逆向疫苗学及其应用

逆向疫苗学是一种新兴的疫苗研制方法,区别于传统的疫苗研制方法,逆向疫苗学运用了基因组学、生物信息学以及蛋白质组学等多种新型技术,建立抗原筛选库,筛选保护性抗原,制备常规方法很难或不可能生产的疫苗。该方法无需在体外培养微生物。目前,逆向疫苗学已经在多种疫苗的研制过程中取得了很大的进展。     

反向疫苗学分析方法及在疫苗开发中应用进展

疫苗自从被广泛应用以来,在人类抵抗致病微生物的战斗中发挥了越来越重要的作用。传统的疫苗开发方法是通过培养微生物,从中分离具有免疫保护作用的有效抗原,费时费力,且有很大局限性。近年来,基因组学和生物信息学方法的联合,促成了反向疫苗学(Reverse vacc inology)的产生,即从致病微生物的基因组中用生物信息学方法预测得到一批可能的保护抗原,然后通过生物化学、免疫学以及微生物学方法加以验证,大大加快了寻找保护性抗原的速度。迄今为止,人们已经多次成功地运用了反向疫苗学,其中在脑膜炎奈瑟球菌B疫苗开发研制上的成功应用成为一个里程碑式的事件,为以后的疫苗开发工作奠定了良好的基础。     

2型猪链球菌疫苗候选分子的研究进展

猪链球菌是一种全球性严重人兽共患病病原体,因为缺乏有效疫苗,使感染难以控制。目前疫苗研究主要集中在血清2型,因其流行范围最广。猪链球菌疫苗研究的方法包括构建基因表达文库、免疫蛋白质组学方法、反向疫苗学方法和其它传统方法。本文对目前为止所识别和评价的猪链球菌2型疫苗候选分子进行综述,包括全菌疫苗、英膜多糖、蛋白抗原。其中很多疫苗候选分子对小鼠或者猪有保护效果,而要获得针对更多血清型的通用疫苗则需要更多努力。     

B群脑膜炎球菌多组分疫苗研究进展

目前获准上市的流脑疫苗主要有A群、A+C群脑膜炎球菌疫苗及A,C,W-135及Y群的四价脑膜炎球菌疫苗,B群脑膜炎球菌疫苗尚未研制成功。近年来,研究人员以疫苗外膜蛋白为基础,应用反向疫苗学技术对B群脑膜炎球菌疫苗进行了大量研究,现重点对B群脑膜炎球菌多组分疫苗的研究进展予以综述。     

精准设计疫苗

疫苗的出现极大降低了感染性疾病的发病率和死亡率,显著保障了全球公共健康。本文系统回顾了疫苗的发展史,分析归纳了各类型疫苗的优缺点,并介绍了本实验室构建的一类具有广谱保护性的新型疫苗--精准设计疫苗。精准设计疫苗是一类应用高通量技术和反向遗传学技术,定向筛选病原体全基因组内特异位点、区域,进而精准设计的重组疫苗。基于个体基因、环境、生活方式等特征的精准医学引领了新一轮的医疗变革,而这种基于病原体或异常细胞的特定基因、蛋白、通路的精准设计疫苗则为疫苗的研发提供了全新的技术和思路,将推动疫苗学进入新时代。     

流行性脑脊髓膜炎疫苗的研究进展

脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis,Nm)从发现至今已超过100年,它所引起的流行性脑脊髓膜炎(流脑)曾数度引发严重的公共卫生问题。流脑疫苗的研究经历了漫长而曲折的历程,疫苗制备技术不断更新。近年来,随着反向疫苗学技术的问世,流脑疫苗尤其是B群流脑疫苗的研究取得了突破性进展。本文将以流脑死菌苗、荚膜多糖疫苗、结合疫苗、基因工程疫苗等的研究历程,从技术发展的角度阐述流脑疫苗的研究进展。     

