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关键词:鹅细小病毒;基因工程亚单位疫苗;免疫试验
中图分类号:S835 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-01-0171-1
中图分类号:S835 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-01-0171-1
基金项目:吉林省自然科学基金面上项目(201215230),吉林省牧业管理局项目(吉牧科字第200902号)。
基金项目:吉林省自然科学基金面上项目(201215230),吉林省牧业管理局项目(吉牧科字第200902号)。
细小病毒(Goose Parvovirusis,GP)呈世界性分布,发病率和病死率均较高,临床一旦发病,无有效的治疗办法,严重危害本地区养鹅业的健康发展[1]。目前,国内外用于GP的预防主要以传统疫苗为主,基因工程疫苗尚属探索阶段,尚缺乏GPV基因工程疫苗诱导雏鹅细胞免疫和体液免疫的系统研究资料。在GPV的三个结构基因中,Le Gall-Recule等[2]利用杆状病毒表达系统,证明表达的番鸭细小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究拟对GPV的vp2基因进行原核表达,制备基因工程亚单位疫苗,并进行免疫试验分析,为GPV的vp2基因工程疫苗的研制奠定基础。
细小病毒(Goose Parvovirusis,GP)呈世界性分布,发病率和病死率均较高,临床一旦发病,无有效的治疗办法,严重危害本地区养鹅业的健康发展[1]。目前,国内外用于GP的预防主要以传统疫苗为主,基因工程疫苗尚属探索阶段,尚缺乏GPV基因工程疫苗诱导雏鹅细胞免疫和体液免疫的系统研究资料。在GPV的三个结构基因中,Le Gall-Recule等[2]利用杆状病毒表达系统,证明表达的番鸭细小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究拟对GPV的vp2基因进行原核表达,制备基因工程亚单位疫苗,并进行免疫试验分析,为GPV的vp2基因工程疫苗的研制奠定基础。
1 材料与方法
1 材料与方法
1.1 材料
1.1 材料
BALB/c小鼠购自哈尔滨兽医研究所;弗氏佐剂购自sigma公司;其他载体与试剂由延边大学预防兽医实验室提供。
BALB/c小鼠购自哈尔滨兽医研究所;弗氏佐剂购自sigma公司;其他载体与试剂由延边大学预防兽医实验室提供。
1.2 GPV延边株vp2基因工程亚单位疫苗的制备
1.2 GPV延边株vp2基因工程亚单位疫苗的制备
采用常规方法提取GPV延边株的基因组DNA,以特异引物[3]扩增vp2基因片段,构建原核表达载体pET30a-vp2,并在大肠杆菌中诱导表达,将Western-blot鉴定为阳性的蛋白进行亲和层析纯化,纯化后重组蛋白与弗氏佐剂混合乳化,制备GPV的基因工程亚单位疫苗。
采用常规方法提取GPV延边株的基因组DNA,以特异引物[3]扩增vp2基因片段,构建原核表达载体pET30a-vp2,并在大肠杆菌中诱导表达,将Western-blot鉴定为阳性的蛋白进行亲和层析纯化,纯化后重组蛋白与弗氏佐剂混合乳化,制备GPV的基因工程亚单位疫苗。
1.3 vp2基因工程亚单位疫苗的动物免疫试验
1.3 vp2基因工程亚单位疫苗的动物免疫试验
免疫试验共分3组,每组10只BALB/c小鼠,分别为接种VP2重组蛋白组,VP2重组蛋白加佐剂组和生理盐水对照组。在每一次免疫前采血分离血清,第3次免疫后的第2d、4d、6d分别采血分离血清,均存于-20℃备用。
免疫试验共分3组,每组10只BALB/c小鼠,分别为接种VP2重组蛋白组,VP2重组蛋白加佐剂组和生理盐水对照组。在每一次免疫前采血分离血清,第3次免疫后的第2d、4d、6d分别采血分离血清,均存于-20℃备用。
1.4 ELISA监测血清VP2抗体水平
1.4 ELISA监测血清VP2抗体水平
用纯化的VP2重组蛋白为抗原包被反应孔,以小鼠抗GPV阳性血清为一抗,以山羊抗小鼠HRP-IgG为二抗,进行ELISA检测实验小鼠血清中抗体水平,并分析vp2基因工程亚单位疫苗对实验小鼠的体液免疫水平。采用SAS软件对试验数据进行分析。-IgG为二抗,进行ELISA检测实验小鼠血清中抗体水平,并分析vp2基因工程亚单位疫苗对实验小鼠的体液免疫水平。采用SAS软件对试验数据进行分析。
2 结果
2 结果
2.1 GPV vp2基因的原达表达
2.1 GPV vp2基因的原达表达
对pET30a-vp2进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE与Western-blot试验表明,在经考马斯亮兰染色的SDS-PAGE胶上和NC膜上均出现VP2特异性条带(图略),百未诱导的重组菌未出现特异条带。
对pET30a-vp2进行IPTG诱导表达,SDS-PAGE与Western-blot试验表明,在经考马斯亮兰染色的SDS-PAGE胶上和NC膜上均出现VP2特异性条带(图略),百未诱导的重组菌未出现特异条带。
2.2 GPV重组VP2蛋白的体液免疫水平
2.2 GPV重组VP2蛋白的体液免疫水平
对采集的BALB/c免疫小鼠血清进行ELISA试验检测,每个样品重复检测三次,取平均值计算,详见表1。经统计学分析表明,在三免后第2d,重组蛋白组和重组蛋白佐剂组免疫小鼠血清的OD450nm值均达到最高值,重组蛋白佐剂组与生理盐水阴性对照组间差异极显著(P
对采集的BALB/c免疫小鼠血清进行ELISA试验检测,每个样品重复检测三次,取平均值计算,详见表1。经统计学分析表明,在三免后第2d,重组蛋白组和重组蛋白佐剂组免疫小鼠血清的OD450nm值均达到最高值,重组蛋白佐剂组与生理盐水阴性对照组间差异极显著(P
表1 免疫后BALB/c免疫小鼠血清中抗体消长变化(OD450)
表1 免疫后BALB/c免疫小鼠血清中抗体消长变化(OD450)
组别 一免前 二免前 三免前 三免后2d 三免后4d 三免后6d
组别 一免前 二免前 三免前 三免后2d 三免后4d 三免后6d
重组蛋白组 0.039±
重组蛋白组 0.039±
0.015 0.312±0.012 0.434±0.022 0.536±0.031 0.480±0.036 0.245±
0.015 0.312±0.012 0.434±0.022 0.536±0.031 0.480±0.036 0.245±
0.017
0.017
重组蛋白佐剂组 0.033±
重组蛋白佐剂组 0.033±
