基因工程疫苗范文

导语：如何才能写好一篇基因工程疫苗，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]基因工程疫苗 核酸疫苗 免疫

[中图分类号]Q789-01 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2014）11-0081-01

自Edward Jenne医生发明天花疫苗开始，已有几千种疫苗被开发出来，疫苗逐渐成为人类与疾病做斗争的重要武器之一。传统疫苗具有生产的成本高、疫苗中含强毒性致病物质、减毒株突变及部分疾病用传统的疫苗防治收效甚微等缺点。所以，研制更安全、更高效的疫苗十分必要。

DNA重组技术为新一代疫苗――基因工程疫苗的研制提供了全新的方法。基因工程疫苗是指应用DNA重组技术，通过基因组改造，降低病原微生物的致病性，提高免疫原性，进而达到防治传染病的目的。迄今为止，基因工程疫苗是最先进的疫苗，相比传统疫苗而言它有巨大的优势。

一、基因工程疫苗种类

应用基因工程技术开发的已经使用和正在研制的新型疫苗种类主要有基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、转基因植物可食疫苗等。

（一）基因工程亚单位疫苗

该类疫苗仅包含病原体的抗原，不包含病原体的其他遗传信息。基因工程亚单位疫苗通过表达病毒的主要保护性抗原蛋白获得免疫原性，具有安全、便于规模化生产等优点。该类疫苗的制备步骤如下：①了解编码具有免疫原活性的抗原蛋白对应的基因信息。②从大肠埃希氏菌、酵母、转基因动植物等表达系统中选择最适表达载体。如：酵母表达系统已经大规模生产人用重组肝炎疫苗。基因工程亚单位疫苗可细分为：细菌性疾病、病毒性疾病和激素亚单位疫苗。

1.细菌性疾病亚单位疫苗

分离和鉴定致病菌主要免疫原和毒力因子是研究细菌性亚单位疫苗的基础，目前已研制出与炭疽、大肠杆菌病、牛布鲁氏菌病等对应的亚单位疫苗，均能对相应的疾病产生有效的保护作用。史百芬等发现RSVF蛋白亚单位疫苗（PFP-1）注射接种后接种者无呼吸道疾病加剧作用。

2.病毒性疾病亚单位疫苗

大多数病毒基因组已经被克隆和完全测序，因此病毒性亚单位疫苗的研制相对简单。现在病毒性疾病亚单位疫苗主要有口蹄疫、狂犬病、乙肝疫苗等。中国台湾省科学家研制的禽流感亚单位疫苗效力远比灭活疫苗高。祁贤等应用酵母系统表达生产鸡传染性腔上囊病病毒VP2亚单位疫苗，发现其可完全取代传统灭活疫苗。

3.激素亚单位疫苗

该疫苗是以生长抑制素为免疫原的一类疫苗。杜念兴等将大肠埃希氏菌中表达的生长抑制素基因与HbsAg基因融合，通过Vero细胞表达，结果发现表达产物具有良好的免疫原性。杜念兴等用SS基因疫苗免疫小鼠，发现口服型SS基因疫苗免疫小鼠后可在小肠表达HBsAg/SS融合蛋白，推测该基因疫苗刺激机体表达蛋白后能产生SS抗体。

（二）基因工程活载体疫苗

此类疫苗生产主要有两种方法，一是使非致病性微生物表达某种特定病原物的抗原决定簇基因，进而产生免疫原性，另一种是致病性微生物被修饰或去掉毒性基因，但仍保持免疫原性。活载体疫苗结合了活疫苗和死疫苗的共同优点，在免疫力上具有很大的优势，分复制性和基因突变活载体疫苗。

（三）核酸疫苗

核酸疫苗接种后，抗原合成、增加与病原自然感染十分相似;还具有免疫原性单一;易构建和制备，稳定性好，成本低廉，适于规模化生产等优点。

二、展望

疫苗开发具有安全性、有效性、价廉性、易推广性等特点。基因工程疫苗具有传统疫苗无可比拟的优点，是疫苗产品开发的主要方向。研制多联或多价疫苗是基因工程疫苗的主要发展方向。

【参考文献】

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篇2

我国基因工程制药实施产业化始于上世纪80年代末期。随着我国第一个具有自主知识产权的基因重组药物a－lb型干扰素，1989年在深圳科技园实施产业化，国内基因药物产业化大发展的序幕也由此拉开。

截至2003年，我国批准上市的基因工程药物和疫苗主要有重组人a－lb干扰素、重组人表皮因子（外用）、重组人红细胞生成素、重组链激素、重组人胰岛素、重组人生长激素、重组乙肝疫苗等。目前，全球最畅销的十几种基因药物在我国都能生产。

基因药物成为人类对付疾病的新锐，一般来说基因药物，都应有自己特有的作用靶点，或是人体组织、或是细胞膜、或是细胞浆中的某蛋白质和酶。通过这些作用点，药物能发挥最佳疗效。而现有的药物除了作用于治疗的目标点之外，还常常作用于其他部位，因此常常会带来很多的副作用。

基因工程制药将具有药物作用效果明确、作用机理清楚或作用专一、毒副作用小等优点。这些药物会使医生能像发射激光制导“导弹”那样使用药物，而不是盲目对疾病“开火”。

而且，基因工程制药不仅解决传统药物“头痛医头脚痛医脚”的治标问题，还将从基因的个性化角度配制药物，使疾病得到彻底根治，并同时带来制药产业的革命。

从提高人类生存质量角度看，基因工程制药目前主要瞄准一些重大的常见疾病，如艾滋病、癌症、糖尿病、抑郁症、心脏病、老年性痴呆症、中风、骨质疏松症等严重危害人类健康并流行范围较广的病症。

寻找新的药物作用靶点是今后新药研制开发的关键。而人类基因组学研究将为寻找新的药物作用点开辟广阔的前景，它最终揭示的人类基因中至少有几千个基因可作为药物的作用点。

基因工程制药产业发展迅速，得益于我国举世瞩目的基因技术研究实力。我国是唯一参与人类基因组研究的发展中国家，在参与人类基因组计划的美、英、日、中、法、德6个国家中，我国基因组测序能力已经超过法国和德国，名列第四。在6国16个基因组测序中心里，我国位居前十强。2000年完成了1％的人类基因组测序任务，2002年又独立完成了水稻基因组研究。如今又领衔国际人类肝脏蛋白质组研究，这些都是举世瞩目的成就。尤其近年来，在医学和生命科学的几大最前沿的领域，如组织器官工程、生物芯片、干细胞技术、克隆技术等方面也均处于世界先进水平。加上基因重组技术、DNA技术、基因化学技术的进步和发展等，这些都将为我国基因工程药物产业的发展奠定坚实的科学技术基础，将给基因工程药物产业带来深刻的变化和前所未有的发展机遇。

尽管国内基因工程制药企业现状不容乐观，我国生物技术产业与欧美发达国家相比虽有一定距离，但并非不可逾越，这个市场依然被业内人士十分看好。比如我国干扰素的实际消费量不足1亿，但市场潜力相当大，专家们估计能达到4亿―5亿支。尤其经过近10年的努力，我国已造就了若干个具有国际竞争力，甚至能跻身世界基因工程药物产业前列的中国本土上的龙头企业。所以尽管基因工程制药发展道路艰辛，但前景依然十分诱人。

1基因工程与基因板块前景分析

1.基因工程技术的发展与前瞻性，2000年6月26日，“人类基因组计划”成功绘制了人类生命的“天书”，人类的遗传密码基本被破译，标志着生物技术，特别是生命科学技术发展进入到一个新的阶段。人类基因组计划（HGP）与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划一起被称为二十世纪三大科学工程，它同时将贯穿于整个21世纪，被认为是21世纪最伟大的科学工程。早在20世纪上半叶，遗传学家就提出了“基因”概念，即基因是决定生物性状的遗传物质基础。特别是1953年沃森和克里克DNA双螺旋结构模型创立后，进一步从本质上证实基因是决定人类生、老、病、死和一切生命现象的物质基础。至70年代，DNA重组技术（也称基因工程或遗传工程技术）终获成功并付之应用，分离、克隆基因变为现实，不少遗传病的致病基因及其他一些疾病的相关基因和病毒致病基因陆陆续续被确定。所有这一切使人们似乎看到了攻克顽症的曙光，研究基因的热情空前高涨。

诺贝尔奖获得者杜伯克进一步提出了基因组研究模式，美国国会于1990年10月1日批准正式启动HGP，为期15年，政府投资30亿美元。人类基因组计划的目的是要破译出基因密码并将其序列化制成研究蓝本，从而对诊断病症和研究治疗提供巨大帮助。不久的将来我们不仅可以看到癌症、艾滋病等绝症被攻克；人类可以通过基因克隆复制器官和无性繁殖；基因诊断和改动技术可以使人类后代不再受遗传病的困扰；而且人类将进入药物个性化时代，人类的生命也将延长。正是由于这些新技术和新领域的不断出现和日新月异，人类在新世纪的生存和生活方式将发生重大变化。

其一、基因制药。在过去发现新药物作用靶点和受体是非常昂贵和漫长的，科学家只是依赖试错法来实现其药物研究和开发的目标。人类基因组研究计划完成后，科学家可以直接根据基因组研究成果确定靶位和受体设计药物。这将大大缩短药物研制时间和大大降低药物研制费用。

其二、基因诊断。人类基因组研究计划最直接和最容易产生效益的地方就是基因诊断。通过基因诊断可以解决遗传性疾病的黑洞，基因诊断能够在遗传病患者还未发现出任何症状之前，甚至还未出生的婴儿就能确诊。

其三、基因治疗。基因治疗被称为人类医疗史上的第四次革命，遗传学表明人类有6500种遗传性疾病是由单个基因缺陷引起的，而通过基因治疗置入相关基因将使人类的许多不治之症得以克服。

