人用疫苗與人工免疫

趙明東 楊喻然

(1 山東省肥城市桃都中學(xué) 肥城 271600； 2 北京一零一中學(xué) 北京 100091)

免疫是一種生理功能，它能識別“自己”和“非己”成分，從而破壞和排斥進(jìn)入機體的抗原物質(zhì)、機體本身所產(chǎn)生的損傷細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等，以維持人體的健康。預(yù)防是控制傳染病最主要的手段，接種疫苗是進(jìn)行人工免疫的最有效的措施。

1 疫苗是生物免疫制品

疫苗是為預(yù)防、控制傳染病的發(fā)生和流行，將病原微生物或其組成成分及代謝產(chǎn)物，經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的免疫制品。國際上統(tǒng)稱的疫苗含菌苗、疫苗和類毒素三類。

1.1 菌苗 將某種疾病的致病細(xì)菌經(jīng)滅活或減毒處理后制成的能夠預(yù)防該疾病的細(xì)菌制品，如百日咳菌苗、流腦菌苗等。

1.2 疫苗 將某種疾病的病毒或立克次體等經(jīng)培養(yǎng)、減毒或滅活等方式處理后制成的能夠?qū)υ摷膊∑鸬筋A(yù)防作用的生物制品，如乙型肝炎疫苗、狂犬病疫苗等。

1.3 類毒素 將某種疾病的致病菌所產(chǎn)生的毒素經(jīng)解毒、加工精制而成的制品，如破傷風(fēng)類毒素、白喉類毒素等。

2 疫苗的免疫機理

疫苗保留了病原體刺激機體免疫系統(tǒng)的特性，當(dāng)機體接觸到不具傷害力的疫苗(抗原)后，免疫系統(tǒng)便會產(chǎn)生一定的抗體、活性生理物質(zhì)、免疫激素等物質(zhì)?？贵w與抗原的結(jié)合可促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用，從而將抗原清除或使病原體失去致病性。當(dāng)抗原被清除后，機體還將保持產(chǎn)生相應(yīng)抗體的能力。若機體再次接觸到同樣的抗原(病原體)，機體的免疫系統(tǒng)便會依循其原有的記憶，快速產(chǎn)生大量的相應(yīng)抗體，再以同樣的方式將抗原清除。體內(nèi)疫苗免疫機理發(fā)揮可分主動免疫和被動免疫兩種類型。

2.1 人工主動免疫 主動免疫又稱自動免疫，是指將疫苗接種于易感者，刺激機體自發(fā)產(chǎn)生獲得性免疫力的能力。主動免疫疫苗包括類毒素疫苗、滅活疫苗、減毒活疫苗、基因工程疫苗等。該類疫苗在注射后需要經(jīng)過一定時間才產(chǎn)生抗體；抗體產(chǎn)生后隨著時間的推移會逐漸減少。主動免疫疫苗主要用于疾病的預(yù)防，又稱為預(yù)防性疫苗。

2.2 人工被動免疫 被動免疫是指對未進(jìn)行主動免疫的易感者在接觸傳染源后，向其機體輸入由他人或動物產(chǎn)生的含特異性抗體的血清或純化免疫球蛋白，或注射細(xì)胞因子等細(xì)胞免疫制劑，使機體即刻獲得特異性抗感染的能力。該類疫苗主要用于治療或緊急預(yù)防，又稱治療性疫苗。其特點是被動疫苗注入機體便立即發(fā)生免疫作用；由于該免疫力非自身免疫系統(tǒng)產(chǎn)生，易被清除，免疫作用維持時間較短，故需要適時追加2～3次注射，以加強免疫。例如，對于被狗咬傷前未進(jìn)行主動免疫的人，咬傷后應(yīng)盡早皮下注射破傷風(fēng)抗毒素(1 500～3 000 mL)或人體破傷風(fēng)免疫球蛋白。因破傷風(fēng)的發(fā)病有潛伏期，所以要盡早注射，以起到預(yù)防作用。

3 各類疫苗的優(yōu)點與不足

目前用于人類疾病防治的疫苗有20多種。按疫苗組成成分和生產(chǎn)工藝，可分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗兩大類別。

3.1 傳統(tǒng)疫苗 傳統(tǒng)疫苗主要有減毒活疫苗、滅活疫苗和類毒素疫苗三類。

3.1.1 減毒活疫苗 減毒活疫苗是指經(jīng)過處理后，病原體毒性減弱，但仍保留其免疫原性的疫苗。將其接種到體內(nèi)，一般不會引發(fā)疾病但可引發(fā)機體免疫應(yīng)答，起到獲得長期或終生保護(hù)的作用。這類疫苗的特點是免疫原性一般很強，其免疫力強、作用時間長，甚至不需加強免疫，但也有潛在的危險性，在免疫力差的部分個體中可恢復(fù)毒力，甚至引發(fā)感染，在使用中應(yīng)注意這點。

