疫苗与生物制剂

疫苗
疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。其中用细菌或螺旋体制作的疫苗亦称为菌苗。疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。常用的活疫苗有卡介苗，脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗、鼠疫菌苗等。常用的死疫苗有百日咳菌苗、伤寒菌苗、流脑菌苗、霍乱菌苗等。
不同疫苗的生产时间各不相同，有的疫苗可能需要22个月才能生产出一个批次。疫苗的开发是一个漫长而复杂的过程，且成本很高。接种疫苗是预防和控制传染病最经济、有效的公共卫生干预措施，对于家庭来说也是减少成员疾病发生、减少医疗费用的有效手段。
据估计，免疫接种每年能避免200万至300万例因白喉、破伤风、百日咳和麻疹导致的死亡。全球疫苗接种覆盖率（全球获得推荐疫苗的儿童所占的比例）在过去几年中一直保持稳定。

分类
中国预防接种的疫苗（vaccine）分为两类。
第一类疫苗，是指政府免费向公民提供，公民应当依照政府的规定受种的疫苗，包括国家免疫规划确定的疫苗，省、自治区、直辖市人民政府在执行国家免疫规划时增加的疫苗，以及县级以上人民政府或者其卫生主管部门组织的应急接种或者群体性预防接种所使用的疫苗；
第二类疫苗，是指由公民自费并且自愿受种的其他疫苗。

原理
疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等；当动物再次接触到这种病原菌时，动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