其四、基因克隆。是指把一个生物体中的遗传信息（DNA）转入另一个生物体内。利用基因克隆技术不仅可以培育出自然界不可能产生的新物种，而且可以培养带有人体基因的动植物作为“生物反应器”生产基因工程产品，还可制造用于人体脏器移植的器官，从而解决异体器官的排斥和供移植的人体器官来源不足的问题。现在动植物克隆已成为现代科技进步中最具有冲击力和争议性的事件，克隆羊和克隆猪的出现引发人类克隆自身的担忧，而植物克隆和大量转基因食物大规模出现引发了人们对于生物物种混乱和污染的担忧。但不可否认的是，植物克隆可以为人类食品来源开启广阔的空间，而动物克隆可以利用动物生产大量人类需要的基因药物和器官。

其五、基因芯片。由此可见，在21世纪谁能掌握人类自身，谁拥有基因专利越多，谁就在某种基因的商业运用和新药开发中居于领导地位，基因技术具有巨大商业价值和社会意义。

2中国基因工程产业的发展态势

1999年7月，我国在国际人类基因组注册，承担了其中1％的测序任务。我国人类基因组研究除完成3号染色体3000万个碱基对即1％的测序任务外，主要着重于疾病相关基因以及重要生物功能基因的结构和功能研究。我国近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心，这为大规模进行基因功能研究提供了可靠的保证。

基因技术革命是继工业革命、信息革命之后对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方面所取得的革命性成果，将极大地改变人类生命和生活的面貌。同时，基因技术所带来的商业价值无可估量，从事此类技术研究和开发企业的发展前景无疑十分广阔。基因工程产业除了众所周知的高投入、高回报、高技术、高风险外，还具有其它一些十分重要和鲜明的特点。基因工程产品的技术含量非常高，因此，基因工程产品的前期研究和开发投入非常高，国外新药的研究开发费用基本上占销售额的15％左右。而基因工程产品的直接生产成本却非常低，而且对生产的设备要求也不是很高，基因产品的这一特点意味着基因工程领域的进入壁垒并不存在于生产领域，而存在于该产业的上游，即研究开发这一环节，因此只有具备相当资金与技术实力的企业才能问津。基因工程产业不仅在投入上具有非常明显的阶段性，而且基因工程产品的创新期非常长，因为不仅产品的研究开发需要花费大量的时间和精力，而且对产品的审批也相当严格，所以一种基因工程产品完成创新阶段，从实验室到消费者手中要经过好几年时间。

由于基因工程产业的发展前景十分看好，因此一大批国内企业包括许多上市公司近年来纷纷涉足这一行业。自九十年代中期以来，我国已有300多家生物工程研究单位，200多家现代生物医药企业，50多家生物工程技术开发公司，上市公司中有30多家企业涉及生物制药。目前，基因工程药物、生物疫苗、生物诊断试剂三大类的基因产品均有国内企业参与生产。在这些产品的市场上，国内企业依靠低廉的价格和广阔的营销网络，已在与国外厂商的市场竞争中取得了优势地位。从行业分布上来看，国内上述几类基因工程产品的市场格局大致呈现如下的状况：

细胞因子类产品目前市场已处于饱和状态。受超额利润的诱惑，前两年已有太多的厂家介入该市场，仅EPO一项，光上市公司在生产的就有复星实业（600196）、哈医药（600664）、张江高科（600895）、等好几家，再加上国内非上市公司，目前共有十几家公司在生产EPO，年生产能力过剩超过了500万支。而血小板生长因子（TPO），由于国外的知识产权保护而未能为国内厂商所仿制，从而导致该产品被进口品所垄断。因此，如果不能形成新细胞因子的自主开发能力，对企业来说，该市场的拓展空间将非常有限。

重组类药物目前还处于实验室开发阶段。目前市场上的水蛭素、降钙素等产品是通过提取或化学合成，而不是利用基因工程技术的方法获得的。有许多院校和研究机构已在这方面取得了一定的进展，拿到了目的基因并在实验室构建了表达载体，但在表达量及分离纯化方面还有待突破。可见部分重组类药物的产业化生产已不再遥远，国内在这方面与国外的差距还不算大，是一个大有可为的新领域。

生物疫苗市场目前呈现出不平衡的局面。一些疫苗如破伤风疫苗、脊髓灰质炎疫苗，市场上已相当普及，另外一些疫苗如肝炎疫苗，目前的普及还不广，还有很大的市场空间可以扩展，许多疾病，甚至是常见病，如流感等还没有找到相应的疫苗。从目前的市场情况来看，国内企业处于相对劣势，国产疫苗与进口的同类产品相比，虽然价格只有对方的2/3，但质量不稳定，而且操作起来非常不方便，因此在这个市场上，舶来品占据了相当的市场份额。

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一、种类

根据抗原性质可分为灭活疫苗、弱毒活疫苗、亚单位疫苗、工程疫苗、核酸疫苗和转基因植物可饲疫苗；根据疫苗功效则可分为预防性疫苗和治疗性疫苗。

1. 灭活疫苗。将分类离培养的病原微生物（多数为强毒株）用适当的化学试剂将其灭活但保留其免疫原性，与不同的佐剂混合后乳化制成灭活疫苗。目前，用于制备灭活疫苗的佐剂有矿物油佐剂和氢氧化铝佐剂。前者多用于病毒性疫苗，如当前使用的猪圆环病毒灭活疫苗、伪狂犬病毒灭活疫苗；用氢氧化铝作为佐剂制备疫苗静置后，会出现分层，疫苗在使用前摇匀即可，该佐剂多用于细菌疫苗。蜂胶佐剂多用于细菌苗和亚单位疫苗。

灭活疫苗的用途：①新分离的病原，短期内难以致弱。如高致病性猪蓝耳病灭活疫苗、猪圆环病毒灭活疫苗和兔瘟灭活疫苗。②血清型较多的病原，疫苗的保护力呈现血清型特异性，如猪胸膜肺炎放线杆菌（15 个血清型）、副猪嗜血杆菌（15 个血清型）、猪链球菌（35 个血清型）等。③变异频率高的病原，如新分离的口蹄疫Mya-98 株。

猪用灭活疫苗中，有猪伪狂犬病灭活疫苗、猪口蹄疫0 型（单价/ 二价/ 三价）灭活疫苗、猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗、猪圆环病毒灭活疫苗、猪细小病毒灭活疫苗、猪乙脑灭活疫苗、猪链球菌病单价( 二价/ 三价) 灭活疫苗、副猪嗜血杆菌三价灭活疫苗和猪传染性胸膜肺炎三价灭活疫苗等。

灭活疫苗的优点是安全性强，疫苗毒株无毒力返强的危险；多数疫苗的免疫接种效果不受仔猪母源抗体水平高低的干扰；贮存条件方面，一般需冷藏保存，不能冷冻。其缺点是需要免疫次数多，接种后局部反应略大，甚至出现接种部位污染，可引起局部炎症脓肿，影响接种效果，也降低局部的肉品质量。

2．弱毒活疫苗。

疫苗种类指将毒力下降或毒力完全丧失的病原微生物，与牛奶、明胶等佐剂混合后经过低温冻干后形成的疏松状制剂。严格意义上，此类疫苗不包含采用基因工程方法对基因组改变后引起致病性改变的微生物制备的弱毒疫苗。根据所含的疫苗毒株分类不同，可以分为以下几种：（1）细菌活疫苗：如仔猪副伤寒疫苗，猪丹毒- 肺疫活疫苗。（2）病毒活疫苗：猪瘟活疫苗、伪狂犬病活疫苗和猪繁殖与呼吸综合征活疫苗。（3）猪支原体肺炎活疫苗。预防猪寄生虫的活疫苗尚未问世。

我国常用的弱毒活疫苗较多，如猪瘟活疫苗、猪伪狂犬病活疫苗、猪繁殖与呼吸综合征活疫苗、猪乙肝疫苗、猪丹毒活疫苗、猪肺疫活疫苗、仔猪副伤寒疫苗、猪马腺疫链球菌活疫苗等。

活疫苗的优点与缺点：优点是：（1）免疫途径多样：可通过肌肉注射、滴鼻、口服等途径免疫。（2）刺激产生黏膜免疫：除肌肉注射外，滴鼻和口服途径免疫后可刺激机体产生局部分泌型IgA, 形成黏膜免疫，在预防呼吸道感染和消化道感染中具有独特的作用，这是灭活疫苗无法比拟的，如沙门氏菌口服可以刺激机体肠道局部黏膜免疫。（3）免疫后可剌激产生体液免疫和细胞免疫，免疫效果较为确实。（4）免疫次数少于灭活疫苗。（5）接种后局部反应低。缺点：受母源抗体的影响如猪瘟活疫苗、伪狂犬病活疫苗等；受抗菌药物的影响如仔猪副伤寒弱毒疫苗、猪丹毒- 肺疫二联弱毒疫苗和猪支原体弱毒疫苗等；活疫苗运输保存条件严格，需冷冻条件。

3. 基因工程疫苗。

利用分子生物学手段改造病原微生物的基因，获得毒力下降、丧失的突变株或构建以弱毒株为载体、表达外源基因的重组毒（菌）株，并利用它们作为疫苗毒株制备疫苗，包括基因缺失活疫苗和基因工程活载体疫苗。该疫苗与常规弱毒疫苗相比，主要区别在于后者采用常规技术，而非分子生物学技术，来致弱病原微生物，不确定其毒力致弱的分子机制。