0.032 0.498±0.017 0.663±0.028 0.687±0.036 0.569±0.037 0.461±
0.032 0.498±0.017 0.663±0.028 0.687±0.036 0.569±0.037 0.461±
0.019
0.019
生理盐水组 0.037±
生理盐水组 0.037±
0.013 0.031±0.015 0.039±0.015 0.038±0.015 0.034±0.015 0.030±
0.013 0.031±0.015 0.039±0.015 0.038±0.015 0.034±0.015 0.030±
0.015
0.015
3 讨论
3 讨论
本研究以GPV的vp2基因为目的基因,以pET30a为表达载体,在体外高效表达了VP2蛋白,经重组蛋白免疫小鼠试验发现,该重组蛋白具有免疫活性,重组蛋白佐剂组与阴性组间血清抗体水平差异极显著,说明vp2基因可以作为基因工程疫苗的候选基因,而重组蛋白佐剂组与重组蛋白组间血清抗体水平差异显著,提示佐剂对基因工程亚单位苗的免疫效果影响较大。由于本研究只是初步的预试验,未进行攻毒试验和鹅体内试验,这将在下一步试验中予以开展。本研究结果为GPV vp2基因工程疫苗的研制奠定基础。
本研究以GPV的vp2基因为目的基因,以pET30a为表达载体,在体外高效表达了VP2蛋白,经重组蛋白免疫小鼠试验发现,该重组蛋白具有免疫活性,重组蛋白佐剂组与阴性组间血清抗体水平差异极显著,说明vp2基因可以作为基因工程疫苗的候选基因,而重组蛋白佐剂组与重组蛋白组间血清抗体水平差异显著,提示佐剂对基因工程亚单位苗的免疫效果影响较大。由于本研究只是初步的预试验,未进行攻毒试验和鹅体内试验,这将在下一步试验中予以开展。本研究结果为GPV vp2基因工程疫苗的研制奠定基础。
参考文献
参考文献
[1] 方定一.小鹅瘟的介绍[J].中国兽医杂志,1962,8:19-20.
[1] 方定一.小鹅瘟的介绍[J].中国兽医杂志,1962,8:19-20.
[2] le Gall-Recule, Jestin V,Chagnaud P.Expression of muscovy duck parvovirus capsid proteins (VP2 and VP3) in a baculovirus expression system and demonstration of immunity induced by the recombinant proteins [J].J GenVirol,1996,77(9):2159-2163.
[2] le Gall-Recule, Jestin V,Chagnaud P.Expression of muscovy duck parvovirus capsid proteins (VP2 and VP3) in a baculovirus expression system and demonstration of immunity induced by the recombinant proteins [J].J GenVirol,1996,77(9):2159-2163.
[3] 胡晓静,潘杰,陈进喜,等.2株鹅细小病毒主要结构蛋白vp2基因的克隆和序列分析[J].现代农业科技,2008,(23):262-265.
[3] 胡晓静,潘杰,陈进喜,等.2株鹅细小病毒主要结构蛋白vp2基因的克隆和序列分析[J].现代农业科技,2008,(23):262-265.
研究人员透露,疫苗的有效性和安全性还要进一步通过临床评价来验证。待三期临床完成后,才有可能进入市场,至少需要6年时间,过程中仍存在一定风险。
康恩贝抗抑郁新药获批生产
据国家食药监局网站最新信息,康恩贝3.1类新药草酸艾司西酞普兰片已获批生产。该药是目前全球广为应用的抗抑郁一线药物,2013年国内销售总额超过1亿元。
康恩贝此次精神类新药获批生产,可丰富公司的现有产品线,对未来业绩产生积极作用。
俄罗斯研发出世界首个戒烟疫苗
日前,俄罗斯希姆基纳米实验室的科学家研究出世界第一种戒烟接种疫苗。接种这种疫苗可让烟民永远戒烟, 因为受种者机体会产生一种阻止尼古丁进入大脑的特殊抗体,这种抗体可以让烟民不想吸烟。
目前,这种疫苗已成功通过第一阶段试验,进入临床阶段。
Devices器械
中国电信推出全球首款医疗诊断手机
近日,中国电信与瑞士企业LifeWatch联合推出全球首款医疗诊断手机LifeWatchV,由中国云狐科技提供其移动医疗系统平台。
该产品是一款搭载安卓系统的智能手机,内置7种不同的健康测试。用户只需将拇指放在屏幕感应器上,手机就能开始身体检测,包括心电图、血糖、血氧以及心率等。
可监测血糖值隐形眼镜问世
据谷歌公司官方消息,其目前正在测试一款具有高科技含量的隐形眼镜,可以在佩戴后针对糖尿病患者眼泪中所含的糖分进行监测,随时让患者掌握自己的血糖水平。
这款智能隐形眼镜内置了微型无线芯片和小型葡萄糖传感器,目前处于临床研发过程中,将来有望帮助糖尿病患者真正走出24小时动态监测血糖的痛苦。
可检测肝癌化疗效果的超声系统问世
近日,日本兵库医科大学超声波中心和东芝医疗的研究人员开发出一种可用于快速检测肝癌患者化疗效果的新型超声检测系统。
研究人员介绍,这套新型超声检测系统能够自动追踪病灶位置,检测起来比较简便。其检测方法是,在肝癌患者接受化疗一到两周后,医务人员将造影剂注射到患者血液中,然后采用超声检测系统进行观察。造影剂流入肿瘤用时越长,说明化疗药物的效果越好,肿瘤正在缩小。
Technology技术
中国发现白血病抑癌新基因
中国科学家近期的一项研究发现了一个在急性白血病患者中有较常见突变的抑癌基因,且揭示了其功能异常与多种不同致癌基因之间的协同作用。
研究人员通过对一个混合谱系白血病(MLL)患者及其正常同卵双胞胎的血细胞进行全基因组测序,发现了罕见的功能性MLL-NRIP3致癌基因和H3K36三甲基化的组蛋白甲基转移酶SETD2的遗传突变。此项发现将促进对白血病乃至其他癌症发病机制的认识,有助于临床药物开发。
中国经性感染艾滋病毒者发病更快
北京协和医院感染内科李太生教授等人经过长达6年的研究证实,中国经性传播途径感染艾滋病病毒者,在未经干预情况下往往四五年发病,而非此前欧美研究者认为的平均需8年。
中国经性途径感染艾滋病病毒者中,病毒亚型多为CRF01_AE,该亚型在感染其靶细胞时,须要借助“二传手”,且选用辅助受体CXCR4当“二传手”的比例要显著高于其他亚型。CXCR4可能正是这些艾滋病病毒感染者更快发病的原因。