种类
疫苗一般分为两类：预防性疫苗和治疗性疫苗。预防性疫苗主要用于疾病的预防，接受者为健康个体或新生儿；治疗性疫苗主要用于患病的个体，接受者为患者。
根据传统和习惯又可分为减毒活疫苗、灭活疫苗、抗毒素、亚单位疫苗（含多肽疫苗）、载体疫苗、核酸疫苗等。
减毒活疫苗（live‐attenuated vaccine）
这一类的病毒疫苗多具有超过90%的效力，其保护作用通常延续多年。它的突出优势是病原体在宿主复制产生一个抗原刺激，抗原数量、性质和位置均与天然感染相似，所以免疫原性一般很强，甚至不需要加强免疫。这种突出的优势同时也存在潜在的危险性：在免疫力差的部分个体可引发感染；突变可能恢复毒力。后者随着病原毒力的分子基础的认识可更合理地进行减毒，可能使其减毒更为确实并不能恢复毒力。
灭活疫苗（inactivated vaccine）
与减毒活疫苗相比灭活疫苗采用的是非复制性抗原（死疫苗），因此，其安全性好，但免疫原性也变弱，往往必须加强免疫。需要注意的是，并不是所有病原体经灭活后均可以成为高效疫苗：其中一些疫苗是高效的，如索尔克注射用脊髓灰质炎疫苗（IPV）或甲肝疫苗；其它则是一些低效、短持续期的疫苗，如灭活后可注射的霍乱疫苗，几乎已被放弃；还有一些部分灭活疫苗的效力低，需要提高其保护率和免疫的持续期，如传统的灭活流感和伤寒疫苗。这些低效疫苗大多数将被新型疫苗代替。
类毒素疫苗
当疾病的病理变化主要是由于强力外毒素或肠毒素引起时，类毒素疫苗具有很大的意义，如破伤风和白喉的疫苗。一般来说，肠毒素的类毒素很少成功。然而肠毒素型大肠杆菌的热稳定性肠毒素（LT）经遗传改造的去毒变构体，有希望成为有效的旅行者腹泻疫苗。霍乱毒素（CT）对应的突变可能成为更为重要的疫苗。这两种毒素的变异体甚至可以诱导很好的粘膜免疫，也是有希望的粘膜免疫佐剂。
当前使用的类毒素疫苗多是采用传统技术制造。这些疫苗如白喉和破伤风疫苗含有很多不纯成分，而且将毒素变为类毒素的甲醛处理过程也导致与来自培养基的牛源多肽交联，从而最后产生不必要的抗原。因此，研究一个突变、非毒性纯分子作为一种新疫苗可以提高这些疫苗的质量和效力，如将白喉毒素52位谷氨酸替换成甘氨酸，可导致毒性丢失，且可与白喉毒素交叉反应。
亚单位疫苗与多肽疫苗
DNA重组技术使得获取大量纯抗原分子成为可能。这与以病原体为原料制备的疫苗相比在技术上发生了革命性变化，使得质量更易控制，价格也更高。从效果来看，有些亚单位疫苗，如非细胞百日咳、HBsAg等，在低剂量就具有高免疫原性；而另外一些疫苗的免疫力则较低，要求比铝盐更强的佐剂。
肽疫苗通常由化学合成技术制造。其优点是成分更加简单，质量更易控制。但随着免疫原分子量和结构复杂性的降低，免疫原性也显著降低。因此，这些疫苗一般需要特殊的结构设计、特殊的递送系统或佐剂。
载体疫苗
载体疫苗将抗原基因通过无害的微生物这种载体进入体内诱导免疫应答。它的特点是组合了减毒活疫苗强有力的免疫原性和亚单位疫苗的准确度两个优势。这种活载体疫苗的一个显著好处是可以有效在体内诱导细胞免疫，这在目前诱导细胞免疫方法还不够好、细胞免疫在一些疾病又特别重要的背景下显得很有前景。在试验中使用的重要载体有牛痘病毒的变体、脊髓灰质炎病毒、禽痘病毒、腺病毒、疱疹病毒、沙门菌、志贺菌等。也可以同时构建一个或多个细胞因子基因，这样可增强免疫反应或者改变免疫反应方向。
核酸疫苗
核酸疫苗也称之为DNA疫苗或裸DNA疫苗。它与活疫苗的关键不同之处是编码抗原的DNA不会在人或动物体内复制。核酸疫苗应包含一个能在哺乳细胞高效表达的强启动子元件例如人巨细胞病毒的中早期启动子；同时也需含有一个合适的mRNA转录终止序列。肌内注射后，DNA进入胞浆，然后到达肌细胞核，但并不整合到基因组。作为基因枪方法的靶细胞，肌细胞和树突状细胞均没有高速的分裂增殖现象，他们与质粒也没有高度的同源，故同源重组可能性较小。
与其它类疫苗相比，核酸疫苗具有潜在而巨大的优越性：①DNA疫苗是诱导产生细胞毒性T细胞应答的为数不多的方法之一；②可以克服蛋白亚基疫苗易发生错误折叠和糖基化不完全的问题；③稳定性好，大量的变异可能性很小，易于质量监控；④生产成本较低。⑤理论上可以通过多种质粒的混合物或者构建复杂的质粒来实现多价疫苗。⑥理论上抗原合成稳定性好将减少加强注射剂量，非常少量（有时是毫微克级）的DNA就可以很好的活化细胞毒性T细胞。
理论上核酸疫苗也存在潜在的问题或者副作用。首先，虽然与宿主DNA同源重组的可能性很小，但随机插入还是有可能的。虽然还没有这个问题的定量数据，但是否诱导癌变仍然是一个关注的问题。其次，在不同抗原或不同物种DNA疫苗效价的不同。应正确评价人用疫苗在模型动物的效应。其三，机体免疫调节和效应机制有可能导致对抗原表达细胞的破坏，导致胞内抗原的释放，激活自身免疫。其四，持续长时间的小剂量抗原的刺激可能导致免疫耐受，从而导致受者对抗原的无反应性。但至今为止的实践中，尚未发现这些潜在的副作用。
可食用的疫苗
此类疫苗的载体是采用可食用的植物如马铃薯、香蕉、番茄的细胞，通过食用其果实或其它成分而启动保护性免疫反应。植物细胞作为天然生物胶囊可将抗原有效递送到粘膜下淋巴系统。这是目前为数不多的有效启动粘膜免疫的形式。因此，对于粘膜感染性疾病有很好的发展前景。 [1]