作为基因工程疫苗载体的病毒或细菌，其主要特性是：致病力下降或缺失、对靶动物和非靶动物是安全的，基因组庞大、可容纳外源基因，并高效表达。常用的活载体有：伪狂犬病毒弱毒株、腺病毒、沙门氏菌弱毒菌株、乳酸杆菌、胸膜肺炎放线杆菌弱毒株。我国在“十一五”期间，在“863”课题资助下，开展了以伪狂犬病毒为载体，表达猪细小病毒、乙脑病毒、口蹄疫病毒和猪繁殖与呼吸综合征病毒主要免疫原性基因的研究。鉴于对其安全性的忧虑，我国规定转基因生物（包含基因工程 疫苗）必须经历实验室和野外安全性观察测试，获得安全证书后，方能进行疫苗学研宄，以申报兽用生物制品新兽药证书。目前，我国己经批准上市的基因工程疫苗有：猪伪狂犬病基因缺失疫苗、口蹄疫基因工程疫苗、猪大肠杆菌K88-K99 基因工程疫苗。重组载体疫苗尚未正式上市。

4．核酸疫苗。

核酸疫苗产生于20 世纪80 年代。将病原微生物或寄生虫基因组中编码免疫原性蛋白的基因克隆到真核表达载体中制备重组质粒，这种质粒直接导入动物体内，利用宿主体内的转录翻译系统，合成该蛋白，剌激机体产生针对相应的细胞免疫和体液抗体，因而称之为DNA 疫苗。DNA 疫苗可以用大肠杆菌大量制备，成本较低。针对细菌病、病毒病和寄生虫病的DNA 疫苗报道较多。但基于是否整合到宿主染色体等安全性考虑，核酸疫苗多处于实验研宄阶段，尚未大量应用。RNA 疫苗是近几年才出现的一种核酸疫苗，主要在人类医学中，作为RNA 类药物，用于抗肿瘤研宄。在动物疫苗领域尚未见RNA 疫苗的应用报道。

5. 亚单位疫苗与合成肽疫苗。

利用物理化学方法提纯病原微生物中具免疫原性的组份，或者利用基因工程表达该组分，纯化后加入佐剂而制成。猪传染性胸膜肺炎的亚单位疫苗中含有毒素I, 毒素II,毒素III 和外膜蛋白等， 能提供对所有15 个血清型的交叉保护力。我国使用的口蹄疫合成肽疫苗，是利用人工方法合成口蹄疫病毒VP1 蛋白中具有较强免疫原性的抗原片段，加入佐剂制成。该疫苗的优点是抗原组分单一，纯度高，免疫反应强，副作用低；能迅速针对新出现变异毒株研制其合成肽疫苗。但是，其成本较高。

6．转基因植物可饲疫苗。

将病原微生物中编码免疫蛋白的基因插入植物基因组中，获得表达病原微生物免疫原性的植物，再从植物中提纯蛋白用于注射动物或将植物直接饲喂动物，产生免疫力。用于表达免疫原性基因的植物主要是马铃薯、玉米、蔬菜、番茄、烟草和香蕉等，称为转基因可饲疫苗（ediable vaccine)。此类疫苗在口蹄疫（拟南芥、苜蓿和马铃薯为受体)、猪传染性胃肠炎（马铃薯、花椰菜和土豆为受体)、腹泻（烟草为受体）和轮状病毒感染（番茄和马铃薯为受体）等疾病防控中有研究的报道,但未见临床应用。目前的技术难题是：选择直接生食和贮藏方便的植物作为表达植株（烟草不适用于动物基因的筛选和优化其密码子和使用合适启动子，使其表达量满足疫苗免疫剂量的要求；免疫剂量免疫程序的确定；并设法提高口服后黏膜免疫效果。转基因植物可饲疫苗主要应用在胃肠道疾病中。

二、疫苗使用的注意事项

1． 建立在正确的流行病学调查基础上，有针对性选择所需疫苗，不可盲从。对于多血清型菌株感染，应选择与当地流行菌株血清型一致的疫苗，免疫效果要确实。

2．确保疫苗运输和使用过程中的冷链保障。如疫苗的物理性状己经改变，如分层现象，不可用手工混匀后再使用，应丢弃。

3．细菌活疫苗使用前后不可同时使用抗生素或有抗菌活性的中草药。

4．建议使用于健康猪群；正在发病猪群使用紧急接种，可能会加快处于疾病晚期猪只死亡，但是会缩短猪群的病程，因此要有心理准备。

5．制定合理的免疫程序，避免母源抗体干扰。不同疫苗接种之间至少间隔1 周。不同疫苗的同时混合使用，要先做小范围的观察，如无副反应，再大群使用。

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关键词新城疫；病毒；疫苗；研究进展

中图分类号　S851　文献标识码　A　文章编号　1007-5739(2012)02-0325-03

新城疫病毒属于副粘病毒科副粘病毒属，为有囊膜的单股负链RNA病毒。其基因组编码6个蛋白：RNA依赖的RNA聚合酶(L基因)、血凝素神经氨酸酶(HN)、融合蛋白(F基因)、基质蛋白(M基因)、磷蛋白(P基因)、白(NP基因)。其中F蛋白有使病毒囊膜与宿主细胞融合进而导致病毒传人宿主细胞膜的作用，是决定病毒毒力的关键因子。而HN蛋白是NDV的另一种重要的致病因子，它的主要作用是参与病毒粒子与细胞受体的最初吸附以及破坏这种吸附作用。此外，HN蛋白还可使F蛋白充分接近受体而发生病毒与细胞膜的融合而致病。因此，NDV表面的HN-F糖蛋白在病毒的传染性和治病性上起到至关重要的作用，许多新城疫基因工程疫苗的研制都依赖于F、HN蛋白。

新城疫(ND)是一种侵害禽类的急性高度接触性传染病，由新城疫病毒引起。自1926年首次在印度尼西亚的爪哇岛和英国的新城暴发以来，至今已有4次世界范围内的大流行，给养禽业带来了严重的经济损失。NDV基因型已经发生了很大的差异(I-Ⅺ)。虽然现有的灭活苗和弱毒苗能获得较好的免疫效果，但是近年来由强毒引起的非典型ND在免疫鸡群中时有发生，因而研究出安全、高效的新型疫苗一直备受有关学者的关注。目前，亚单位疫苗、活载体疫苗、新城疫病毒载体疫苗、DNA疫苗等都被广泛研究。

1　常规疫苗

1.1　灭活苗

灭活苗一般是由灭活的感染性尿囊液与载体佐剂混合后制得，能够刺激机体产生有效的免疫应答，使抗体以较高的水平在体内持续较长时间，且易于储存。目前，广泛使用的灭活苗为油乳剂灭活苗，多用Ulster2e、B1、LaSota及Rokin等作毒种来生产，这些毒株在鸡胚中均能大量增殖，多用于二联苗或多联疫苗的制造，使用多联苗可以节省劳动力，免疫效力受母源抗体影响较小，免疫后副作用小。但由于注射剂量和疫苗对免疫效果有很大的影响。且灭活疫苗中需要添加Avridine、ISCOMS弗氏完全佐剂、矿物油、动植物油、脂质体等佐剂，导致免疫成本大大提高。同时，接种灭活苗的机体产生针对病毒的特异性抗体，干扰临床检测检疫以及流行病学调查，这是以灭活苗防治ND的最大障碍。

1.2　活疫苗

活疫苗一般由感染胚尿囊液冻干而成，通过饮水、进食、喷雾、气雾等途径大规模免疫鸡群。通常NDV活疫苗分为缓发型和中发型。B1株和Lasota株是天然弱毒株，几乎无致病性，可作为缓发型疫苗，经滴鼻、点眼、饮水、气雾等途径接种免疫，保护效果较好。而H株、Roakin株等属中发型的疫苗，由于毒力较强，只能用于二次免疫。也有用CS2株、V4株等作活疫苗的，也能达到良好的免疫效果。活病毒感染能刺激机体产生局部免疫，免疫后可较快得到保护，一般接种后3-5d就能产生抗体，抗体一般可维持20-30d。主要产生黏膜抗体(IgA)，对机体呼吸道、消化道等局部黏膜免疫具有重要作用，是阻止外界病毒入侵的屏障。活疫苗易于大规模使用，较便宜，且疫苗毒还可以使免疫鸡传给未免疫鸡，但由于环境条件及并发感染，可能引发疾病，母源抗体对初次免疫影响较大。此外，若在生产过程中控制不当，活疫苗易被灭活、污染，有毒力返强的危险。因此，为了使NDV得到更好的控制，人们又开发了其他类型的疫苗。

2　基因工程疫苗

2.1　亚单位疫苗

利用重组DNA技术辅以佐剂将NDV保护性抗原基因在高效的表达系统中表达而制成亚单位疫苗。目前，杆状病毒表达系统是研究ND亚单位疫苗的主要常用工具。Nagyetal分别利用昆虫杆状病毒表达了NDV的F及HN蛋白，对雏鸡进行免疫。结果表明，表达的F和HN蛋白能够产生很好的免疫保护作用。丁壮等应用该系统表达NDV四平和长春2个分离株的HN，用NDV强毒攻毒后，分别达到65％(四平株)和100％(长春株)的保护率。闻晓波等构建含有NDV的M、NP、F、HN 4个基因的杆状病毒转移载体，并得到了共表达的NDV的M、NP、F、HN4个蛋白，为进一步研究亚单位疫苗及NDV结构蛋白之间的相互作用奠定了基础。Kapczynski et al用处理NDV的不具感染性的病毒HN和F蛋白免疫鸡，经验证这些病毒亚单位成分具有良好的免疫保护效果。亚单位疫苗具有安全性高、稳定性好、运输方便、批量生产容易的优点。是ND疫苗未来发展的一个重要方向，但是由于生产成本高，价格受限，很难真正用于疫苗生产，除非改进表达技术，显著降低成本。