基因工程是利用重组技术,在体外对目的基因进行构建,再导入细胞内,使重组细胞在细胞内表达,产生人类需要的基因产物,或者改造、创造新特性的产品。基因工程是在生物化学、分子生物学和分子遗传学等学科的研究成果基础上逐步发展起来的。基因工程问世以来,发展非常的迅速,还发展了一系列的基因工程技术操作,如:DNA重组技术、PCR技术等。科学工作者十分的重视基础研究,包括构建一系列的克隆载体和相应的表达系统,构建不同物种的基因文库和cDNA文库,开发新的工具酶等,各个方面都取得了丰硕的研究成果,使基因工程技术不断的趋向成熟。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域产业成为21世纪的主导产业之一[1]。基因工程研究及应用涉及医学、农业工业等许多领域。基因工程技术的发展带来两个领域的革命性变化,分别是医学和农业这两个领域。
一、基因工程技术在医学领域的研究及应用
1.基因治疗
基因治疗是指通过操作遗产物质来干预疾病的发生、发展和进程,包括替代或纠正人自身基因结构或功能上的错乱,杀灭病变的细胞或增强机体清除病变细胞的能力等,从而达到致病的目的[2]。基因治疗是随着基因重组技术的成熟而发展起来的,现今是生物医学发展的里程碑之一。
1990年美国NIH的French Anderson 博士开始世界第一个基因治疗临床试验,用ADA(腺苷酸脱氨酶)基因治疗以为ADA基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩,并获得了初步成功[3],目前该女孩跟常人一样正常生活,这成功范例促使世界各国都掀起了基因治疗的热潮。2004年1月深圳赛百诺基因技术有限公司将世界上第一个基因治疗产品重组人p53抗癌注射液正式推向市场,这是全球基因治疗产业发展的里程碑。[4]目前利用基因对恶性肿瘤,糖尿病、心脑血管病和艾滋病等疾病进行治疗已取得重大进展。
RNA干扰技术在基因治疗具有很大作用。RNA干扰技术是利用人工方法向宿主中引入沉默诱导因子,达到降解靶基因转录的目的[5]。目前,利用RNA干扰技术针对肿瘤治疗的药物已经产生,临床上的研究也在不断的进行。现在RNA干扰技术很成熟的应用于研究特定基因领域,这项技术在医学、药学等领域有着重要的作用。另外锌指核酸酶技术也已在人类基因治疗中得到应用,锌指核酸酶技术是一种心性的基因高效靶向修饰和调控技术。锌指核酸酶技术在构建各种人类疾病动物模型、 研究人类疾病发病机理和治疗人类遗传疾病方面将体现出极大的应用价值[6]。
2.基因工程制药
近些年来,基因技术的发展为医药工业发展开辟广阔的前景,以DNA重组技术为基础的基因工程技术改造和替代传统医药工业技术已成为重要的发展方向[7]。通过DNA重组生产以前因源材料或制造技术等问题不能生产的药物,如:疫苗、抗体等。
基因工程疫苗 使用DNA重组技术克隆并表达保护性抗原基因,利用表达的病原的保护性抗原制成疫苗。包括:基因工程亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白质工程疫苗。目前,乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍乱和大肠杆菌等疫苗研究已经有很大的进步[7]。
基因工程抗体 DNA重组技术与抗体基因结构功能的研究相结合,根据人们的意图在基因水平上对抗体分子进行分割、拼接及修饰,或者人工合成导入受体表达产生新型基因工程抗体,应用于诊断和治疗性抗体。基因工程抗体改造有:鼠单克隆抗体的人源化、制备双特异性抗体、制备完全人源性抗体、表达单链抗体和制备抗体融合蛋白[8]。目前构建成功的用于抗肿瘤的有ScFv(CD3)-64、抗上皮,17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv(Dig)-ScFv(erbB-2),Fab(HSV-2)-SpA抗体融合蛋白和T细胞激活抗体OKT3相结合,构成双特异性复合抗体可有效降低HSV-2病毒的产。在转基因烟草中表达了乙肝表面抗原,可在小鼠体内引起免疫反应。另外,具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗体药物在心脑血管疾病的治疗中起着重要的作用[9]。
二、基因工程技术在农业领域的研究及应用
农业和人们的日常生活关系非常的密切,农业的发展促进人类社会的发展。许多科学工作者从事农业方面的研究。
利用基因工程技术,通过对植物基因进行改造,修饰加工,增强了植物对细菌、真菌病的抗性。生物防治虫害是一项重要的工作。在防虫害方面,科学研究已经有的一些成果。研究发现,苏云杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白)对害虫有毒害作用,可以利用这些杆菌来控制害虫。可以通过克隆这些蛋白的基因,将这些基因导入植物细胞中,是基因在植物中表达,从而获得抗虫的转基因植物。目前,苏云孢杆菌基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、玉米和棉花等多种植物。通过科学家的研究,利用转基因技术已经成功的生产抗冻、抗旱、抗除草剂等植物。
随着人类社会的进步,科技的发展,人类向大自然排放了越来越多的有害和难降解物质。这些物质严重破坏了环境和危害人的健康。利用基因工程技术提高微生物净化环境是现代生物技术用于环境治理的一项关键技术。基因工程给农业发展带来的巨大的经济效益。转基因技术提高作物产量、改善作物品质、增强抗逆性、抗病性的能力。
农田长期的使用过量的农药,已经严重的破坏了生态环境的平衡,破坏了土壤水质,农药残留有毒物质于植物中,给人类带来潜在的危害。消除农药化肥的危害,保护环境是当今重要及迫切解决的问题。
微生物在物质循环中起着很重要的作用。科学家利用基因工程技术对微生物进行改造,构建高效的基因工程菌可以显著提高农药降解效率。目前,已经开发出净化农药(如DDT)、降解水中染料以及环境中有机现已开发出有机氯苯类和氯酚类、 多氯联苯的基因工程菌。Home等人通过研究大肠杆菌重组的DH10B表达产物O pd A和OPH(有机磷水解酶 )对几种农药的酶解动力学比较,发现O pd A能作用更多底物的类似物,降解范围更广[10]。利用基因工程技术制作微生物农药,减少化学农药的使用,减少环境的污染。
三、基因工程技术给人类带来的影响
基因工程是一把“双刃剑”,给人类带来利益的同时,我们也不能忽视它潜在的危害。基因工程技术的发展,给科学家研究带来新的方向,新的研究水平。从细胞、分子水平到基因水平。人类对生命的研究更加的详细,了解更加的深入。
