免疫学预防()

第二节　免疫学预防(Immunoprevention)

免疫学预防通过人工接种疫苗或直接输入免疫活性物质，使机体产生或获得特异性免疫，达到预防疾病的目的。可以通过自然免疫和人工免疫二种方法获得对某一病原体或疾病的特异性免疫。自然免疫指病原体感染(或隐性感染)后机体建立的特异性免疫，也指胎儿或新生儿经胎盘或乳汁从母体获得特异性抗体从而获得特异性免疫。人工免疫是指应用抗原性物质或抗原特异性抗体等使人获得对某种病原体或细胞(如肿瘤)的特异性抵抗力，包括人工主动免疫(artificial active immunization)和人工被动免疫(artificial passive immunization)。二者输入机体成分不同，发挥作用也不同，其区别见表21-1。

表21-1　人工主动免疫和人工被动免疫的比较

一、人工主动免疫

人工主动免疫是把具有免疫原性的物质接种机体，使之产生特异性免疫，从而预防感染的措施。国内常将用于人工主动免疫的细菌制剂称为菌苗；由病毒、立克次体或螺旋等制成的制剂称为疫苗。而国际上把细菌制剂、病毒制剂以及类毒素通称为疫苗(vaccine)。理想的疫苗应符合如下条件：①有效性，接种个体后可以诱导全面的免疫保护，包括细胞免疫和体液免疫、局部的黏膜免疫；在群体中可以诱导大多数人产生保护性免疫。②安全性：接种后无致病性和毒副作用等。③实用性：接种方式易被不同人群接受，疫苗易于保存、运输而且价格低廉。

疫苗为人类战胜传染病发挥了重要作用，如天花等烈性传染病在全球范围得到消灭，就得益于全球范围内接种牛痘疫苗。疫苗现临床应用广泛，不仅限于传统领域的传染病，还拓展到肿瘤、自身免疫病和计划生育等领域。随着技术的发展疫苗种类也不断增多，不仅包括传统的经典疫苗，还开发出许多新型疫苗；不仅可以有发挥传统作用的预防性疫苗，还有针对特定疾病的治疗性疫苗。本节介绍现在临床应用和研制的主要疫苗种类。

1.灭活疫苗(inactivated vaccine)

灭活疫苗又称死疫苗，是选用免疫性强的病原微生物，经过人工扩大培养后，用理化的方法灭活制成。灭活疫苗不具有病原体的生物毒性，但保留了其免疫原性，可以诱导保护性免疫。灭活疫苗通常只激活体液免疫应答，不能诱导细胞免疫效应，免疫效果有一定的局限性。死疫苗进入机体后不能生长繁殖，对机体的免疫作用弱，为维持血清抗体水平，需要多次接种疫苗。但死疫苗具有易保存、稳定等优点。常用的灭活疫苗有狂犬病、百日咳、流感、乙脑、伤寒、霍乱等疫苗。

2.减毒活疫苗(live-attenuated vaccine)

这是从自然界筛选或人工传代培养获得的保留免疫原性，但减毒或无毒的活病原微生物的制剂。减毒活疫苗接种后在体内有一定的繁殖能力，可给机体造成隐形感染，除诱导人体产生体液免疫外，还可以诱导机体产生细胞免疫，经自然感染途径接种还可以诱导形成黏膜局部免疫，诱导全面的免疫应答，因此免疫效果好、持久。减毒活疫苗一般只需要接种一次，其接种剂量小，但其稳定性差，不易保存，并且有回复突变的可能。孕妇和免疫缺陷者一般不宜接种减毒活疫苗。常用的减毒活疫苗有卡介苗、麻疹和脊髓灰质炎疫苗等。

3.类毒素(toxiod)

细菌外毒素经0.3%～0.4%甲醛处理后，失去毒性但保留免疫原性，即成类毒素。接种类毒素后可以诱导产生特异性抗体及抗毒素，从而中和外毒素的毒性。常用的制剂有破伤风和白喉类毒素，这二种类毒素常与百日咳死疫苗混合制成百、白、破三联疫苗。