2.2　新城疫病毒重组活载体疫苗

近年来，采用以病毒或细菌为载体研究新城疫活疫苗的技术路线被多数学者主张。将NDV F和HN基因在动物病毒弱毒或无毒株(如腺病毒、痘苗病毒、反转录病毒等)等载体上进行表达，均已获得成功。目前，痘病毒、腺病毒和孢疹病毒等都是较为理想的病毒载体。1990年Taylor et al将新城疫病毒Texas株F基因插入禽痘病毒中，在培养细胞中得以表达，经糖基化修饰后切割成F1和F2，通过点眼或口服重组病毒可获得部分攻毒保护，而通过肌肉注射或翅下刺种，免疫1次就可获得完全攻毒保护。Morgan et al将NDV的F、HN基因分别克隆人火鸡孢疹病毒的复制非，必需区(US2)，利用Rous肉瘤病毒LTR的强启动子构建重组病毒，用其腹腔接种SPF白来航鸡，第28天后肌肉注射攻毒，表达F蛋白的重组病毒的保护率高达90％。曹殿军等将NDV HN基因在重组鸡痘病毒中表达，以NDV强毒株F48E9攻毒发现，接种重组病毒106pfu／只时，保护力可达80％，而104pfu／只时，保护力可达60％。说明该重组病毒对雏鸡具有一定的保护作用，且该保护作用与接种剂量有一定的相关性。梁雪芽等将含NDV F48E9株融合蛋白(F)基因的真核表达质粒PCDNA3-F的减毒鼠伤寒沙门氏菌ZJIll株(Z]111／PCDNA3-F)口服接种小鼠和雏鸡，表明利用该减毒株作为载体传递DNA疫苗具有相对安全性。用ZJlll／PEDNA3-F以108cfu／只免疫雏鸡，2周后二免，二免后4周攻击致死剂量的强毒株F48E9。结果表明：重组zJlll／PCDNA3-F菌株不仅能诱导法氏囊B淋巴细胞和胸腺T淋巴细胞的增值反应，而且能诱导雏鸡产生NDV抗体，对强毒攻击的保护率高于PCDNA3-F裸质粒DNA疫苗注射免疫组(50.00％)，达66.7％。活载体疫苗是当今及未来疫苗开发与研制的主要方向之一，其不仅具有传统疫苗的许多优点，而且还为多价苗及联苗的生产开辟了新道路。

2.3　新城疫病毒载体疫苗

随着反向遗传学的发展，重组NDV载体已成为当今病毒载体系统研究的热点之一。基于NDV可以诱导机体的体液免疫和细胞免疫能在体内增值，并长期表达抗原基因，使机体得到较强且较持久的免疫保护，且是一种RNA病毒，不会与宿主基因组整合，安全性较高，被学者们认为是很好的疫苗载体。Zhao et al。吩别在NDV强毒株和弱毒株的4个不同基因间区域插入外源基因，结果表明：NDV作为疫苗载体是完全可行的，因为病毒的复制效率和滴度并没有受到影响。Peeters et al以含禽副粘病毒4型基因的杂合体HN基因取代NDV HN基因，构建的嵌合体病毒作为活疫苗可以产生对NDV的免疫保护以及对F蛋白的中和抗体，不仅能够抵制致死剂量NDV的攻击，而且根据其对HN所产生的抗体及血清分析即可区别于野生毒感染。

2.4　核酸疫苗

核酸疫苗最早是由Wolffet al于1990年发现。他们注意到给小鼠直接肌肉注射质粒DNA，质粒及纯化的DNA或RNA重组表达载体，可使载体上的基因在局部肌肉细胞内表达，这种表达可持续数日甚至终身，且没有检出注射的外源核酸与宿主染色体的混合，之后William，Tang et al也证实了这一点。1994年其被世界卫生组织(WHO)正式统一命名为核酸疫苗(nuclmc acid vaccine)。它是指把外源基因克隆到真核质粒表达载体上，然后将重组的质粒DNA直接注射到动物体内，使外源基因通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白，刺激机体的免疫系统，使机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫应答。

NDV DNA疫苗是将病毒的HN或F基因通过表达质粒DNA导入机体，产生针对这些抗原的特异性免疫反应。对于DNA疫苗来说，载体质粒要能在大肠杆菌中高拷贝地扩增，且在动物细胞内能高效表达，但不能复制，也不能含有向宿主细胞基因组内整合的序列。目前，常用的是含有巨噬细胞病毒(cMV)早期启动子的载体质粒。Sakaguchim et al于1996年用小鸡作模型进行包含新城疫F基因的质粒DNA免疫鸡试验，结果表明：2／5用线性的F基因质粒免疫鸡产生了特异抗体，新城疫病毒DNA疫苗研究由此开始。陈吉祥等用表面活性剂CATB／DOPE脂质体包裹DNV HN基因的真核表达质粒PcHNM免疫5周龄雏鸡，免疫1周后。即可在鸡血清中测出特异性HI抗体，但裸DNA免疫HI抗体水平比脂质体DNA免疫组要低。最后用强毒攻击后，CTAB脂质体DNA免疫组保护率能达到100％，而裸DNA只有81.82％，表明该质粒DNA被脂质体包裹后，提高了特异性抗体产生能力，加强了对强毒的抵抗力。Yin et al研究表明，利用r-干扰素和左旋咪唑2种佐剂协同作用制备的DNA疫苗，比单用DNA疫苗免疫效果更好，对试验鸡抵抗致死剂量NDV的保护率达80％。新城疫DNA疫苗具有免疫效果好，不存在散毒和毒力返强的危险；免疫应答持久：方法简便，价格低廉；可加工成干燥的小粒，便于贮藏和运输。但是目前核酸疫苗的安全性、作用机理及如何提高免疫水平仍需进一步研究。

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【关键词】生物制药 技术 研究

中图分类号：R9文献标识码：B文章编号：1005-0515（2011）3-249-02

Pharmaceutical Biotechnology Progress

【Abstract】Biotechnology drugs are the current and future important areas of drug development, including biotechnology, genetic engineering, application of drugs is a very important area. Biotechnology will be biotech drugs pharmaceutical technology innovation and development have an important influence and role. Snatch scientific high ground that gave birth to science growing point, the strategic focus shifted to achieve pharmaceutical research, will be the way of the development of the pharmaceutical industry.

【Keywords】Biopharmaceutical technology study

生物制药是指借助生物工程来合成制备有药物活性的蛋白质产品并应用于制药工业部分的技术和过程。目前,生物制药产业已经成为世纪最具前途的产业之一, 是生物工程应用研发中最活跃和进展最快的领域。世界上许多国家都把生物技术产业作为优先发展的战略性产业之一,不断加大对生物制药产业的政策扶持与资金投入。

1 全球新药研发现状

1.1 科技发展成为强大动力

科技发展是医药行业快速成长的强大动力。随着现代生活方式和疾病发生情况的改变, 研发工作有了相应调整,生物技术、纳米技术和计算机技术等在医药产品研发和医药产业中的应用日益显著, 以高通量筛选技术为基础, 综合采用计算机处理、新型分析手段、先进设备和快捷的信息技术己经使新药先导物质的发现时间大大缩短。研发和技术创新日趋全球化, 传统的研发、生产、销售模式仍将继续, 但电子商务、企业客户管理和信息技术的交流融通持续带来医疗市场的革命, 对医药营销模式影响深远。

1.2 药品消费变化使新药研发更具挑战性

全球经济发展不均衡导致药品消费不均衡, 目前全球药品消费有85％以上集中于美、欧、日等几个发达国家和地区。随着发展中国家经济的发展, 其用药水平将随之提高, 这为药品市场日后增长提供了机会, 但各国政府为增进人民健康福利, 势必大力推广价格相对便宜的非专利药物, 或者对于专利药物采取不甚严格的专利保护手段, 这对制药企业的研发来说将是一大挑战。

2 生物工程制药研究进展

生物医药领域涵盖化学制药、生物工程制药、生物技术制药、生物医药工程、医疗仪器等方面。近年来, 美、英、法、日等国一些生物技术公司和制药公司在基因工程、重组疫苗、单克隆抗体、诊断试剂、生物芯片、人造器官、新型给药系统、新型医疗器械等领域进行了大量积极的研究, 已取得显著进展。天然植物药的研究越来越受到重视, 新的用药选择极大地推动着植物药的发展。

2.1 基因工程

基因工程又称遗传工程, 即重组DNA 技术的实际应用。它是把在体外重新组合的DNA 引入到适当的细胞中进行复制和表达。利用基因工程细菌等表达人类一些重要基因片段, 可产生具有生理活性的肽类和蛋白质类药物。这一技术可以大量廉价生产以前不敢想象的医药产品[1]。应用基因工程技术改造产生新的杂合抗生素, 为微生物药物提供了一个新的来源。

现代重组DNA 技术特别是基因显微注射技术的发展,奠定了转基因动、植物发展的基础。转基因动、植物将发展成为生物药品的新一代药厂, 具有光明的前景和广阔的市场。

此外，1990 年以来利用转基因植物生产基因工程疫苗的研究得到了迅速发展。利用转基因植物生产基因工程疫苗, 是将抗原基因导入植物, 让其在植物中表达, 人或动物摄入该植物或其中的抗原蛋白质, 以产生对某抗原的免疫应答。转基因植物生产疫苗的研究主要集中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。

2.2 细胞工程

细胞工程是在细胞水平上的生物工程。细胞工程是在对细胞结构的深入认识和细胞遗传学的研究基础上发展起来的。DNA 分子的双螺旋结构弄清了许多遗传学原理, 还是从分子水平上揭示结构同机能关系的一个极好例证。这奠定了细胞培养和细胞融合技术的理论基础[2]。人们认识到培养的动、植物细胞可以通过无性繁殖扩大群体数量同时保持本身遗传性状一致; 融合细胞通过容纳2 种亲本细胞的基因载体-染色体而具有亲本双方的优良性状。通过细胞融合技术发展起来的单克隆抗体技术取得了重大成就, 该技术被誉为免疫学中的“革命”。细胞培养技术亦取得了丰硕成果。细胞工程同基因工程结合, 前景尤为广阔。现在应用较广泛的有单克隆抗体技术、植物细胞培养生产次生代谢产物、动物细胞培养。另外, 细胞培养技术也是基因工程中利用转基因动、植物生产蛋白质类药物的基础技术之一。