基因工程技术的发展对医学和农业两个领域带来很大的影响。基因工程技术促进了医学科学研究的发展。基因工程技术给科学对肿瘤、病毒、等难解决的人类疾病的研究带来新的手段与方法,同时在人类疾病的研究,诊断、治疗等方面有革命性推动作用。一、解决了常规方法不能生产或生产成本昂贵药品的生产技术问题,开发了一大批特效药物,如胰岛素、干扰素等等,这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性等严重威胁人类健康的疑难病症,而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品;二、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备,如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等,并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法;农业领域里利用生物工程技术,科学家研制了许多抗病虫害、抗逆性等优良性状的生物,提高作物的产量,解决的世界人口粮食短缺的问题。
基因工程技术给人类带来利益的同时,也给人类带来的一定的隐患。转基因食品安全性的问题是人们一直非常关注个问题。转基因食品目前虽然没有发现对人类有什么危害,但是原有基因进行部分修饰后,也有可能存在着隐患,转基因食品如果有过敏性,则转基因食品就会有安全性问题。利用基因工程改造生物有可能打乱自然界的生态环境的平衡,破坏生态环境。转基因技术还有可能会导致基因污染,有可能危害原植物的遗传。基因工程技术同时带来伦理道德的影响,克隆技术如果应用到人身,打破以往生育模式,则存在人类伦理道德的问题。
四、结语
转基因技术生产的食品是否对人来带来影响,这需要实验和时间来验证。我们要以一个平衡心来对待转基因食品。在发展转基因技术的同时不能忽视其技术可能给人类带来的危害。我们要利用好转基因技术。基因工程技术给人类带来的很大的革命性作用,但是我们要理性的的看待,并不断的探索,寻找新的技术,方法,给人类带来更大的进步,促进社会的发展。
[参考文献]
[1]王娇.基因工程技术的现状和前景发展.河南化工 2010-04.
[2]邓鸿新,田聆,魏于全.基因治疗的发展现状、问题和展望.生命科学.(2005)03-0196-04.
[3]W F Anderson,R M Blaese ,K Culver,et al.The ADA human gene therapy clinical protocol:points to consider response with clinical protocol.Human Gene Therapy , 1990,1:331-362.
[4]S Pearson,H Jia,K Kandachi.China approves first gene therapy.Nature Biotechnology,2004,22(1):3-4.
[5]董丽,郭惠珊.RNA沉默―植物基因组免疫的安全防线.生物工程学报.2012,28(5):521-530.
[6]李战伟,王令,任刚,王昕,张智英.锌指核酸酶技术在基因治疗中的应用研究进展.西北农业科技大学学报.2011-06 0055-06.
[7]瞿礼嘉,顾红雅,等.现代生物技术导论[M] 北京,高等教育出版社,1998.
[8]张雪洪,张惟杰,基因工程抗体融合蛋白的构建,生物工程进展,2001-04.
基因工程是当前自然科学中最引人注目的前沿学科之一,自诞生以来以其旺盛的生命力获得了迅猛的发展,不仅给生命科学带来了许多令世人瞩目的成绩,并且在化学、药学等诸多领域均有着引人注目的发展前景。自1982年美国Lilly公司推出重组胰岛素以来,基因工程药物的出现与发展不仅有效控制了多种威胁人类健康的重大疾病,而且极大扩展了疑难病症的研究范围,引起了现代医药行业的重大变革。因此,笔者于2007年起在学校开设《基因工程药物》公选课,并对其教学内容和方法进行了一些思考和尝试。
一、开设《基因工程药物》公选课的意义
1、基因工程在药学领域的应用必将在21世纪成为自然科学发展的核心之一
早在上个世纪日本学者伊东光就断言:“21世纪是生命科学的世纪。”今天,这一预言已成为现实,人类生存与发展所面临的许多重大问题都或多或少的与生命科学息息相关,这一点从近几十年的许多诺贝尔奖得主的科研成果中也可以看出。而在生命科学中,基因工程是它的基础核心学科。所以,未来的自然科学的发展必然需要与基因工程相结合。
从科学的发展来看,现代学科的发展已不再是传统的单一学科的发展,而是通过多学科的交叉渗透研究促进所本学科的进步,过去单一学科研究的问题现在很多已经变成多学科共同关注的问题。由于基因工程对理工科各学科相关专业均可提供更广阔的研究思路和重要的技术支持,因此基因工程现在已经成为各专业发展中重要的研究方法和手段。大学教育也应该适应这一发展趋势,结合基因工程在药学领域中的应用,开设《基因工程药物》公选课能够为理工科的学生打开一扇基因工程的窗户,培养必要的学科交叉研究意识,为他们以后在本专业的发展上提供更广阔的空间。
2、基因工程药物对社会影响巨大,必须引起相关社会科学专业的重视
社会的发展与进步是全面的,不是单一的;社会科学和自然科学同样也不是泾渭分明、互不侵犯,而是在不断的发展中有相互融合的趋势。作为一个自然科学家,必须要具备相当的社会科学常识,否则就有可能成为科学的狂人,社会的罪人,正如自然科学的发展促进了工业革命之后的社会进步,可是也造成了资源的浪费和环境的污染。同样,作为一个社会科学研究者或从业人员必须要具备自然科学的常识,能够在研究或管理中正确使用相关知识,对待相关问题,更好的为社会服务。
今天的时代是信息的时代,社会中充斥着各种各样的信息,如何能够在纷繁复杂的信息中寻找或利用相关资料,就必须了解相关的知识;今天的时代也是科技的时代,各种高科技成果在生活中的广泛使用,使得我们必须在管理中要通晓相关的概念。基因工程药物的发展和进步已经对社会造成了巨大影响,其产业化过程中的产品和概念也在社会中随处可见,它促进了社会的进步,也潜藏着各种安全性和伦理学问题。例如“基因治疗”使得科学家具有“扮演上帝”的可能性,将引起基因争夺战和基因殖民主义等一系列伦理学和法律问题……在未来,随着基因工程药物品种的不断增加,如何能够在为人类造福的同时尽量减少其对社会产生的负面影响,是社会科学必须考虑的问题。所以,社会科学专业本科生作为未来社会的管理者和研究者,有必要对他们进行基因工程药物的启蒙教育,这样才能够在未来让基因工程药物在社会上发挥更大的作用。
3、《基因工程药物》公选课的开设对提高素质教育质量非常重要