新型疫苗研发与下一代技术

疫苗接种是人类历史上最为成功的医疗干预措施。近年来,疫苗研发出现了突破性进展,国内外上市了多种针对重要传染病的新型疫苗。尽管如此,疫苗研发仍面临很大挑战,传统的疫苗设计存在诸多技术缺陷,目前仍没有疫苗能够用于防控诸如艾滋病、疟疾、寨卡病毒等对人类健康具有重大威胁的传染病。随着生物信息学和结构生物学等技术的发展,疫苗设计领域出现了保护组学分析、结构疫苗学和合成生物学等新的研究方向,这些新的技术平台为今后新型疫苗的设计提供了全新的研究思路。     

疫苗输送系统研究进展

随着疫苗学的发展,疫苗配方出现改进,疫苗内除含有抗原与佐剂成份外,还有输送系统.疫苗输送系统对于蛋白亚单位、核酸等疫苗的作用尤为重要,其除具有与其它佐剂一样能增强免疫应答外,可以较长时间内刺激动物免疫系统,减少免疫次数,从而降低费用.疫苗输送系统对开发防控人类和动物疫病的新型疫苗具有重要的理论与现实意义.笔者就近年来疫苗输送系统的研究进展做一综述.     

疫苗学新进展

本文综述疫苗学新近进展,包括疫苗学中的现代课题、疫苗发展的新方法、疫苗接种的对象以及新世纪中疫苗使用的社会问题等。     

应用ELISPOT方法筛选确定HIV-1B'/C亚型疫苗六种抗原的H-2d限制的T细胞表位

为了筛选和确定用于检测表达HIV-1 B’/C亚型病毒6种抗原(gp160、gag、polr、evt、at和nef)的艾滋病疫苗免疫小鼠后H-2d限制的特异性T细胞表位,本研究使用表达上述6种抗原的复制型DNA疫苗和非复制型重组痘苗病毒疫苗联合免疫BALB/c小鼠,通过矩阵设计将HIV-1 B(C)亚型6种相应抗原全序列肽库分别混合成肽池,使用肽池对免疫小鼠进行IFN-γELISPOT检测,根据检测结果确定肽库中特异反应的优势表位肽。结果显示:筛选到七条针对Gag的特异表位肽,其中有5条与文献报道相同,另2条为新表位肽;筛选到3条针对Pol蛋白特异表位肽,其中一条为新表位肽;筛选到2条针对gp160特异表位肽,其中一条为新表位肽;在Nef肽库中筛选到一条新的表位肽;从Tat肽库中筛选到3条表位肽,这三条肽在肽库中是连续的序列,都包含(或部分包含)网上公布的表位序列;在Rev肽库中没有筛选到能够产生阳性反应的特异性表位肽。本研究使用IFN-γELISPOT方法筛选和确定了可用于检测表达HIV-1 B’/C亚型病毒6种抗原(gp160、gag、pol、revt、at和nef)的艾滋病疫苗免疫小鼠后H-2d限制的特异性T细胞表位。     

肺炎链球菌疫苗的研究进展

肺炎链球菌疫苗研制对于肺炎链球菌感染的防治具有重要意义。常见的荚膜多糖疫苗存在很大缺陷,需要更为有效的疫苗来替代。本文综述肺炎链球菌疫苗研制中的一些进展,包括结合疫苗的研制、几种公认的蛋白疫苗因子的研究进展和新的蛋白疫苗因子的筛选。同时还介绍肺炎链球菌疫苗研制过程中的一些新思路（联合疫苗、活疫苗、DNA疫苗）,它们是对肺炎链球菌疫苗研制方法的丰富。     

病原微生物DNA疫苗研究最新进展

自19世纪末,疫苗研究经历了3次革命:第1次是由巴斯德等研制开发的减毒或灭活的疫苗,第2次是使用亚单位疫苗,包括基因工程疫苗和生物体天然产物疫苗第3次是核酸疫苗.核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗,其中研究最多的是DNA疫苗.核酸疫苗的出现,开拓了疫苗学的新纪元.     

