具有治疗疾病的作用 ,在实践中越来越受到人们的重视,被认为是第3代疫苗 。
1. 优势
……(新文秘网https://www.wm114.cn省略679字,正式会员可完整阅读)……
的免疫原性不会互相干扰。通常情况下,接种以多病原体抗原或者同一病原体不同抗原片段为目的基因的多价疫苗,可收到最佳的免疫保护效果。
2.2 载体及启动子的选择
在构建质粒载体时,质粒的构型和启动子的选择都十分重要,能极大地影响抗原的吸取和表达,进而影响免疫应答的效果。对载体的要求是必须能在大肠杆菌中高拷贝地扩增,而在宿主细胞内则能高效表达且不复制,也不含向宿主细胞基因组整合的序列 。启动子则多来源于病毒基因组,具有强烈的转录激活作用 。
2.3 增强剂和佐剂的应用
某些细胞因子基因在与DNA疫苗共同接种时,常能明显提高体液和细胞免疫反应,可以作为疫苗的增强剂或者佐剂。但是,这并非一种必然现象。细胞因子对不同的DNA质粒具有一定的选择性,不同的细胞因子对不同的DNA疫苗也经常产生不同的效果,有时甚至会有负面影响 。因此,在为具体疫苗选择增强剂或者佐剂时要谨慎。
2.4 接种途径和计量
接种途径不同,导致参与激活的细胞和免疫机制也有一定差别。主要接种方式有肌内注射、基因枪注射、表皮划痕法、黏膜免疫法、超声转导和DNA电转等等。实验证明,表皮划痕法免疫效率高于肌肉注射,与基因枪免疫的实验结果相似 。 然而,虽然使用基因枪注射效率高、DNA用量少,但其装置昂贵,包被金颗粒也相当费时费力。黏膜免疫途径简单、易行。但由于黏膜表面特殊的理化性质,使裸DNA在免疫几乎全部被降解或排出,导致免疫反应的强度减弱 。超声转导方法发展刚起步,尚需更进一步的研究。DNA电转法操作简单,诱导免疫应答的效果好,正越来越多的为人们所使用,逐渐成为最为新型有效的免疫接种途径之一 。
免疫应答强度和免疫保护力与接种剂量和次数有一定的相关性。对于没有毒性的表达蛋白,应用较高剂量和较多接种次数,可以提高免疫应答的强度。但是对于毒性表达蛋白,若采用较高剂量和较多接种次数,则可能过早杀死转染细胞,阻断转染细胞继续产生抗原,以致不能维持免疫刺激,从而呈现负面效应 。所以应根据不同的情况,选择合适的接种剂量和次数。
2.5 接种部位的预处理
用高渗蔗糖溶液或甘油在核酸疫苗接种部位进行预处理,或者先给接种的肌肉部位注射蛇毒或局部麻醉剂 ,随后再做核酸疫苗的注射,可使疫苗DNA的表达水平提高。
3. 存在的问题
3.1 DNA疫苗是否会整合进入宿主基因
外源DNA引入宿主细胞后,有导致宿主细胞发生恶性转化的可能性。这也许是DNA疫苗的诸多安全性问题中最值得深入研究的地方。虽然一项对注入肌肉内的质粒DNA整合的分析表明,从肌肉中再提取的DNA被克隆到大肠杆菌,在被检的1800余个再克隆质粒中,未发现整合的证据 。此外也有学者认为,通常用于实验的DNA疫苗的免疫剂量注入肌肉后,绝大部分被降解和清除,大大降低了整合几率 。但这个问题绝不能忽视。如果DNA疫苗与宿主染色体发生整合,将发生难以预料的严重后果,若疫苗整合到生殖细胞,则可能影响下一代,造成无法弥补的人类悲剧 。
3.2 DNA疫苗是是否会诱导机体产生抗DNA抗体
无论是临床前试验还是临床研究,自身免疫反应都是一种潜在的危险。Weiner等 用含CpG序列的DNA作为免疫佐剂,免疫小鼠,发现效果甚佳。可见, CpG序列在动物体内具有强烈的免疫激活功能。这促使人们考虑含有细菌CpG成分的DNA疫苗也有可能导致人体免疫平衡被破坏、免疫易感性增强或自身免疫病的发生发展 。虽然动物实验和临床观察表明,反复注射普通质粒DNA的受试动物或志愿者均未显示自身免疫迹象 ,但还不能完全排除这种 ……(未完,全文共5433字,当前仅显示1908字,请阅读下面提示信息。
收藏《浅观DNA疫苗》)