由于我国在中等教育中采取了文理分科的方法,大多数高中在高一之后就开始文理分班,这使得本科生各专业之间有着极大的差别,理科生对于文科常识陌生,文科生对于理科知识不了解,这样的培养方式非常不利于学生素质的提高。《基因工程药物》作为前沿性学科对于科学的理论、方法论的传播有着重要的意义,无论是哪个专业的学生,都可以通过这样一门课较为系统的接受自然科学思想体系的训练,可以很大程度的提高学生的创造力和思维的延展性,从而不仅能让理科生拓宽个人的眼界,也能让文科生学习使用理工科的思维方式,对于消除文理之间的鸿沟起到重要作用。同时,在本科生的培养中,我们一贯强调“宽口径、厚基础、全面发展”,只关注与本专业、本学科的成就与发展,只会让学生的发展之路越走越窄,如果我们要培养具有创新精神、实践能力的高素质人才,就不能闭门造车。
从另一方面来说,新世纪的竞争越来越激烈,大学生承受着来自社会、家庭、个人越来越大的压力,在错综复杂的形势面前,多一份知识的了解就会更有利于个人的进步和社会的发展。所以,《基因工程》公选课的开设对大学生素质教育的培养和提高非常重要。
二、《基因工程药物》教学中存在的问题
1、对《基因工程药物》学习意义认识不足
开设《基因工程药物》公选课的目的在于拓宽知识面,提升专业素养,培养创新能力,提高综合素质,但是对于学生而言,往往意识不到学习《基因工程药物》的重要性。
首先,学生选课存在盲目性,导致学习缺乏针对性。通过和学生的交流笔者发现,一些学生选课的目的是出于对基因知识的好奇,而不是针对自身知识结构查漏补缺,提升自身能力,还有一些学生选《基因工程药物》是受别人影响,他们也不知道学这门课有什么用,周围的或同寝室的同学选了自己就选了。这就导致部分学生学习缺乏兴趣,也不知道该怎么学、学什么。其次,学生对于公选课不重视,学习态度不端正,导致缺乏学习的主动性和自觉性。相当一部分学生对《基因工程药物》公选课的学习无所谓,认为这又不是专业课,只是混个学分,即使上课,也没打算好好学,没有一个良好的心态,更没有明确的学习规划,这样的学习效果可想而知。
2、学生来源复杂,程度参差不齐
和专业课不同,公选课的同学来自于不同院系不同专业,成分复杂。对于《基因工程药物》这样一门专业性很强的课程来说,专业的区别只是一个方面,更重要的是不同专业的学生对于课程的需求各有不同,给授课带来一些困难。例如对于理工科相关专业的学生来说,他们的要求可能就要深入一些,相关的概念、理论理解起来也较为容易;但是对于一些文科学生而言,可能更希望获得一些科普性质的知识,太过于专业会让他们产生畏难心理,不利于进一步的学习。如何做到因材施教,是笔者在教学中始终面临的问题。
三、《基因工程药物》教学改进对策
1、端正认识,提高兴趣
由于许多学生选《基因工程药物》缺乏明显的目的性,对上课当然就没有兴趣。所以,第一节课特别重要,不能使用过于专业的语言阐述基因工程药物的相关概念和理论,这样会让学生畏惧。要从学习《基因工程药物》的意义谈起,例如重组生长激素和侏儒症、如何正确对待流感疫苗等生活中、社会中常见的、有趣的案例入手,从科学的发展方向出发,使学生意识到学习这门课无论对现在的专业学习还是对未来的深造、就业都会产生难以估量的好处,不仅要让学生在第一节课中产生对这门课的浓厚兴趣,更要让学生认识到通过学习可以给他们带来实际的价值,从而增加他们学习的主动性和能动性。
当然,仅靠一节课远远不够,要想每一节课都能留住学生的兴趣,就要每一节课都能满足他们的求知欲和好奇心,笔者在每一节课上都以实际发生的案例引入,尽量使用浅显、通俗、易懂的语言讲述相关的概念,重点放在概念和理论的引申上,因为公选课的学生都来自于不同专业,有文有理,不能像本专业的学生一样讲的深入,而是要在广博上下功夫。例如从《逃离克隆岛》片段引入,介绍克隆的相关知识和原理,最后 讨论在伦理学、法 学、社会学等领域对“医学克隆”的认识和争论;结合“甲型H1N1流感”,从基因角度讲述疫苗的研制、生产,说明基因工程药物在实际生活中的巨大用处等。这样做的优点是每一个专业的学生总能从课堂上找到和本专业相关的切入点,减少了距离感,增加了学生的兴趣。
2、重在普及,强调重点
公选课的教学毕竟和专业课在授课对象上有较大差距,所以要有所区别,专业课的教学强调概念准确、原理清晰、深入透彻,要让学生不仅“知其然”,还要“知其所以然”,要花很多时间在各种理论的说明和推导上。而公选课则不然,学生的目的各不相同,不同的需求会导致不同的学习行为,过于专业的讲授可能会让本专业的学生满意,但可能会让公选课的学生觉着索然无味。同时由于很多文科学生缺乏理工科的训练,一些专业的知识会让他们摸不着头脑。因此,很多时候要把《基因工程药物》公选课当做科普课上,做好自然科学的普及工作,给予学生一些课程的基础训练。
同时,对于一些理工科的学生也要满足他们的求知欲,要在一些可能会引起他们兴趣的要点上,用其他专业的方式或语言,如医学、化学、环境工程等,较为深入的讲述相关理论,这样做既能引起他们兴趣,又能让他们更快、更深刻的理解概念。
3、加强交流,尝试讲座式教学
学生是我们服务的对象,了解他们的需求笔者认为是最重要的。所以课前课后,笔者总是早到晚走,在讲台下和学生沟通,了解他们的所思所想和感兴趣的地方,按专业分成小组,指定组长,定期收集学生对授课内容的反馈,对授课过程中的问题第一时间解决,鼓励学生提问题,授课内容也会针对学生的需求做适当调整。例如2008年北京奥运会期间,有学生无意中提出是否有“基因工程兴奋剂”?笔者针对这一问题组织了促红细胞生成素、生长激素等基因工程药物的学习,并启发学生进行基因工程药物的伦理学讨论,激发学生的学习兴趣。
此外,传统的教学方式容易引起学生的反感,让他们觉着上课内容和他们无关,极易造成学生的课堂流失,而讨论式、专题式的教学方式最能够调到学生的学习的主动性和创造性。因此笔者采用讲座式的授课方式,课程内容不依照教材章节,而是按学生需求分成不同内容的讲座,课上加强互动,使学生不是被动的接受知识,而是成为课堂的主人。每一次课的最后都要留出一部分时间,鼓励学生提问、讨论和交流,让他们主动思考,激发他们活跃的思维。例如“基因工程疫苗”一章,在最初两年是以“乙肝疫苗”为例进行学习,但在2009年后就改为“甲型H1N1流感疫苗”,并结合“甲型H1N1流感疫苗”和“乙肝疫苗”两者的对比,使学生正确对待疫苗的使用。
4、利用多媒体手段,加强启发式教学
《基因工程药物》课程的信息量较大,也比较抽象,利用现代的多媒体手段可以形象、细致的展示相关内容,能够让学生得到直接的体验,强低了学习和理解的难度。如播放一些电影、电视节目等,通过讨论让学生说出从基因和自己专业相结合的角度在视频资料中看到了什么,能想到什么,启发学生独立自主的用基因的知识去思考。所以,要多利用、善于利用视频影像资料,制作精良的课件授课。例如,利用“记者探秘我国甲型H1N1流感疫苗生产过程”的视频,使学生对于疫苗的制备流程,以及正确使用等有了直观的、系统的认识;再比如“医学克隆”一章,首先让学生观看《逃离克隆岛》片段,然后利用专业知识对电影中的某些细节进行描述,引出克隆在医学上的应用,使学生能够从较为专业的角度理解“医学克隆”,从而达到教学目的。