植物口服疫苗的研究进展

植物口服疫苗是通过转基因植物生产,通过口服的方式预防疾病的生物制品。作为一种新型疫苗,其研究开始于三十几年前。由于植物口服疫苗可以最大程度地降低传统疫苗的潜在风险,在疫苗生产中具有优势,因此拥有良好的商业生产前景。植物疫苗价格低廉,生产过程安全,可产生与注射疫苗相似效价效果,无论是在控制养殖业抗生素滥用的情况下作为替代方法,还是在某些经济发展水平不高、卫生条件较差的发展中国家用于预防和控制某些传染病,都是十分理想的。该文对植物口服疫苗生产方法、候选生物反应器、疫苗有效性、适用范围和发展前景进行了概述。此外,还着重对目前开展的植物口服疫苗在病毒、细菌、寄生虫引起的人畜共患病中的应用研究,以及其在人类肿瘤预防中所开展的应用研究进行了较为详细的综述。虽然植物疫苗的研究及应用在植物外源基因表达量、免疫剂量、免疫接种途径等方面还存在很多挑战,但依然为传统疫苗学的研发提供了一条充满希望的新途径。     

应用生物信息学方法筛选幽门螺杆菌疫苗候选抗原

目的：应用生物信息学分析方法筛选幽门螺杆菌新的疫苗候选抗原。方法：从TIGRCMR下载幽门螺杆菌26695和J99株全基因组序列,应用生物信息学SignalP、PredTMBB、LipoP、TMHMM、Phobius、PSORT-B和SubLoc等分析软件,筛选幽门螺杆菌新的外膜蛋白和分泌蛋白疫苗候选抗原。结果：从幽门螺杆菌26695株筛选得到54个编码β-桶型跨膜蛋白、脂蛋白或分泌表达蛋白的疫苗候选蛋白抗原,从幽门螺杆菌J99株得到61个呈现上述表达方式的疫苗候选蛋白抗原;且这2株细菌的疫苗候选蛋白呈现良好的交集状况,即有43个候选疫苗蛋白是相同的。结论：用生物信息学分析方法可以从全基因组范围内快速筛选到保守的分泌或表面暴露的疫苗候选抗原,为疫苗抗原的快速筛选与鉴定奠定了基础。     

布氏杆菌病疫苗的应用和研究现状

布氏杆菌病是由布氏杆菌引起的一种重要的人兽共患病。布氏杆菌具有宿主广泛、传染性强以及感染后根治困难等特点,对畜牧业和人类健康均构成严重威胁,疫苗免疫是预防和控制布氏杆菌病的主要措施。迄今国内外已有多个弱毒活疫苗在使用,但均存在一定的缺陷,因此研究更理想的疫苗一直是控制布氏杆菌病的重点。目前除了常规诱变筛选新的弱毒株外,人们正通过基因工程技术构建重组弱毒疫苗、DNA疫苗以及亚单位疫苗。本文简述了布氏杆菌病疫苗的应用及新型疫苗的研究现状。     

生物信息学方法预测病原体抗原蛋白序列中多肽疫苗候选表位

根据病原体抗原基因中具有免疫原性的表位氨基酸序列,通过化学合成技术可制备该病原体的多肽疫苗。相较于灭活和减毒疫苗,多肽疫苗因成分简单、特异性强、安全性高、易于保存等优点成为疫苗研发的重点。然而,特异有效的疫苗候选表位的预测和筛选,仍是限制多肽疫苗设计与研发的一个重要因素。本研究综合多个生物信息学工具,构建了一个可用于预测和筛选病原体多肽疫苗候选表位的操作流程。并且,基于严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)的结构蛋白序列,该流程被成功地应用于其候选抗原表位的预测和筛选。最终,我们共筛选到34条关于SARS-CoV-2的T细胞候选表位,其中20条候选表位与数据库中经过验证的表位高度同源,且能够被T细胞受体(T cell receptor, TCR)识别。综上所述,本研究不仅为当下广泛蔓延的SARS-CoV-2的多肽疫苗设计提供了候选表位,还建立了一个广泛适用于多肽疫苗候选表位预测和筛选的工作流程。     