2.3 微生物工程

微生物工程也称发酵工程, 它在原有发酵技术的基础上又采用了新技术使工艺水平大大提高。所采用的新技术主要应用于3 个方面[3]: 工艺改进、新药研制和菌种改造。工艺改进主要依赖于计算机理论及技术的发展。新药研制则得益于医学研究中对疾病机理的深入了解。菌种改造主要利用基因工程原理及技术。正是由于采用其它学科的理论和新技术成果, 使得微生物工程成为一高新技术。

现酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包, 而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物, 生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料, 在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

近年来, 随着基础生命科学的发展和各种新生物技术的应用, 由微生物产生的具有除抗感染、抗肿瘤作用以外的其它活性物质的报道越来越多, 如酶抑制剂、免疫调节剂、受体颉颃剂和抗氧化剂等, 其生物活性超过了传统抗生素所包括的范围。

2.4 酶工程

酶工程就是利用酶的催化作用进行物质转化,生产人们所需产品的技术, 是将酶学理论与化工技术结合起来的一项高新技术。酶工程技术的应用范围大致有[4]：对生物宝库中存在天然酶的开发和生产；自然酶的分离纯化及鉴定技术；酶的固定化技术；固定化酶和固定化细胞技术；酶反应器的研制和应用；与其它生物技术领域的交叉和渗透。

酶工程对医药、医疗方面贡献巨大。现在, 菠萝蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、胃蛋白酶等十几种可以进行食物转化的酶都已进入食品和药物中, 以解除许多有胃分泌功能障碍患者的痛苦, 此外还有抗肿瘤的L-天冬酰胺酶、白喉毒素, 用于治疗炎症的胰凝乳蛋白酶, 降血压的激肽释放酶, 溶解血凝块的尿激酶等。另外, 新型青霉素产品及青霉素酶抑制剂等也都是酶工程在医药医疗领域的成功应用实例。

2.5 蛋白质工程

蛋白质工程也称“第二代基因工程”。蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA 突变改造等过程[5]。蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径, 推动了蛋白质和酶的研究, 为工业和医药用蛋白质(包括酶) 的实用化开拓了美妙前景。

第二代基因工程药物是根据内源性多肽蛋白的生理活性, 应用基因工程技术大量生产这些极为稀有的物质, 以超正常浓度剂量供给人体, 以激发它们的天然活性作为其治疗疾病的药理基础, 生物制药作为生物工程研究开发和应用中最活跃、进展最快的领域, 被公认为是21 世纪最有前途的产业之一。生物技术是令人瞩目的高新技术, 为人类解决疾病防治、人口膨胀等一系列问题带来了希望。目前生物新技术的研究取得重大突破, 产生大量有益于人类健康的生物医药产品。可以预测, 申报、临床试验、使用的生物技术新药将会越来越多, 生物工程制药产业不仅将成为利润丰富的支柱产业, 也将为人类健康提供更多更好的保障。

参考文献

[1] 唐玲；邱家学；谈我国制药企业的药品研发问题[J]. 国际医药卫生导报 2005年13期.

[2] 慕金超；曹可；浅谈现代生物制药技术的现状和发展[J]. 科技创新导报 2007年31期.

[3] 李充璧；王利平；生物技术制药现状与发展趋势[J]. 肇庆学院学报 2008年05期.

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【关键词】生物医药 新兴产业 必要性

世界上任何一个国家，无论贫富，其政府对医药行业在严格监管的同时都采取了积极扶植的政策。

生老病死是不以人们意志为转移的，所以在医药市场上，需求是刚性的，其发展较少受经济周期的影响，在经济危机中仍能保持一定的增长。2008年金融危机爆发以来，医药行业受到的影响远远小于金融业和其它制造业。受宏观经济影响，医药主流市场从传统的美国、日本等发达国家向以中国、印度为代表的新兴市场国家快速转移，加之中国庞大的人口基数和人口老龄化进程的加快，中国的药品市场增长速度已排在世界前列，这也使得中国的医药市场成为全球竞争最激烈的市场。

医药市场是我国最早全面开放的市场之一，从80年代开始世界上知名的跨国公司纷纷涌入中国市场，2009年以来，跨国公司又掀起的第二次进军中国热潮，给中国的医药企业带来前所未有的挑战。

随着我国经济的发展，人民生活水平的不断提高，医药卫生体制改革的不断深入，以及社会保险体系的不断完善，全社会对医疗、医药、公共卫生服务要求不断提高；加之全球化带来的国际间日趋激烈的竞争，中国医药产业发展必然迎来结构性的调整。内外部竞争形势迫切要求中国医药企业迅速做大做强，以具备与跨国公司巨头同台竞技的能力。

国务院2010年10月的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，将生物医药列为七大战略性新兴产业。2011年中央经济工作会议进一步强调了把发展生物医药等战略性新兴产业作为产业结构升级的重要工作。张德江副总理在2011年12月19日中央企业负责人会议上发表讲话要求中央企业“大力推动产业升级，在结构调整中发挥带头作用”，强调“要大力培育发展战略性新兴产业。”

2011年10月26日，国务院常务会议讨论通过了《疫苗供应体系建设规划》，充分体现了国家医改政策以预防为主、高度重视生物疫苗产业发展的思路。《规划》中明确了国家疫苗供应体系建设的重点项目：一是培育重要急需新产品，尽快完成手足口病疫苗等6种新疫苗的研制及产业化，加快研制和研发一批新的疫苗品种；二是建设关键研发设施，重点支持新型疫苗国家研究中心等能力建设；三是扩增急需产能和实物储备；四是提高疫苗行业装备水平；五是建立疫苗质量检验体系。

中国医药市场的巨大潜力，吸引着跨国生物医药生产巨头通过投资设厂、兼并收购民营生产企业等方式加快进军中国。2007年11月，法国赛诺菲安万特公司宣布投资9400万美元在深圳修建流感疫苗生产基地；2009年10月，英国葛兰素史克公司宣布与云南沃森生物技术有限公司公司成立合资企业并拥有合资企业65%股权；2009年11月，瑞士诺华公司宣布以1.25亿美元收购杭州天元生物药业有限公司85%的股权。跨国公司在中国快速发展生物制药业，使中国医药企业受到了严峻的威胁和挑战。

但是，国家产业政策（特别是国家“863”高技术计划）的大力支持下，近年来我国生物医药产业发展迅速，技术水平和创新能力明显提高，形成了比较完整的产业体系，与国际先进水平差距逐年缩小。目前已有15种基因工程药物和若干种疫苗批准上市，另有十几种基因工程药物正在进行临床验证，还在研制中的约有数十种。国产基因工程药物的不断开发生产和上市，打破了国外生物制品长期垄断中国临床用药的局面。目前，国产干扰素α的销售市场占有率已经超过了进口产品。因此，加大对生物制药产业，特别是疫苗产业的投入，并以此作为赶超国际先进水平的突破口，有助于促使我国整个医药行业的发展。

国家药监局2011年2月颁布的《药品生产质量管理规范》（简称新版gmp）已经于当年3月1日正式实施。去年3月，我国疫苗监管体系通过了who的评估，这意味着中国的生物疫苗产业产品走出国门、走向世界。目前我国生物医药研发和生产水平居发展中国家的前列，生物疫苗产业有附加值高、能源消耗少、污染排量低的特点。中国疫苗销售占药品比例不到1%，远低于全球2.7%的水平，产业发展仍然有很大的市场空间。

大力发展生物医药战略性新兴产业，要保障国家防控重大传染病、流行病及特种储备所需的生物制品供应；在重大新药项目研发方面取得突成果，在重大工艺技术研发方面取得突破；加快

发展抗体和诊断试剂产业；努力开拓动物疫苗、生物治疗等健康保健领域等。“十二五”时期生物医药产业有两大任务：一是产业升级，包括产品标准升级和质量保障体系的升级；二是占领生物医药制高点，顺应世界医药发展趋势，追踪前沿技术，大力发展基因工程药物、抗体药物和疫苗。建议市场个体通过生物制品新产品的研究开发、生物制品关键技术的开发、新生产基地的建设等作为发展生物医药战略性新兴产业的突破口。特别是：

1.关键技术平台建设项目

建立“国家疫苗工程中心”、“国家生物疫苗重点试验室”等具有自主知识产权的疫苗关键技术平台，研究开发创新疫苗产品，为我国生物技术药物产业发展提供源头技术支撑。包括多糖-蛋白质结合疫苗关键技术；多联多价联合疫苗与更新换代疫苗技术；高效表达系统基因工程技术；大规模培养/发酵技术平台等关键技术；并依托于上述技术平台体系，针对严重危害我国人民健康、临床急需的重大疾病，研制新的预防性疫苗，包括：ev71病毒灭活疫苗、多价轮状病毒疫苗、脊髓灰质炎灭活疫苗、带状疱疹疫苗、13价肺炎结合疫苗、4价流脑结合疫苗、甲型副伤寒杆菌疫苗、mmrv联合疫苗、麻疹乙型脑炎联合减毒活疫苗、无细胞百白破联合疫苗-hib联合疫苗、人瘤病毒（hpv）疫苗、戊肝病毒疫苗、增强型重组卡介苗和前s乙肝疫苗等。

2.符合who预认证标准的疫苗生产基地

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【摘 要】通过收集和交流有关转基因生物资料的活动，使学生们认识到：转基因生物及其产品是科技进步的结晶，与我们的现实生活息息相关，只有科学合理的运用才能造福人类。