总之,开设公选课的目的是希望通过授课为学生打开一扇窗,让他们了解并能够简单使用基因工程相关理论,因此,要在启发学生思维上下功夫,我们甚至可以说,在这门课上学到什么并不十分重要,在学习基因工程药物的过程中想到了什么才是最重要的。
【参考文献】
[1]汪燕芳,何俊民,朱云国.谈“现代生物技术导论”公选课的开设思路[J].高教论坛,2008(1).
【作者简介】
中图分类号:R97 文献标识码:B 文章编号:1005-0515(2011)6-255-03
基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。1980 年,美国通过Bayh-Dole 法案,授予科学家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆专利,这是现代生物制药产业发展的里程碑。1982 年,第一个生物医药产品在美国上市销售,标志着生物制药业从此走入市场[1]。
生物制药业有不同于传统制药业的特点:首先,生物制药具有“靶向治疗”作用;其次,生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次,生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外,生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位,历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。
当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术,在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上,我国生物制药的产值及利润增长迅猛, 2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。随着研究的深入,当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。研究表明,在我国的基因工程药物中,蛋白质类药物超过50%[3]。而这些源自基因工程菌表达的蛋白,如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面:即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由:1.需求性,天然蛋白的供应受限制,随需求的不断增加,数量上难以满足,使它得不到广泛应用;2.安全性,一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染,且难以消除或钝化;3.特异性,来自天然原料的蛋白往往残留污染,会引起诊断试验所不应有的背景[4]。
以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。
1 促红细胞生成素
是细胞因子的一种,在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术,在实验室获得重组人EPO(rhEPO),1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准,适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。
2001年,EPO的全球销售额达21.1亿美元,2002年达26.8亿美元,2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。创下生物工程药品单个品种之最,是当今最成功的基因工程药物。用过EPO的大多数病人感觉良好,在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。
2 胰岛素
自1921 年胰岛素被Banting 等人成功提取并应用于临床以来,已经挽救了无数糖尿病患者的生命。仅2000年,胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。20世纪80年代初,人胰岛素又成为了商业现实;80 年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素,大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。
国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等,胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产,且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种,主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大,若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。
3 疫苗
在人类历史上,曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症,而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。
疫苗可分为传统疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技术疫苗( high2tech vaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病) 以及防、治兼具[2]。
随着科技的发展,对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展,这其中也孕育着巨大的商业机会[9], 2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元,据美林证券公布的一份研究报告显示,全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场,国内疫苗市场发展潜力巨大,年增长率超过15%。