产生无标记农杆菌突变体方法的建立及优化

农杆菌已经用作许多生物过程研究的模型细菌,为了解析这些生物过程的分子机理,对农杆菌的某些基因进行突变就显得非常重要．以自杀性基因sacB作为反向可选择性标记基因,利用同源重组的原理,建立了一种可对农杆菌基因进行准确插入、删除和位点置换的突变方法,所获突变体不带任何不需要的外源DNA序列．通过详细研究同源序列的长度对农杆菌同源重组效率和突变体产生概率的影响,以及对农杆菌中的同源重组机理的分析,提出了优化该突变体产生方法的方案,即通过设计不等长的上下游同源序列和选择其中一种类型的单交换重组体来筛选二次交换重组体的方法,可以显著地提高理想突变体的产生概率．研究结果对如何提高突变体的产生概率和减少突变体筛选的工作量具重要的参考价值．利用该方法成功地获得了两个基因被同时删除而且不含抗性标记的农杆菌突变株．     

灵芝中基于内源ura3基因的多基因沉默系统的建立及其应用

灵芝是一种重要的药用真菌,然而由于近几年缺乏有效的反向遗传体系研究,灵芝的分子遗传相关研究进展相对缓慢。该研究建立了一种更加简便快捷的灵芝电穿孔转基因方法,利用灵芝内源乳清酸核苷-5′-单磷酸脱羧酶基因(ura3)作为反向筛选标记,构建4种沉默载体(颈环结构沉默载体,正向沉默载体,反向沉默载体以及正反双向启动子沉默载体),并基于此转基因方法实现了对灵芝内源基因的沉默。通过系统比对以上4种沉默方法,发现4种沉默方法都不同程度地下调了ura3基因的表达,其中双向启动子沉默不仅载体构建方便并且能够获得最高的沉默效率(达到81.9%)。利用这种双向启动子沉默载体以及ura3的反向筛选特性,建立了灵芝的共沉默体系,发现共沉默下基因转录的下调有一定的相关性,提高了基因沉默的筛选效率。该反向遗传体系的建立有助于深入研究灵芝中单基因或多基因的功能,推动灵芝等大型担子菌的分子遗传研究进展。     

口蹄疫反向疫苗研究进展

利用反向遗传技术对口蹄疫病毒基因的改造和修饰,可以实现对疫苗种毒的生产性能、抗原匹配性、抗原稳定性、免疫应答能力、生物安全性等特征的改良,能够迅速获得预期生物学特性的疫苗候选株,进而可以减少和避免流行毒株驯化环节带来的负面影响。不仅改变了对流行毒株筛选驯化受病毒自然属性制约、费时费力、成功率低的缺陷,而且可以实现更为主动有效的疫苗毒株的设计,对整体提升疫苗品质和效力具有重大意义。本文以口蹄疫病毒为例,从改良疫苗毒株的生物学特性方面进行了综述,为相关研究提供参考和借鉴。     

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《疫苗学》主　编:张延龄　张　晖2 0 0 4 ISBN 7 0 3 0 115 86 4 Q .12 8016开,纸面精装,15 0 0页定价:198.0 0元国内第一本全面系统地介绍疫苗学及相关知识的专著,全书分理论管理篇、技术篇和各论三部分,共六十四章。理论管理篇主要介绍了疫苗的基本概念、发展简史、疫苗研制、开发与生产应用等基本知识。技术篇全面系统地介绍了疫苗研制、开发和生产所涉及的各种实验技术、方法和操作过程。各论篇就各种类型疫苗的基本概念、病原学与流行病学原理、病原致病机制以及疫苗的免疫机制与临床应用等内容进行了详细地介绍。《肿瘤遗传学》吴…