水痘疫苗的发展趋势

趋势一、明胶的去除 明胶是个什么东西？ 明胶在疫苗研究中的历史贡献 为什么要去除明胶？

胶原 (collagen) 明胶 (gelatin) 胶原蛋白 (Collagen) 又称胶原，是由三条肽 链拧成的螺旋形纤维状蛋白质。胶原蛋白 是动物结缔组织重要的蛋白质，结缔组织 除了含 60 ～ 70 ％的水分外，胶原蛋白占了 约 20 ～ 30 ％，因为有高含量的胶原蛋白， 结缔组织具有了一定的结构与机械力学性 质，如张力强度、拉力、弹力等以达到支 撑、保护的功能。结缔组织张力 胶原蛋白的基本结构单位是 (Gly-x-y)n 重复 序列, 其中 x 常为脯氨酸 (Pro), y 常为羟脯氨 酸 (Hypro) 或羟赖氨酸 (Hylys) 。 Hylys 残基 可发生糖基化修饰, 其糖单位有的是一个半 乳糖残基 (Gal), 但通常是二糖 (Glu-Gal-), 胶 原上的糖所占的量约为胶原的 10% 。原胶 原是由三条 α- 肽链组成的纤维状蛋白质, 相 互拧成三股螺旋状构型, 长 300nm, 直径 1.5nm 。 胶原蛋白脯氨酸羟脯氨 酸羟赖氨酸糖基化纤维状蛋白三股螺旋

明胶的氨基酸组成 明胶是胶原在酸、碱、酶或 高温作用下的变性产物，与 胶原一样由 18 中氨基酸组成 ，相对分子质量从几千到几 万.氨基酸相对分子质量

明胶定义及性状 定义：本品为动物的皮、骨、腱与韧带中胶 原蛋白经适度水解（酸法、碱法、酸碱混 合法或酶法）后纯化得到的制品，或为上 述不同明胶制品的混合物。 性状：为微黄色至黄色、透明或半透明、微 带光泽的薄片或粉粒 ; 无臭、无味：在水中 久浸即吸水膨胀并软化，重量可增加 5—10 倍。

明胶提取的工艺 ★ 明胶是从动物的胶原质中，通过部分酸法水解 (A 型 ) ， 或者部分碱法水解 (B 型 ) ， 甚至还可以通过 酶解，提纯而获得的胶原蛋白。 ★ 原料整理 → 石灰水预浸 → 水力除污 → 石灰水浸 渍 → 洗涤中和 → 熬胶浓缩 → 凝胶干燥

粘度： ≥15.0% PH(10g/L 、 40 ℃ ) ： 水分： ≤14.0% 灼烧残渣： ≤2% 氯化物： ≤1% 重金属： ≤0.006% 明胶的性质：

明胶按用途可分为照相、食用、药用及工 业四类。用途  食用明胶可用于医用软硬胶囊、外科敷 料、止血海棉、冰糕、火腿肠、皮冻、汽 水悬浮剂、检剂、淀剂、雪糕等食品行业 等。  药用明胶主要用于软硬胶囊、片剂糖衣 的原材料。疫苗的稳定剂。 药用明胶  工业明胶主要用于胶合板、纱布、砂石 、印刷、粘合剂等。  照相明胶在银盐感光材料中做为载体， 还没有可以全面取代明胶的物质。 照相明胶载体 明胶的分类：

明胶的历史贡献 明胶保护疫苗毒株的机制还不是十分清 楚，一般认为明胶以非共价和非特异性的 方式将病毒颗粒链接在一起，另外利用其 胶凝作用为病毒颗粒提供框架式的生存空 间，从而增强病毒颗粒抵御周围环境条件 变化例如温度等的变化对病毒颗粒的钝化 作用，从而增强病毒的稳定性。

为什么去除明胶？  安全性更好  大大降低异常反应发生的机会

免疫学基础知识之一：抗原 抗原的定义 抗原的分类 影响免疫原性大小的主要因素 免疫原性的结构基础

1. 抗原定义 凡能 诱导 免疫系统发生免疫应 答、并能与相应的抗体或效应细 胞在体内或体外发生特异性 反 应 的物质

抗原的两大特性 (1)immunogenicity- 免疫原性 诱导免疫应答的特性 ---antibody production ---vaccine development ---experimental tools (2)antigenicity (reactivity) - 抗原性 与免疫应答效应细胞或分子 特异性反应的特性