4.亚单位疫苗(subunit vaccine)

除去与诱导保护性免疫无关甚至有害的成分，只保留病原体中有效免疫成分而制作的疫苗为亚单位疫苗。例如从乙型肝炎病毒表面抗原阳性者血浆中提取表面抗原，可制成乙型肝炎亚单位疫苗；提取百日咳杆菌的丝状血凝素(FHA)等保护性抗原，可制成无细胞百日咳亚单位疫苗；从细菌提取的多糖成分制备的脑膜炎球菌、肺炎球菌、b型流感杆菌的多糖疫苗。质量不好的亚单位疫苗有传播疾病的危险，如从血液中提取的某一病原体的某些成分制作成的亚单位疫苗可能传播一些血源性疾病，如乙型肝炎、丙型肝炎或艾滋病等。现在亚单位疫苗多来源于非血源性，安全性大大提高。

5.合成肽疫苗(synthetic peptide vaccine)

合成肽疫苗又称抗原肽疫苗。是测定抗原表位并对其氨基酸序列进行分析研究，确定起决定性免疫功能的氨基酸序列，用化学合成法制备表位氨基酸序列而成的具有保护性多肽疫苗。合成肽疫苗是用具有免疫原性的最小肽来激发有效的特异性免疫应答。如果合成的多肽上既有B细胞识别表位，又有T细胞识别表位，就能诱导体液免疫和细胞免疫等全面的免疫保护。T细胞对抗原表位的识别受MHC限制，由于HLA具有高度的多态性，因此，疫苗的设计应充分考虑群体中T细胞的表位概况，对大范围群体产生保护作用。现在借助计算机演绎法可以预测T细胞识别表位，为研制合成疫苗提供了重要的手段。合成肽疫苗小，免疫原性弱，常需要载体才能诱导免疫应答。

6.结合疫苗(conjugate vaccine)

细菌荚膜具有抗吞噬作用，可以抵抗机体吞噬细胞对细菌的吞噬而保护细菌。细菌在缺失荚膜时，容易被机体清除。据此提取细菌荚膜多糖制成的多糖疫苗早已应用。荚膜多糖属于T细胞非依赖性抗原，不需要T细胞辅助直接使B细胞产生IgM，无免疫球蛋白的型别转换，也不产生记忆细胞，故免疫效果差。近年来，将荚膜多糖的水解物连接于白喉类毒素制成结合疫苗，使其成为T细胞依赖性抗原，引起T、B细胞联合识别，产生IgG类抗体，提高了免疫效果。目前批准使用的结合疫苗有b型流感杆菌、肺炎链球菌和脑膜炎萘瑟菌疫苗。

7.重组抗原疫苗(recombinant antigen vaccine)

这是用基因重组技术制备的只含保护性抗原，诱导保护性免疫应答的蛋白疫苗。选定病原体编码有效免疫原的基因片断，将该基因导入细菌、酵母或能连续传代的哺乳动物细胞基因中，通过大量繁殖这些细菌或细胞，表达目的基因的产物，最后从细菌或细胞培养物中提取并纯化所需的抗原。理论上，用基因重组技术可以制备出病原体的任何一种蛋白，这种蛋白若能引起保护性免疫应答，就可能成为一种重组抗原疫苗。重组抗原疫苗不含活的病原体和病毒核酸，安全有效，成本低廉。如目前使用的用乙型肝炎病毒疫苗、口蹄疫疫苗和莱姆病疫苗等。

8.重组载体疫苗(recombinant vector vaccine)

这是将编码某一蛋白抗原的基因导入某一载体中(减毒的细菌或病毒)而制成的疫苗。导入的基因在载体中或整合到载体的基因组上或以质粒的形式存在。重组载体疫苗应用机体后，在体内增殖并将抗原的基因表达成相应的蛋白，诱导机体发生免疫应答。可以将一种病原体的多个相关基因或多种病原体的相关基因导入载体，可以制备多价疫苗。常用的载体是痘苗载体，已被用于甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒等重组疫苗的研制中。以减毒伤寒杆菌、卡介苗和脊髓灰质炎病毒为载体的重组载体疫苗也在研制中。