关键词 转基因；生物；调查

21世纪生物科学是自然科学中最活跃的学科之一。以基因工程、细胞工程等为代表的现代生物技术正广泛地应用于医药、农业、食品、能源、环保、材料与环境等领域，与此相适应的是，在中华人民共和国义务教育生物学课程标准中，“现代生物技术”被列为必修的课程内容。为加深学生对现代生物技术的了解与关注，在这部分学习的活动建议中，课程标准特地明确要求“收集和交流有关转基因生物资料，有条件的地方进行实地调查”。下面结合我校多年的教学实践，谈谈这一活动的教学实施。

1.学生知识背景与情感体验的分析

1．1知识背景分析：通过八年级上学期生物学遗传和变异的学习，学生已经知道绝大多数生物体的遗传物质是DNA，其分子上决定性状的基本单位是基因。基因的遗传是有一定的规律的。通过八年级下学期现代生物技术应用的理论学习，也知道科学家们常说的基因工程，就是按照人的意愿，运用人工方法，对生物的基因进行“移花接木”式改造的重组技术。所谓转基因生物，就是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物，涉及到多种微生物、植物、动物。运用转基因生物改良动植物品种，最特出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。

1．2情感体验分析：仅仅通过生物课堂的理论学习，学生对转基因生物往往有种雾里看花的感觉，觉得现代生物技术是高科技的产物，什么转基因鼠、转基因牛、转基因羊、转基因水稻、玉米、大豆等，离初中生现实生活相距甚远，难以达到课程标准中的“关注现生物学相关的社会学问题，初步形成主动参与社会决策的意识”的情感、态度和价值观的目标要求。

2.“收集和交流有关转基因生物资料”活动实施的教学理念

转基因生物及其产品已经影响到我们生活的方方面面。如果仅仅是教师在网上搜集大量的图片、资料，通过PPT等，向学生展示，虽然用心良苦，但往往收效甚微。当今学习的方式、学习的手段、学习的情景等呈现多元化，因此有必要根据学校现有的条件，通过多种形式，组织学生收集转基因生物的资料，交流讨论，从而唤醒学生关注转基因生物对人类社会现代和未来的影响。

3.收集与交流活动的具体组织与实施

将全班学生分为四组，每组十人左右。第一组：网络媒体调查小组。通过互联网，查阅有关转基因生物的法律法规资料；第二组：市场调查组。调查本地超市、商场、连锁店，调查所售商品有哪些是转基因生物制作而成的。转基因食品或用品有哪些标识；第三组：医院药店调查组。调查有哪些疫苗、药品是通过转基因生物研制的；第四组：农林牧副渔业调查组。调查目前在当地有哪些普遍种植、养殖的转基因生物。

4.交流调查结果

第一组在收集后得知中国农业部已经批准种植的转基因农作物有：甜椒、西红柿、土豆；主粮作物有玉米、水稻。今后可能陆续批准的农作物有小麦、甘薯、谷子、花生等。我国为应对转基因生物及其产品，制定了《中华人民共和国农业转基因生物安全管理条例》。条例中规定：农业转基因生物，是指利用基因工程技术改变基因组构成，用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品，主要包括：a.转基因动植物（含种子、种畜禽、水产苗种）和微生物；b.转基因动植物、微生物产品；c.转基因农产品的直接加工品；d.含有转基因动植物、微生物或者其产品成份的种子、种畜禽、水产苗种、农药、兽药、肥料和添加剂等产品。该项条例在农业转基因生物的研究与试验、生产与加工、经营、进口与出口、监督检查、罚则等方面都作出了明确的规定。其中，中华人民共和国农业部公告第1943号就是针对转基因棉花而专门制定的。

第二组调查结果表明进口的转基因食品有大豆油、菜子油、大豆等。目前只有花生油不是转基因的。麦当劳、肯德基的食品基本全部是转基因的。

第三组调查结果表明：我国自行生产、拥有自主知识产权的医药药品或疫苗有：治疗糖尿病的单体速效胰岛素、防治多种肿瘤及病毒感染的干扰素a-2b（安达芬）、用于血液病治疗的人造血液、用于治疗艾滋病等的白细胞介素、预防乙型肝炎的乙肝疫苗。

第四组调查结果表明：猪、牛、鸡饲料是转基因玉米、转基因大豆。转基因大豆油是用6号轻汽油浸出提取的。在我国农村，种植面积较大的作物包括抗虫的棉花、抗病毒的油菜、抗虫玉米、抗除草剂大豆等。

5.讨论与总结

转基因生物的优点：①转基因技术可以把不同植物、动物的优良基因进行组合；②通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种，以减少对农药化肥和水的依赖，降低农业成本，大幅度地提高单位面积的产量，改善食品的质量，缓解世界粮食短缺的矛盾。③利用转基因技术生产有利于健康和抗疾病的食品；④转基因食品可以摆脱季节、气候的影响，让人们一年四季都可吃到新鲜的瓜菜；⑤利用转基因技术，把生长激素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、抗病毒基因等外源基因导入动物的受精卵，可培育出生长周期短、泌乳量高，品质优良的动物。

转基因生物的潜在危险主要有：转基因逃逸、转基因导致新病毒和疾病产生、加速昆虫抗性的进化。

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免费疫苗是国家免费提供、必须接种的疫苗，有口蹄疫疫苗、猪瘟疫苗和高致病性猪蓝耳病疫苗。免费疫苗主要特点是使用时间长、免疫效果好，一般是我国自行研制生产的，价格便宜。这类疫苗的选择和使用，国家每年都出台具体的指导意见。

自费疫苗是养猪者自费、自愿接种的疫苗，其中病毒类疫苗包括猪伪狂犬病疫苗、圆环病毒病疫苗、猪细小病毒病疫苗、病毒性腹泻疫苗、日本乙型脑炎疫苗；细菌类疫苗包括猪传染性胸膜肺炎疫苗、仔猪大肠杆菌病疫苗、猪气喘病疫苗、副猪嗜血杆菌病疫苗、猪链球菌病疫苗、猪肺疫疫苗、猪丹毒疫苗、仔猪副伤寒疫苗等。自费疫苗的特点是免疫效果好，副作用小，部分疫苗由国外进口，制作工艺优良，但使用时间较短，价格较贵。目前，国家对自费疫苗选择与使用尚无明确的指导意见，那么，如何科学地选择和使用自费疫苗呢？

1. 自费疫苗的选择

自费疫苗应根据本地区以及本场传染病的流行情况，有针对性选用，宜少不宜多。病毒性疫病如猪伪狂犬病、猪圆环病毒病、猪乙型脑炎、猪细小病毒病的疫苗可优先选用，但对细菌性疫病如猪肺疫、猪丹毒、仔猪副伤寒、链球菌病的疫苗，只有在本地区或本场发过病后才要考虑选择使用。此外，要选择与当地流行疫病病原相同血清型的疫苗。许多病原有多种血清型或基因型（如猪胸膜性肺炎放线杆菌生物Ⅰ型共有13个血清型、生物Ⅱ型有2个血清型，猪副嗜血杆菌血清型达15个以上，大肠杆菌的菌体抗原有100多个血清型），疫苗不对型，免疫得再多也不能使猪群产生均匀有效的抗体，不能抵御疾病的攻击。

自费疫苗种类主要有弱毒活疫苗、灭活疫苗、基因缺失疫苗、多价疫苗、联合疫苗等。目前普遍应用且效果较好的自费疫苗主要有：猪伪狂犬病病毒gE基因缺失苗，猪圆环病毒Ⅱ型灭活疫苗，猪传染性胃肠炎和猪流行性腹泻二联灭活疫苗，猪传染性胃肠炎和轮状病毒二联活疫苗，猪细小病毒病灭活疫苗，日本乙型脑炎活疫苗，猪大肠杆菌基因工程四价灭活疫苗，猪大肠杆菌基因工程三价灭活疫苗，猪大肠杆菌基因工程二价灭活疫苗，副猪嗜血杆菌病油乳剂灭活苗，猪喘气病灭活疫苗，猪传染性胸膜肺炎多价血清灭活疫苗，猪败血性链球菌病活疫苗和猪链球菌多价灭活疫苗。

对疫病监测阴性场最好用灭活疫苗，疫病监测阳性场最好用活疫苗，慎用有争议的活疫苗。针对某一疾病，猪场仅能使用某一厂家的1种活疫苗，避免使用两个和两个以上厂家的活疫苗。不同厂家基因缺失苗也不能在同一个猪场使用。慎用饲料经营企业免费赠送的疫苗。不用非法生产、非法进口等来源不明的疫苗，严禁使用无批准文号的疫苗。

2. 自费疫苗的使用

疫苗保管与使用前必须认真阅读说明书，掌握疫苗特点、用途、瓶装量、稀释液、稀释液的使用量、使用剂量、接种方法、注意事项等。活疫苗要冷冻运输和储存，灭活苗要求在2～8℃保存，切忌冷冻。

首次使用某种疫苗时，应选择一定数量的猪进行小范围试用，观察3～5天，确认无明显副作用或有确切效果时再全群接种。

接种疫苗前，要确保猪只健康、疫苗合格。被免疫猪只必须健康无病，对于发热、患病（包括恢复期）、过度瘦弱、食欲不振以及刚去势的猪不宜接种疫苗，否则会加重病情或造成死亡。为确保疫苗合格，凡未按要求保存、过期、无标签、疫苗瓶有裂纹、瓶塞松动、失真空（稀释疫苗时不自动吸水）、出现分层的，一律禁用。