二、抗原的两种基本特性 1. 免疫原性 免疫原性（ immunogenecity ）是 指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答（产生特异性 抗体及免疫效应细胞）的性质。 Ag T B 致敏 T 细胞 浆细胞 抗体 免疫原性示意图

2. 2. 抗原性 抗原性（ antigenicity ）又称免疫反 应性，是指抗原分子与免疫应答产物（抗体或免疫效 应细胞）发生特异性结合的性质。 Ag T B T 细胞 致敏 T 细胞 浆细胞 抗原性（免疫反应性）示意图 抗原性（免疫反应性）示意图 抗体

2. 抗原的分类 有多种分类方法： 1 ）按来源：天然抗原, 人工抗原 2 ）按是否需 Th 细胞辅助： TDAg:thymus-dependent antigen TIAg:thymus independent antigen 3 ）按激活淋巴细胞的能力： （普通）抗原（ Ag ） 超抗原（ super antigen ， Sag ） 半抗原（ hapten ）

3. 影响免疫原性大小的因素 （ 1 ） 异物性（ non-self ） * 与宿主种系关系越远，越强 * 自我、非我的相对性：

（ 2 ） 化学组成和结构 * 蛋白 - 多糖 - 核酸 * 氨基酸组成和排列有关 * 复杂则高 -- 胶原 -- 分支 -- 聚合体高于单体 * 高级结构特征 亲、疏水性、可溶性、柔韧性、双亲性

（３） 分子大小 分子量越大则越强（ 10kD ） （ 4 ） 佐剂（ adjuvant ）

（ 5 ） 免疫方案和方法、途径 经血、腹腔、皮下、皮内、肌肉等效果不同 抗原剂量和注射次数及间隔（不同疫苗有不同方案） （ 6 ） 宿主因素 宿主遗传性： —— 动物种类差别 —— 动物品系差别（纯系动物的概念） 宿主生理状态：年龄、疾病、性别

免疫学基础知识之二：免疫应答 疫苗的作用机制：

疫苗机理 理想疫苗的条件： 足够强的免疫应答； 免疫持久； 安全性；有效性； 费用；方便；

免疫球蛋白的结构免疫球蛋白的结构

抗体的免疫效应

Comparison of live and killed vaccines From Flint et al Principles of Virology ASM Press

动物受到抗原作用后，免疫反应发生改变，同一抗原物 质再次作用可表现出两种反应：  有利于机体的防御反应，使机体抵抗力增强，即产生了 免疫保护力（ immune protection ）；  产生有害于机体的组织损伤，即免疫损伤（ immune injury ），也称为变态反应 ，又叫超敏反应 （ hyper sensitivity ）或过敏反应（ anaphylaxis ）。一种以机体生 理机能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答， 是一种免疫反应性增高的免疫病理学变化。 免疫学基础知识之三：超敏反应

疫苗机理

一、超敏反应的基本概念 超敏反应 (hypersensitivity) 是机体对某抗原初次应答后，再次接受相同抗原刺激 时，发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答 变应原：能使机体产生超敏反应的抗原 特应性体质：机体对抗原的应答性 超敏反应分型： I 、 II 、 III 、 IV

变应原（ allergen ） 引起变态反应的抗原性物质，均称为变应原。包括：  完全抗原，如各种微生物和寄生虫及其代谢产物、异 种动物的血清蛋白及其制剂、异种细胞、动物毛皮；  不完全抗原（半抗原），如青霉素、磺胺类药物、非 那西汀、阿司匹林等药物及一些低分子化学物质。 半抗原本身无免疫原性，只有与蛋白质或胶体颗粒结合 形成复合抗原后才能获得免疫原性，才有可能引起变态 反应。

34 超敏反应分型 I 型超敏反应 速发型超敏反应 II 型超敏反应 III 型超敏反应 Ⅳ型超敏反应 细胞毒型超敏反应 免疫复合物型超敏反应 迟发型超敏反应

35 I 型超敏反应 特异性 IgE 介导的 主要特征 出现快，消退也快 出现功能紊乱性疾病，不出现严重组织细胞损伤 有明显个体差异和遗传背景

36 一、参与 I 型超敏反应的主要成分和细胞 （一）变应原及其特征 变应原是指能够选择性地激活 CD4+Th2 细胞 及 B 细胞，诱导产生特异性 IgE 抗体应答，引 起变态反应的抗原物质 天然变应原多为小分子可溶性蛋白质 某些药物或化学物质 ＋ 组织蛋白变应原