禁忌症
我国习惯将疫苗禁忌分为一般禁忌和绝对禁忌，国外书刊称禁忌证和慎用证。
一般禁忌指在某种情况下可缓期接种，如发热、疾病恢复期（相当于慎用证）。
绝对禁忌证是指接种疫苗后，有可能造成发生接种不良反应的概率增加和不良反应加重或免疫损伤。如免疫功能不全（缺陷）者，不能接种减毒活疫苗，但可接种灭活疫苗。对鸡蛋过敏者，不宜接种麻疹、流感等以鸡胚细胞培养的疫苗。
参考美国2003年ACIP推荐的方案，在成年人中某些有健康条件的可选择接种某些疫苗。有糖尿病、慢性呼吸系统疾病、慢性肝病（包括酒精肝）、心脏病患者，可接种流感疫苗、肺炎多糖疫苗（PCV）、乙型肝炎疫苗；肾功能不良者，可接种肺炎多糖疫苗、乙型肝炎疫苗；免疫缺陷者，可接种肺炎多糖疫苗、水痘疫苗；HI V感染者，可接种肺炎多糖疫苗、水痘疫苗。 [1]

偶合症
预防接种的偶合症严格地说可分为偶合、诱发和加重原有疾病3种情况。
偶合是指受种者在接种时正处于某种疾病的潜伏期或者前驱期，接种后偶合发病，它与预防接种无因果关系，纯属巧合，即不论接种与否，这种疾病都必将发生。
诱发是指受种者有疫苗说明书规定的接种禁忌，在接种前受种者或者其监护人未如实提供受种者的健康状况和接种禁忌等情况，接种后受种者原有疾病急性复发或影响生理过程。
加重是指受种者原患有慢性疾病，在预防接种后立即引起加重或急性复发，经调查证实与预防接种有一定关系者。加重原有疾病实际上也是诱发的一种，不过临床症状和体征更加严重。
诱发和加重则与预防接种有直接或间接的关系，即不接种疫苗，可能就不会引起原有疾病的复发或加重。
国务院下发的《疫苗流通和预防接种管理条例》规定，受种者有疫苗说明书规定的接种禁忌，在接种前受种者或其监护人未如实提供受种者的健康状况和接种禁忌等情况，接种后受种者原有疾病急性复发或者病性加重，不属于预防接异常反应。

发展历史
疫苗的发现可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。因为从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史，控制传染性疾病最主要的手段就是预防，而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。而事实证明也是如此，威胁人类几百年的天花病毒在牛痘疫苗出现后便被彻底消灭了，迎来了人类用疫苗迎战病毒的第一个胜利，也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。此后200年间疫苗家族不断扩大发展，目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种。
生物制剂
以各类具有医研价值的碳基生物为原料，利用传统技术或现代生物技术制造，作用于人体各类生理症状的预防（保健）、治疗和诊断的各种形态制剂，统称生物制剂。

中文名
生物制剂

概念
“生物制剂”在医药行业具体指“免疫生物制剂”，是指用微生物(细菌、立克次体、病毒等)及其代谢产物有效抗原成分、动物毒素、人或动物的血液或组织等加工而成作为预防、治疗、诊断相应传染病或其他有关疾病的生物制品。
医用生物制剂 



医用生物制剂的生产，如疫苗，广谱生物制剂等的生产除具有像所有药物生产的要求外，还具有一系列的特点。如在生产上必然存在第一阶段---微生物，病毒，活体细胞的培养，随后进行后续加工取得的生物物质，同时还有洁净、钝化、提取、冷冻、冻干等特点。如阿达木单抗在完成许多生产工序时需要无菌条件，符合微污染控制要求。
保健生物制剂

哈药葡萄糖酸钙口服溶液，乳酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸锌、维生素D。
瑞卡福抑菌喷剂，主要成分为乳酸、乳酸菌、乳酸菌素等。主要功效为抑菌止痒，生殖感染类疾病的护理。

发展简史
传统生物技术发展阶段
公元前6000年苏美尔人酿造啤酒
公元前4000年埃及人发酵面包
我国殷朝制酱、周朝制醋……
特点：自然发酵，全凭经验
近代生物技术阶段
1673年荷兰微生物学家安东·列文虎克发明简式高倍（300倍）显微镜，发现了微生物。
1857年法国科学家巴斯德证明了发酵原理。
1928年英国 Fleming发现青霉素。
1940年英国弗洛里和钱恩分离出青霉素。
现代生物技术
1953年DNA双螺旋结构
1973年 建立DNA重组技术
1975年 建立单克隆抗体技术
1978年 利用大肠杆菌表达出胰岛素
1988年 PCR技术出现
1997年 英国克隆多利羊
1998年 RNA干扰技术