在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中,Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞,这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台,进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。
4 抗体
从功能上划分,抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分,抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可有效地治疗各种疾病,比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。另外一个优势是,抗体本身也许既可被当作一种治疗武器,也可被用作传递药物的一种工具。除了全人源化抗体以外,与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力,尤其是在癌症治疗方面[12]。
治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008 年治疗性抗体销售额超过了300 亿美元,占了整个生物制药市场40%。在美国批准的99 种生物技术药物中,抗体类药物就占了30 种;在633 种处于临床研究的生物技术药物中, 有192 种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。截止2007年,美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。
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青岛销毁6.5吨假劣兽药饲料
近日,青岛市畜牧兽医局、青岛市公安局在青岛静脉产业园无害化处理中心销毁了6.5吨假劣兽用生物制品、化药制剂、原料药及假劣饲料产品,货值近20万元。去年以来,青岛市畜牧兽医局在全市范围内开展了严厉打击制售假劣兽药饲料违法行为整治行动。对兽药饲料生产、经营及使用环节进行拉网式检查,共查处违法案件83起,罚没款43.7万元,其中移交公安机关进一步侦办查处4起,检察机关批捕13人。同时,还设置了有奖举报电话,最高奖励额度可达30万元。
农业部批准马流感病毒血清等7种兽药产品
自6月份以来,截至到6月23日,农业部了两批《新兽药注册证书》,分别批准北京市农林科学院等9家单位申报的马流感病毒H3亚型血凝抑制试验抗原、阳性血清与阴性血清等4种新兽药;以及中牧实业股份有限公司等4家单位申报的猪口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93)等3种兽药产品为新兽药。据新兽药目录显示,本次批准的新兽药中有6种三类新兽药和1种二类新兽药产品。其中由北京市农林科学院、中国兽医药品监察所、北京中海生物科技有限公司研制的马流感病毒H3亚型血凝抑制试验抗原、阳性血清与阴性血清批准为二类新兽药,其他均为三类新兽药。
五粮液投资35亿元进军疫苗项目
日前,五粮液集团宜宾制药有限责任公司投资的浙江岭外生物科技医药产业园项目签约仪式在浙江省诸暨市举行。该项目意向总投资为35亿元,其中一期计划投资15亿元,建成后将年产一次性使用自动止液输液器2亿付、动物疫苗2.8亿头(份)、检测试剂2?000万人(份),年产值将达9亿元。白酒行业竞争、洗牌不断加剧,企业都在探索多元化道路。五粮液集团则选择了疫苗项目,或是看好行业的广阔前景。随着规模化养殖的快速发展,国内动物疫苗市场将步入快速发展的黄金时期,市场规模快速增长,结构不断升级,大企业优势更为突出。
中牧股份取得口蹄疫疫苗注册证书
中牧股份今日公告,公司申报的猪口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93),经农业部审查,根据《兽药管理条例》和《兽药注册办法》规定,已被批准为三类新兽药,并核发《新兽药注册证书》。证书显示,新兽药猪口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93)的注册分类为三类,注册证书号为(2014)新兽药证字25号。
大华农控股子公司获新兽药注册证书
[中图分类号] S831 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)08-0247-01
鸡传染性支气管炎 (IB)是由鸡传染性支气管炎病毒(IBV)引起,严重危害我国养禽业的一种重要疾病。各年龄阶段鸡均可发病,但雏鸡最为严重,一般以40日龄以内的鸡多发,产蛋期也有发生。IBV较高的基因突变率造成了IBV 复杂的血清型,目前的血清学交叉中和试验表明,全世界IBV已有近30个血清型,并仍有不断上升的趋势,且各血清型或毒株之间交叉保护性较弱,从而给本病的防控带来较大的困难,急需研制新的疫苗有效的预防该病的发生。
1 灭活疫苗
灭活疫苗安全性好,不存在散播病原和毒力返强的问题,但是,由于IB血清型的多样性,单价灭活苗不能阻止IBV变异株引起IB的暴发。王红宁等(1999)对我国IB的流行病学进行调查研究,试制了多价油乳剂灭活疫苗,扩大常规疫苗的保护范围,发现能有效地预防多型IB。灭活疫苗的不足之处是使用剂量大,需要配合佐剂, 制备比较复杂、成本较高等。为有效的防治该病的发生,目前,国内多将弱毒疫苗滴鼻和灭活疫苗注射结合起来使用。
2 IB弱毒疫苗
IB 弱毒疫苗是由抗原性良好的毒株通过鸡胚连续传代致弱后制备的冻干疫苗。目前我国广泛使用M41 血清型的鸡胚适应毒H52和H120两种疫苗。为达到较好的免疫效果,多在早期育雏防控,H120 株疫苗用于雏鸡和其它日龄的鸡,H52用于经 H120 免疫过的大鸡,育成鸡开产时选用 H52 疫苗,能有效刺激机体的免疫系统。但鉴于弱毒疫苗有可能成为其突变的主体和重组变异的供体,同时肾型与支气管炎型的免疫机制还存在着很大的差别,这在很大程度上亦影响着疫苗的免疫保护作用。并且,活疫苗其致弱程度难以掌握,疫苗的运输、贮存和使用等的条件要求较高。秦玉明等(2009)应用耐热冻干保护剂研制成功鸡传染性支气管炎病毒(H52株)耐热冻干活疫苗,临床观察无不良反应,安全有效,且抗原性不变,彻底改变国内兽用生物制品延续了 20多年采用脱脂牛奶制备活疫苗仅-15 ℃保存的历史,达到国外同类产品的技术水平。