使用疫苗时，要规范免疫操作。①选好接种方法和部位。接种疫苗通常可采用皮下或肌内注射，皮下注射部位在耳部与头部连接部位皮下，采用较短的针头（15～20毫米）；肌内注射时采用耳根后部肌肉深层接种，根据猪的体重选择不同长度的针头（仔猪用l5毫米，母猪用40毫米）。但要注意的是，猪传染性胃肠炎、流行性腹泻二联活疫苗或灭活苗，必须后海穴注射，进针深度3日龄仔猪为0.5厘米、成年猪为4厘米，肌内注射无效；伪狂犬病基因缺失活疫苗对仔猪采用滴鼻接种，免疫效果更好。②做好免疫接种操作。注射器、针头逐一冲洗后煮沸消毒10分钟，而不能用化学消毒剂处理，否则残留的消毒剂会使弱毒苗失活。抽取疫苗时，可用一灭菌针头插在瓶塞上不拔出，对准针管直接抽药，绝不能用已给猪注射过的针头吸取疫苗，以防污染整瓶疫苗。疫苗稀释后，15℃以下4小时、15～25℃时2小时、25℃以上1小时内必须用完。

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关键词：基因工程；教学改革；探索

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0119-02

基因工程又称为基因拼接或者DNA重组技术，是将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序。1972年美国人Berg在基因工程基础研究方面做出了突出贡献，被公认为“基因工程之父”。1973年美国人Cohen等用核酸限制性内切酶EcoRI，首次基因重组成功。近些年来，基因工程的新概念、新理论及新技术不断涌现，内容也在不断丰富与充实，已广泛应用于生命科学的各个领域[1，2]。21世纪以来，基因组学已进入功能基因组学时代，对基因功能的研究是生物技术发展的新方向，体现了基因工程的重要价值所在。基因工程学作为当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已经发展成为现代分子生物学、技术学的核心内容，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和创新能力的培养。作者所在学院（浙江海洋学院海洋科学与技术学院）于2007年新增了生物技术专业，同时开设了基因工程课程。为了不断提高该课程的教学水平，笔者结合这几年的教学经验以及兄弟院校相关课程的授课经验，努力充实教学内容，不断更新教学手段，对基因工程课程的教学体系进行了探索式改革。

一、教学内容

1.不断更新教学内容，突出实用性。基因工程理论作为一种专业性很强的课程，需在学生有一定生物学知识的基础上教学。在浙江海洋学院本课程于大三下学期开课，在此之前学生已修完细胞生物学、分子生物学、遗传学等生物学基础课程，具备了较完整的理论知识体系，在此基础上开展教学，有利于学生对知识的理解和掌握。基因工程作为一种技术性很强的课程，与上述生物学基础课程关系密切，同时与酶工程、蛋白质工程、细胞工程等学科紧密联系，存在一定的内容重复。在教学过程中，对于此类重复，或一笔带过，点到为主，或采用实例对重要知识加以巩固，尽量避免重复，突出课程特色。教材是提高教学质量的重要环节，浙江海洋学院第一次即2010年选用的《基因工程》教材由高等教育出版社出版，孙明教授主编。该教材内容全面翔实、章节清晰，对基因工程的原理、策略和技术方法均有系统介绍，具有很强的理论性和前瞻性。但是其内容较多，很多内容对于二本院校本科生来讲过于深奥、难以理解，学生也反映该教材较难，建议选其他较易理解的教材。结合该院校是二本院校的实际，笔者从2011年开始使用袁鹜洲主编，化学工业出版社出版的《基因工程》，属普通高等教育规划教材。本教材为国家精品课程教材，主要介绍了基因工程的基本概念、基本原理、常用基因工程操作技术以及基因工程与功能基因组学相结合的技术应用进展。主要内容包括三大块。一是基因工程的基本原理与基本技术，包括工具酶和克隆载体。表达载体及常用的基因表达系统，目的基因获取、制备、扩增、导入与鉴定的各种方法。二是基因工程在功能基因组学研究中的应用，包括基因表达谱的研究技术，全基因组化学诱变、转座子饱和诱变的技术，基因敲除与基因敲减的技术，GAL4/UAS过表达系统，酵母双杂交及免疫共沉淀等蛋白质相互作用研究的技术等。三是基因工程在工农业生产中的应用，包括转基因植物、转基因动物的制备与应用，基因治疗的原理与策略以及基因工程药物的研制与现状等。该教材内容清晰易懂，实例举证充分，且涉及基因工程在实际生产中的应用，在一定程度上可以提高学生的学习兴趣。使用该教材3年来，目前感觉学生反映较好，适合该校学生使用。

2.引领学生了解前沿动态。基因工程作为一门前沿学科，发展速度快，内容日新月异。我们常用教材多侧重原理、基础等理论知识，且更新速度始终落后于基因工程技术本身的发展速度。现代学生思维活跃，求知欲强。为了充分满足学生的求知欲和好奇心，在基因工程教学过程中，尽可能地添加一些新成果、新理论和新技术[3]，如：生物能源，基因工程疫苗的开发，基因治疗等，并结合自己在国外实验室所学向同学们展示最新技术与相关研究进展。基因工程的新技术多发表于Science、Nature、Cell等顶尖杂志，在教学过程中，对于发表的经典新成果，尝试让学生自己阅读、分段翻译、小组讨论，增加对新知识的了解[3]。一些重要的生命科学论坛，如：生物谷、丁香园、小木虫等是生命科学领域研究人员交流学习的地方，而知识的碰撞最容易产生科学的火花。因此，鼓励学生浏览这些论坛，并参与讨论，增强学习兴趣。另外，也鼓励他们加入相关的QQ群，比如转基因群、生物信息群，增加同业交流，为自己拓宽理论知识和解决实际技术问题，同时也为今后从事的相关工作打下坚实基础。

二、教学手段和教学方法多元化

不像动物学、植物学可以直观地看到实物，基因工程内容抽象，多涉及细胞、分子等微观内容，且高新技术多，操作流程长，如果仅仅采用文字和语言表述，难以讲授明白，学生学起来也比较晦涩难懂[4]。因此，需要运用多种教学方法，使概念、原理讲得通俗易懂，学生理解起来就更容易。

1.多媒体教学的应用。目前，大部分高校已广泛采用多媒体教学。在基因工程多媒体教学过程中，改变原来单纯的文字、图片等内容，不断尝试加入一些声音、录像、动画等信息，使课堂图文并茂、有声有色、栩栩如生，便于学生理解并强化记忆。如在讲解“PCR反应”一节中，自己录取了PCR的准备、操作以及电泳检测等全套过程，老师讲得省心，同学们听得舒心，极大提高了基因工程课程的教学效果。

2.小组讨论式教学。有价值的讨论是促进学生开动脑筋、举一反三、加深认识的有效手段。在遇到抽象内容时，讲解完毕后，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，组长实行轮换制。下面的同学给汇报的小组分别从以下几方面打分：汇报PPT的表现，制作PPT的质量，所讲内容的条理性、创新性以及讲解能力。通过此手段，极大调动了学生的学习积极性。例如，可引导学生讨论以下专题：①转基因动物；②中国的转基因水稻；③基因工程产品的安全性；④基因治疗。

三、改革实验教学、科研项目与课程教学相结合

本校基因工程实验是在大三结束后的暑假短学期开展的，共16学时，这时学生已上完基因工程理论课，具备了实验操作的相关理论知识。实验内容至关重要，是理论知识的综合运用。那么如何选择实验内容呢？这一点比较关键。授课教师多具有博士学位，承担着较高水平的科学研究工作。在基因工程教学过程中，尝试将实验内容和教师的科研项目相结合，让学生自主参与到科研项目的研究中。学生可根据教师的科研项目自主确定实验课程内容，从实验内容的选择，到实验方案的设计、试剂的购置、实验步骤的进行等都由学生自主完成，老师在此过程中起指导作用。笔者将课题“曼氏无针乌贼微卫星富集文库的构建”分解成几个小实验，包括PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳、限制性内切酶酶切反应、载体连接、感受态细胞的制备及转化、蓝白斑筛选与鉴定、测序、序列分析和引物设计等，指导学生进行整个流程实验，使其知识更具有系统性、完整性。此外，还可鼓励学生申报省级或校级的大学生创新项目，由笔者指导的“转基因绿色荧光观赏鱼开发技术探索”以及“青鱼β-actin基因的启动子功能初步检验”分别获得省级可喜奖项，这个实验培养了学生的创新能力及今后独立从事科研的能力。

四、试探采用双语教学

现代高素质专业人才不仅要具备高水平的专业知识，还应具备高水平的专业外语阅读与写作能力。为适应学科发展趋势，并扩充学生的英语专业词汇，培养英语思维模式，在基因工程教学过程汇总尝试进行双语教学[5]。在教学上，以中文课件为主，主要的专业词汇用英文标注，时而用英文讲解，尽量创造双语教学环境。并且鼓励学生借阅相关的英文教材，例如，在国际上使用广泛，权威性和时代感强的英文教材《Principles of gene manipulation and genomics》（7th ed）作为教学参考书。

简而言之，经过几年的努力工作，浙江海洋学院在基因工程课程的教学内容方面进行了优化，改进了教学方法与手段，培养了实验设计能力和创新意识，拓展了他们的知识面，取得了不错的效果。然而，课程教学改革是一项系统工程，目前还处于探索和实践阶段，必须坚持不断地探索、实践、总结，最好建立一支教学团队，希望把基因工程课程教学改革工作开展得更有效果，为国家输送更多高素质的专业人才。

参考文献：

[1]孙明.基因工程[M].北京：高等教育出版社，2006：1-6.

[2]李立家，肖庚富.基因工程[M].北京：科学出版社，2004：1-8.

[3]张传博，李莉，耿红卫.基因工程课程教学改进与实践[J].安徽农业科学，2013，（04）.