技术

重组DNA技术
DNA重组，重组是遗传物质的重新组合，一般也伴随着遗传物质的转移的过程。用人工方法将需要的特定基因(供体)与载体DNA连接，再将它们一起转移到另一种生物宿主细胞(受体)中，并与宿主细胞DNA整合，当宿主细胞增殖时，目的基因也随着增殖，从而改变了宿主细胞的某些遗传特性并表达目的基因编码的蛋白质，也可以说是无性拼接繁殖法传递遗传信息。

细胞和原生质体融合技术
细胞融合(cellfusion)或细胞杂交(cellhybridization)是指真核细胞通过介导和培养，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程。人工的细胞融合开始于20世纪50年代，60年代到70代作为一门新兴的技术，发展非常快，应用范围也极为广泛，除了同种类细胞间可以融合，种间远缘细胞也能融合，细胞与组织不同，不排斥异类、异种细胞，动物细胞如此，植物细胞也是如此。细胞融合不仅可用于生物学的基础理论研究，而且在生产实践上还有重要的应用价值，在单克隆抗体的制备，核质关系，体细胞的遗传和发育，新品种的培养，免疫作用，疾病的治疗和性状的改良，潜伏病毒的研究等，已取得了显著的成绩。

原生质体融合技术
原生质体是细胞内有生命物质的总称。原生质体融合在理论和实践上都有很大的意义，在植物遗传工程和育种研究上具有广阔的应用前景。它是植物同源，异源多倍体获得的途径之一，它不仅能克服远源杂交有性不亲和障碍，也可克服传统的通过有性杂交诱导多倍体植株的麻烦，最终将野生种的远源基因导入栽培种中。原生质体融合技术可望成为作物改良的有力工具之一。

植物脱毒和快速繁殖技术
植物脱毒技术，就是利用高温处理，茎尖组织培养等方法，脱除植物所感染的病毒，在超净无菌的条件下培养不带病毒的动植物株，进行营养繁殖，快速繁育和生产出无病毒的种苗、种薯，适用于大田生长。
快速无性繁殖技术又称微繁技术，是指通过植物的胚、组织或器官等进行离体无菌培养，迅速获得大量试管茵的技术。它开辟了一条既保持生物种性，又高效快速繁殖良种后代的新途径。

动物和植物细胞的大量培养技术
细胞培养(cellculture)：是指从活体中取出小块组织分离出细胞，在一定条件下进行培养，使之能继续生存，生长，增殖的一种方法。优点：离体条件下观察细胞生命活动规律，不受体内环境影响，可人为改变条件，进一步观察生理功能的改变。

动物胚胎工程技术
胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作，然后让它继续发育，获得人们所需要的成体动物的新技术。实际上是动物细胞工程的拓展与延伸。早在1891年，英国剑桥大学的赫普就在兔子身上首次成功地进行了受精卵的移植实验。到本世纪30年代，这项技术已在畜牧业上获得了越来越明显的效益。进入70年代，出现了专门从事受精卵移植的企业。高等动物的受精卵移植又叫“家畜胚胎移植”。它是将优良种畜的早期胚胎从供体母畜体中取出来，移到受体母畜输卵管或子宫中，“借腹怀胎”繁殖优良牲畜的技术。

现代微生物发酵技术
面包，馒头，酸奶，酒，酱油，醋，酱，泡菜，酸菜，腐乳，醪糟，奶酪等，是直接由微生物发酵产生的。现代发酵工程自抗生素工业的建立而兴起后，氨基酸、柠檬酸、酶制剂、甾体激素、维生素、单细胞蛋白、微生物农药等独立发酵工业体系也相继兴起。

蛋白质工程技术
所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。对动植物体内参与重要生命活动的酶加以修饰和改造，是蛋白质工程未来发展的一个重要目标。有朝一日，人们一定能够通过蛋白质工程来设计、控制那些与DNA相互作用的调控蛋白质，到那时，可以人为地控制遗传、改造生命。

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