3.1.2 滅活疫苗 滅活疫苗指利用加熱或使用甲醛等方法，將人工培養(yǎng)的完整病原微生物殺死，使其喪失感染性和毒性，保持免疫原性，再結(jié)合相應(yīng)的佐劑制成的死疫苗。與減毒活疫苗相比，其安全性好，但免疫原性變?nèi)酰毤訌娒庖?。例如，傳統(tǒng)的滅活流感疫苗和傷寒疫苗，其效力低，需提高它們的保護(hù)率和免疫的持續(xù)期。大多數(shù)滅活低效疫苗將會被新型疫苗代替。

3.1.3 類毒素疫苗 類毒素疫苗是用甲醛溶液把細(xì)菌毒素的毒性消除，但仍保留其抗原作用的生物制品。類毒素疫苗對由強力外毒素或腸毒素引起的疾病，具有很大的作用。采用傳統(tǒng)技術(shù)制成的類毒素疫苗會含有很多不純成分，易產(chǎn)生不必要的抗原。其中，白喉、破傷風(fēng)疫苗等就有這種不足。

3.2 新型疫苗 新型疫苗主要有亞單位疫苗、多肽疫苗、載體疫苗、核酸疫苗和可食用的疫苗。

3.2.1 亞單位疫苗 亞單位疫苗是通過化學(xué)分解或有控制性的蛋白質(zhì)水解方法，提取細(xì)菌、病毒的特殊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，篩選出的具有免疫活性的片段制成的疫苗。利用DNA重組技術(shù)獲取大量純抗原分子，使得亞單位疫苗質(zhì)量更易控制。大多數(shù)的亞單位疫苗，低劑量就具有高免疫原性，如非細(xì)胞百日咳、乙肝表面抗原等疫苗就具有這種優(yōu)勢。

3.2.2 多肽疫苗 多肽疫苗是按照病原體抗原基因中已知或預(yù)測的某段抗原表位的氨基酸序列，通過化學(xué)合成技術(shù)制備的疫苗。優(yōu)點是成分更加簡單，質(zhì)量更易控制，不存在毒力回升或滅活不全的問題。但隨著免疫原分子量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的降低，免疫原性也顯著降低。多肽疫苗一般需要特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計、特殊的遞送系統(tǒng)或佐劑。

3.2.3 載體疫苗 載體疫苗是將抗原基因通過無害的微生物載入人體內(nèi)，誘導(dǎo)機體的免疫系統(tǒng)做出免疫應(yīng)答。其特點是組合了減毒活疫苗強有力的免疫原性和亞單位疫苗的準(zhǔn)確度的優(yōu)勢。載體疫苗也可同時構(gòu)建一個或多個細(xì)胞因子基因，以增強免疫反應(yīng)或改變免疫反應(yīng)方向；突出優(yōu)點是可有效在體內(nèi)誘導(dǎo)細(xì)胞免疫。誘導(dǎo)細(xì)胞免疫試驗中使用的重要載體有： 牛痘病毒的變體、脊髓灰質(zhì)炎病毒等。

3.2.4 核酸疫苗 核酸疫苗也稱基因疫苗，是把病原體免疫原的基因片斷和質(zhì)粒載體一起直接注射到宿主體內(nèi)，該基因表達(dá)的免疫原蛋白會進(jìn)一步誘導(dǎo)宿主生成特異性體液抗體和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞，達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。例如，把乙型肝炎病毒的抗原基因插入酵母菌中，讓酵母菌生產(chǎn)能預(yù)防肝炎的乙型肝炎疫苗。核酸疫苗分DNA疫苗、RNA疫苗兩類。核酸疫苗與活疫苗的關(guān)鍵不同是編碼抗原的DNA不會在人或動物體內(nèi)復(fù)制，其優(yōu)點是： ①免疫保護(hù)力增強；②制備簡單，省時省力；③同種異株交叉保護(hù)；④應(yīng)用較安全；⑤產(chǎn)生持久免疫應(yīng)答；⑥貯存、運輸方便；⑦可用于防治腫瘤。

3.2.5 可食用的疫苗 用基因工程手段將抗原蛋白基因?qū)肟墒秤玫闹参?如馬鈴薯、香蕉、番茄)細(xì)胞內(nèi)，使該基因在植物細(xì)胞中表達(dá)；人食用該植物后，上述細(xì)胞作為天然生物“膠囊”將抗原有效遞送到黏膜下淋巴系統(tǒng)，進(jìn)而啟動保護(hù)性免疫反應(yīng)。在防治黏膜感染性疾病方面，該類疫苗具有很好的發(fā)展前景。

人的體質(zhì)不同，抗體的種類不同，抗體在人體內(nèi)存在的時間也不同，因此接種了疫苗不等于終身都獲得該病的抵抗能力。利用安全有效的疫苗，結(jié)合不同年齡人群的免疫狀況和傳染病的流行情況、各種生物制品的性能和免疫期限，科學(xué)地安排預(yù)防接種，可以提高機體的免疫力，達(dá)到控制和消滅傳染病的目的。