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［摘要］猪瘟是由猪瘟病毒引起的危害极大的一种传染病，具有高度的传染性和致死性，利用疫苗控制该病的流行是世界各国使用的广泛策略。E2亚单位疫苗具有安全性好、稳定性强的特点，且具有自然感染和接种疫苗的抗体差异，是未来新型疫苗研究的方向之一。本文综述了E2亚单位疫苗的保护效力、影响因素及未来发展方向。

［关键词］猪瘟；E2糖蛋白；亚单位

疫苗猪瘟（Classical swine fever，CSF），也称“烂肠瘟”，是一种由猪瘟病毒引起的传染性极强的病毒性疾病，临床上表现为急性、亚急性、慢性或温和型等形式，也可以呈现亚临床形式感染，是危害养猪业健康发展的主要传染病之一。控制CSF流行的主要策略是系统化的预防接种和非疫苗的防控措施如消毒、检疫、隔离、无害化处理等，其中疫苗的使用一直受到世界各国的广泛重视。弱毒疫苗如我国科学家研制的猪瘟兔化弱毒疫苗，对该病的控制起到了很大的积极作用。日本由于改良活疫苗的使用，在1993和2003年之间没有爆发CSF［1］。然而，单纯依赖MLV疫苗接种来消除猪瘟面临一定的困难，因为动物在自然感染和接种疫苗（MLV）产生的抗体差异即血清学DIVA是很难区分的，这就影响临床工作中的快速筛查和国际贸易。为了克服这个问题，欧盟在1999年开始大规模试验研究E2蛋白亚单位疫苗，并且成功诱导免疫猪产生抗CSF的免疫保护［2］。

1CSFV的致病机理

猪瘟最常见的感染途径是经呼吸道感染，当动物口鼻接触CSFV后，病毒在扁桃体开始复制，感染上皮细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和内皮细胞，然后扩散到其他淋巴结。高致病性病毒可迅速分布整个身体，病毒组织中含量更高，可诱导更严重的病理变化［3］。在急性病例中，CSF可引起全身出血和免疫抑制，其作用机制是通过下调细胞因子和免疫细胞，包括内皮细胞、淋巴细胞、单核／巨噬细胞和骨髓造血干细胞（骨髓）等来实现的。猪瘟病毒可以诱导内皮细胞坏死，引起血管炎和出血，并伴有严重的贫血、血小板减少及干扰纤维蛋白原的合成，从而引起全身性出血。骨髓和B淋巴细胞、粒细胞、T淋巴细胞的减少和坏死可引起免疫抑制。猪瘟病毒通过线粒体跨膜电位和Erns蛋白直接或间接诱导的淋巴细胞凋亡。此外，猪瘟病毒可以诱导TNF－α的产生，促进B淋巴细胞的凋亡。

2E2亚单位疫苗的保护效力

E2包膜糖蛋白是猪瘟病毒的主要保护性抗原，在CSFV感染时诱导中和抗体的产生，E2蛋白已被证明是一个最有效的免疫原［4］。经过深入的研究，重组E2蛋白亚单位疫苗已经商业化，比如BAYO－VACR和PorcilisR。从接种后14d到13个月，该疫苗足以提供有力的免疫保护［5－6］。然而，单剂量疫苗在免疫接种第7天不能提供保护，在第10天有部分保护作用［5］。在第21d，疫苗诱导产生中和抗体，持续6个月［6］。有报道称，在疫苗接种后14d，可以完全阻止病毒传播［7］。病毒疫苗株因基因同源或异源存在免疫效力的差异，单次疫苗接种后可以在10d、14d防止病毒水平传播并维持6个月的保护力，也有报道称疫苗接种后21d防止病毒水平传播［5－6，8］。E2亚单位疫苗可以减少垂直传播，但不能完全预防垂直传播。在疫苗首次免疫之后可以发生母婴传播，即使二免之后仍可以发生母婴传播［9］。E2亚单位疫苗接种后，存在感染和接种差异，即DIVA，这种优势有利于快速筛查受感染的猪，帮助控制和消除CSF［4］。

3影响保护效力的因素

3．1E2糖蛋白抗原结构和抗原表位研究

E2抗原结构和抗原表位具有重要意义，可以为疫苗的改进提供科学依据。研究者基于E2蛋白抗原表位的预测人工合成了多肽Pep1和Pep2，进一步的研究表明Pep1具有很好的反应原性和免疫原性［10］。科学研究表明E2糖蛋白具有四个抗原结构域即B／C／D／A，所有结构域位于E2糖蛋白N－末端的一半［11］。结构域A又被分为A1、A2和A3，E2的非保守表位位于B／C。其中，A1抗原亚区位于E2蛋白791～858位氨基酸区域。科学研究揭示了E2抗原结构模型，结构域B／C是由C693和C737之间的二硫键固定，A／D域由两个二硫键形成：一个是在C792和C856之间；另一个在C818和C828之间。在结构域B／C中，753RYLASLHKKALPT765和771LLFD774对维持构象表位的结构完整性是必不可少的［12］。

在B／C中，E713和D729决定基因型2和3型毒株的抗原特异性；D705和K761决定基因1型LPC疫苗株的抗原特异性［13］。在D／A结构域中，R845决定基因型1和3的抗原特异性［11］。具有抗原决定作用的构象表位E902，决定基因型1和2的抗原特异性，存在于C－末端区［11］。E2糖蛋白具有几个重要的线性表位抗原，比如在772LFDGTNP778中的线性表位抗原。在结构域A中，一个高度保守的中和线性表位抗原829TAVSPTTLR837通过使用单克隆抗体（mAb）WH303进行了鉴定，已被用于基于表位的疫苗开发［14－17］。该单克隆抗体WH303已使用广泛的免疫组化标记，但WH303具有MLV病毒标志抗原，因此不能用于DIVA，不能进行快速筛查。在E2C端区域，研究发现具有一个病毒线性表位995yyep998之间高度保守的结构［11］。亚单位疫苗表现为非复制单抗原，以单体或二聚物的形式存在，不是锚钉在病毒包膜。像其他蛋白质一样，注射E2抗原的量在接种后将随时间而发生衰减，所以在临床实践中，都需要二次疫苗接种。

3．2母源抗体的影响

研究发现，3周龄的仔猪母源抗体含量最高；在5或7周龄第一剂量亚单位疫苗，4周后加强亚单位疫苗免疫接种的仔猪具有很高的中和抗体［18］。在2周龄（即仍具有母源抗体时）接种疫苗，机体产生的抗体效价显著低于3、6个月后仔猪抗体的滴度［19］。

3．3抗原性差异的影响

两种商业化的猪瘟病毒E2亚单位疫苗来源于布雷西亚毒株基因型1．2和AlfortTübingen基因型1．1。但是，有研究表明，在大多数欧洲和亚洲国家，自然分离获得的CSFVs已经从原来的基因型1或3变异成基因型2［20］。在我国，疫苗病毒的基因型与目前流行的病毒基因型也存在一定的差异［21］。猪瘟病毒的基因型特异性血清，与外源E2蛋白结合的有效性比同源的E2蛋白低，表明在CSFVs中E2的差异对交叉中和作用至关重要［22－23］。基因序列的改变可能导致E2糖蛋白结构的变化，因此弄清楚亚单位疫苗和猪瘟流行病毒株之间的交叉保护问题至关重要。然而，目前生产的两个商业化CS－FVE2亚单位疫苗（基因型1．1和1．2）对异源菌株如帕德博恩（Paderborn）基因型2．1不能提供完全保护。不同基因型的病毒的抗原性变异可以通过交叉中和试验进行评价，同源毒株之间的NT抗体显著高于异源毒株。

总之，这些研究表明，不同基因型的毒株之间间存在抗原差异，从而影响免疫保护效果。活病毒或重组E2蛋白可以诱导机体产生抗体，这种抗体中对基因同源毒株的作用优于对异源毒株的作用，由活病毒引起的抗体滴度比重组蛋白高。血清交叉中和显示基因同源株比异源株高，这种差异与单克隆抗体的氨基酸差异有关。猪瘟病毒不同基因型间的抗原变异通过猪瘟病毒特异性单克隆抗体的不同反应模式被证实［22－23］。E2特异单克隆抗体对同源菌株具有很好的结合和中和作用［22－23］。研究表明，B／C结构域中H710，H724，N725，D729，K734，M738的单点突变和D／A结构域中T823，P833，T834，R837的单点突变可以导致中和单克隆抗体结合性质的丧失。在710位置的氨基酸残基可以影响单克隆抗体的结合和中和［24］。在B／C结构域的D705，E713，D729和K761残基、在A结构域的R845残基，以及在C－末端区域的E902残基是基因型1，2或3的抗原特异性的关键因素［11，13］。最近研究表明，基因型2的E2蛋白抗原区变异可以影响血清反应性，其中E37N和V45Q两个位点置换具有显著影响，其可能与E2蛋白的构象变化密切相关［25］。

4小结

4．1E2亚单位疫苗的优势

E2亚单位疫苗仅含病毒的保护性抗原，不含病毒的其他组成成分，不包含遗传信息，因此与活疫苗相比具有安全性好、稳定性强的特点，在生产工艺上无需进行灭活处理。在临床应用时存在一个很大的优势，接种后具有感染和接种的差异性，即DIVA，是典型的DIVA疫苗，从而有利于临床实践中的快速筛查。Erns和NS3ELISAs可以用于检测E2亚单位疫苗，chekitR比priocheckR猪瘟病毒的敏感性较高［4］。4．2面临的挑战E2亚单位疫苗保护效果差，低于MLV，研究表明，中国株疫苗比E2疫苗能提前1～2周建立有效的群体免疫。除此之外，E2亚单位疫苗不能完全预防垂直传播，有报道称，在疫苗首次免疫之后可以发生母婴传播，即使二免之后仍可以发生母婴传播［9］。在免疫反应方面，E2亚单位疫苗只能诱导抗体反应，免疫原性比较低，通常需要采用相应的方法如佐剂或载体等。而且E2亚单位疫苗的生产成本比常规疫苗高，这也给该疫苗大规模的商业化生产和推广应用带来一个难题。另外，猪瘟病毒变异毒株的产生是猪瘟控制面临的难题之一，E2亚单位疫苗如何应对猪瘟病毒基因型变异也是不得不面临的一个挑战。

4．3未来发展趋势