37 （二）变应素及其产生 变应素 ---IgE IgE 主要由鼻咽部、扁桃体、气管和胃肠道 黏膜下固有层淋巴组织中的 B 细胞产生 IgE 主要由鼻咽部、扁桃体、气管和胃肠道 黏膜下固有层淋巴组织中的 B 细胞产生 IgE + 肥大细胞和嗜碱性粒细胞 —— 机体致敏

38 （三）肥大细胞和嗜碱性粒细胞及 其表面高亲和性 IgE Fc 受体 （三）肥大细胞和嗜碱性粒细胞及 其表面高亲和性 IgE Fc 受体 肥大细胞主要分布在皮下小血管周围的结缔组织中 和黏膜下层，嗜碱性粒细胞主要分布在外周血中 肥大细胞主要分布在皮下小血管周围的结缔组织中 和黏膜下层，嗜碱性粒细胞主要分布在外周血中 肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面具有高亲和性 IgE Fc 受体，胞质中有嗜碱性颗粒。激活后可释放出 颗粒性物质 肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面具有高亲和性 IgE Fc 受体，胞质中有嗜碱性颗粒。激活后可释放出 颗粒性物质 FcεRI 由一条 α 链、一条 β 链和两条相同的 γ 链组成。 α 链与 IgE 的 FC 段结合， β 链和 γ 链可介导信号转导。 FcεRI 由一条 α 链、一条 β 链和两条相同的 γ 链组成。 α 链与 IgE 的 FC 段结合， β 链和 γ 链可介导信号转导。

39 Sensitization against allergens

40 The activators of mast cells

1 、主要特征 发生快、消退快 血清中 IgE 介导 全身性、局部性机体功能紊乱 明显的个体差异及遗传倾向

效应阶段的主要生物活性介质 1 、 组胺： 扩张小血管、增加毛细血管通透性、 刺激 平滑肌收缩、 促进粘膜腺体增加 2 、白三稀：支气管平滑肌强烈持久的收缩 支气管哮喘 高浓度 PGE 抑制组胺释放 3 、前列腺素 低浓度 PGE 促进组胺释放 4 、 血小板活化因子 PAF ：凝聚、激活血小板、 释放组胺 5 、 嗜碱性粒细胞趋化因子（ ECF-A ） : 吞噬颗粒、酶作用 副调节 释放颗粒、毒性物质 组织损伤 6 、 激肽：缓激肽 扩血管作用

二、发生机制 1 、致敏阶段：抗原进入机体后，诱发 B 细胞产生 IgE/IgG4 抗 体，之后两者以其 Fc 段与肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面高亲 和性的 FcεR Ⅰ结合，使机体呈致敏状态的过程。 表面结合特异 IgE 的肥大细胞、嗜碱性粒细胞称为致敏靶细胞。 其状态可维持数月或更长，如长期不接触变应原，致敏状态 可逐渐消失。

水痘接种过程中引起的副反应主要是 由明胶引起的 I 型过敏反应！

明胶对疫苗安全性影响 减毒麻疹疫苗， 120 万剂； 四个厂家： A, B, C, D. Biologicals Dec;31(4):245-9.

明胶在疫苗中的含量 Vaccine 19(2001):

与明胶相关的过敏反应 Vaccine 19(2001):

与明胶相关的严重过敏反应发生率

趋势二、治疗和预防用单克隆抗体 VariZIG: Dosage 暴露后 96 小时前肌肉注射； 125 units/10 kg body weight,

趋势三、 12 岁以后加强免疫

趋势四、带状疱疹疫苗

315 人 642 人 参加人数： 38,546 ； >60 岁 降低了 61.1% 80 人 27 人 降低了 66.5%

Incidence of Zoster and Postherpetic Neuralgia (PHN) in the UK 英国带状疱疹和疱疹后神经痛发生率 Rate per 1000 per year Zoster cases/ 1000/year PHN/ 1000/ year Age (years) 1. Hope-Simpson RE. J R Coll Gen Pract 1975;25:571–575.

GSK 2010 开始带状疱疹疫苗的研究

趋势五、适用于冷藏运输的水痘疫苗