9.DNA疫苗(DNA vaccine)

DNA疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗，是通过基因重组技术，将编码某种蛋白抗原的外源基因(DNA或RNA)直接导入机体，通过机体细胞的转录系统在体内直接合成抗原蛋白，诱导产生对该抗原蛋白的特异性免疫应答，从而预防和治疗疾病。目前研究使用得最多的是DNA或cDNA。DNA疫苗兼有亚单位疫苗的安全性和减毒疫苗诱导应答反应的作用。其最大的优点是提供对变异迅速的病原微生物的交叉防御作用，在体内可持续表达，免疫效果好，维持时间长，是疫苗的发展方向之一。

10.转基因植物疫苗

利用转基因植物技术，将某一抗原的编码基因导入植物细胞的基因库中，抗原即可在其中表达，培养此植物使其生长就可获得表达此抗原的转基因植物。人和动物通过摄取此植物就接触抗原，能被免疫接种。西红柿和土豆等是常用的转基因植物，这类疫苗处于初期研制阶段，具有良好的前景，研制成功后可以获得良好的社会效益和经济效益。

计划免疫(planed immunization)是根据一定地区传染病疫情监测和人群免疫水平的调查，将各种免疫生物制品按科学的免疫程序，合理地、有计划地进行预防接种，提高人群的免疫力，从而达到控制和消灭某些传染病的目的而采取的措施。计划免疫程序包括儿童的免疫程序、成人和特殊职业及特殊地区人群的免疫程序。我国卫生部制定的儿童免疫程序见表21-2。

表21-2　我国儿童免疫程序表

计划免疫在世界范围内取得巨大成功。1980年，世界卫生组织宣布：由于全球接种牛痘苗预防天花的计划免疫工作有效开展，天花这种夺取人类千万生命的烈性传染病已被彻底控制；除由世界卫生组织指定的三个实验室保留天花病毒的毒种外，天花病毒已在世界上消除。我国接种三价脊髓灰质炎疫苗预防脊髓灰质炎的计划免疫工作也取得了很大成功，基本控制了此种疾病。

在我国，还有十分艰巨的计划免疫工作要开展，例如，预防乙型肝炎病毒的计划免疫工作。研制有效预防丙型肝炎病毒和人类免疫缺陷病毒的疫苗并开展相关的计划免疫工作迫在眉睫。

二、人工被动免疫

人工被动免疫是指机体注射特异性抗体等生物制品预防感染性疾病或其他疾病的方法。常用的人工被动免疫制剂有抗毒素和人免疫球蛋白。

1.抗毒素(antitoxin)

用细菌外毒素或类毒素免疫动物，诱导动物免疫应答，产生特异性抗体而制备的免疫血清，具有中和外毒素的作用，所以称为抗毒素。一般免疫马收获血清制备抗毒素。临床常用的有破伤风抗毒素、白喉抗毒素、肉毒抗毒素和气性坏疽抗毒素。抗毒素对人而言属于异种蛋白，反复多次使用可能引起超敏反应。

2.人免疫球蛋白

从大量混合血浆中或胎盘中分离制成的各种免疫球蛋白的混合物，分别称为血浆丙种球蛋白(plasma γ-globulin)和胎盘丙种球蛋白(placentalγ-globulin)。由于多数成年人隐性或显性感染过麻疹、脊髓灰质炎、甲型肝炎等多种病原体，血清中含一定数量的抗体。这些制剂就可以用于麻疹、脊髓灰质炎等病毒感染性疾病的紧急预防，以及丙种球蛋白缺乏症的治疗。

人特异性免疫球蛋白来源于恢复期病人、含高效价特异性抗体的供者血清及接受类毒素疫苗免疫患者的血浆。其具有高效价的特异性抗体、治疗效果好、在受体存留时间长，超敏反应发生率低等优点。质量不好的免疫球蛋白制剂存在传播乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒和人免疫缺陷病毒的危险。