3 基因工程疫苗
3.1 亚单位疫苗
亚单位疫苗是指用基因工程方法构建,在高效表达系统中表达出来强毒病原体的某种免疫相关抗原肽链。提取保护性抗原,加入佐剂即制成亚单位疫苗。常用的表达系统为大肠杆菌表达系统、酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和植物表达系统。黄亚东等(2002)构建了含BIV GD6株S1基因的大肠杆菌重组表达载体,并在大肠杆菌中获得表达。又在毕赤酵母中表达了IBV的S1基因,所表达蛋白的分子量小于天然蛋白。戴亚斌等利用Bac-to- Bac杆状病毒表达系统构建的重组杆状病毒,表达了传染性支气管炎病毒的S1基因,其在昆虫细胞中表达的蛋白可以诱导抗体产生中和免疫保护反应。周继勇等(2003)利用根瘤菌将IBV全长S 基因转入马铃薯中表达,提取免疫原免疫鸡,通过3次免疫后,免疫鸡受到完全保护。王红宁等(2003)通过RT-PCR获得IBV S1基因片段,并将其导入玉米表达载体进行了表达。
3.2 核酸疫苗
核酸疫苗由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成,在构建多价疫苗方面具有突出的优势。陈洪岩(1999)、刘思国等(2001)分别将IBV S1基因和N基因构建成真核表达质粒, SPF鸡肌肉注射后,结果目的基因在鸡体内得到了表达,鸡获得了一定的免疫力。Minglong 用含IBV N 蛋白C末端120 aa 的cDNA 片段的重组质粒接种雏鸡,证实了在缺乏S1蛋白时,N 蛋白也可以作为DNA疫苗免疫的目的基因,保护雏鸡抵抗急性感染。
3.3 活病毒载体疫苗
中图分类号:S512.31 文献标识码:B 文章编号:1007-273X(2013)10-0062-02
流行性乙型脑炎(JE)是由日本脑炎病毒(JEV)引起的以中枢神经系统发生病变为主的急性传染病,也是一种人畜共患的自然疫源性疾病。该病主要流行于亚洲地区及环西太平洋地区,已成为人类脑炎疾病最主要的病因之一,严重威胁着人类健康,并影响畜牧业特别是养猪业的发展。
1 传统疫苗
1.1 人用乙型脑炎疫苗
人使用乙肝脑炎疫苗有包括灭活乙型脑炎疫苗和减毒苗,其中灭活疫苗有鼠脑灭活苗、地鼠肾细胞灭活苗和IC51疫苗,减毒苗只有SA14-14-2减毒活疫苗。
1.1.1 灭活疫苗 ①鼠脑灭活疫苗。很多国家长期使用鼠脑灭活疫苗,它是利用Nakayama或Binjing-1病毒株接种乳鼠后脑研磨液,经福尔马林灭活、纯化等工艺制备的灭活疫苗。每毫升疫苗的鼠脑灭活苗包含接近500 μg的明胶稳定剂和低于50 ng的鼠血清蛋白[1],但各国在2006年前后陆续终止了该疫苗的生产。②地鼠肾细胞(PHK细胞)灭活疫苗。该病毒式从人病例中分离得到的JEV毒株-P3株,经小鼠脑内传代后制成病毒悬液,接种PHK单层细胞,收获病毒,后经甲醛灭活后加入硫柳汞,加入0.1%的人血清白蛋白做保护剂制备疫苗。该疫苗的使用曾经出现过严重的不良反应,并且接种次数越多,副反应发生率越高[2],我国已于2007年后停止了该疫苗的使用。
1.1.2 减毒活疫苗 目前人类用于预防流行性乙肝脑炎(JE)惟一的减毒活疫苗SA14-14-2减毒苗是由中国成都生物制品研究所研制的[3]。经20多年的使用,该疫苗未见有大量不良反应发生的报道, SA14-14-2疫苗极高的安全性和良好的有效性。但SA14-14-2是一种减毒苗,在理论上存在病毒反强的危险性[4]。
2013年10月9日,世界卫生组织(WHO)在日内瓦正式宣布:由中国生物技术股份有限公司所属成都生物制品研究所有限责任公司生产的乙型脑炎减毒活疫苗(SA14-14-2)(以下简称乙脑活疫苗)通过WHO预认证。这是中国自主研发的疫苗首次通过WHO预认证,进合国采购机构的药品采购清单,实现了零的突破,在中国疫苗发展史上具有里程碑意义。
1.2 兽用疫苗
1.2.1 弱毒疫苗 目前使用仓鼠肾细胞培养的病毒制成的弱毒活疫苗用于马属的免疫。SA14-14-2株减毒苗主要用于预防猪的流行性乙型脑炎疾病,也适用于马,免疫过后均能获得较好的保护效果。
1.2.2 灭活疫苗 鼠脑灭活疫苗是采用JEV HW1株接种乳鼠,取出现临床症状和濒临死亡的小鼠脑组织制成悬液,甲醛灭活后制成油乳剂灭活疫苗。该疫苗需要进行二次免疫,易引起过敏反应。
2 新型疫苗
2.1 嵌合病毒疫苗
嵌合病毒疫苗是利用基因工程技术,在基因水平上改造病原体的基因组,将两种或者多种病原体的基因片段嵌合到活载体中,从而连接到载体相应的部位或替换掉载体中相应的片段。在活载体进入组织细胞后,插入的基因片段在相应的细胞内得到表达,激发机体为产生体液和细胞免疫,从而起到预防病原体感染的作用。
2.2 DNA疫苗
DNA疫苗的理化性质稳定,体外不易受到不良因素的影响而产生降解,并且导入的质粒在机体细胞质内进行复制、转录和表达蛋白,Leitner等[5]的研究表明了DNA疫苗使用的安全性。
2.3 基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗是将编码病毒的主要抗原基因与表达载体连接后转入宿主细胞,并在宿主细胞内病毒蛋白得到表达,经过抽提和纯化后制成基因工程亚单位疫苗。与传统的亚单位疫苗相比,基因工程亚单位疫苗具有更好的安全性,它只含病毒结构的一部分,且不含有核酸物质,不会引发病毒感染动物[6]。
3 小结
研究JE疫苗的进展历经久远,不论人用乙脑病毒疫苗还是兽用乙型脑炎疫苗。随着技术在不断改进,乙脑疫苗的技术也相应改进,但也不忘做好最初的卫生防疫。
(1)夏天做好驱蚊蝇,以及养殖场的隔离和消毒工作,切断传播途径。
(2)定期免疫疫苗免疫能刺激猪群机体产生较高水平的保护抗体,因此对本病的防控应坚持疫苗预防为主。
(3)加强饲养管理 提高种猪的免疫力,改善种猪的饲料配方,增强猪的抵抗能力。
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1.1 对象
用酶联免疫吸附法(ELISA)检测乙肝表面抗原(HBsAg)、保护性抗体(HBsAb)、e抗原(HBeAg)、e抗体(HBeAb)、核心抗体(HBcAb),5项指标均为阴性,近期无感冒发热,免疫前体温正常,无接种乙肝疫苗史、肝病史及1年内无输血史者作为免疫对象。
1.2 对象来源
采用多阶段分层抽样的方法抽取上戍乡坎上村、藤桥镇樟村、南浦街道柳园社区6~60岁人群1 120人,3针全程接种的对象869人,失访人群年龄、性别与在访人群无差异。
1.3 疫苗
疫苗采用卫生部北京天坛生物制品股份有限公司生产的重组(酵母)乙肝疫苗,剂量为每次1剂,19周岁及以上对象接种10μg×3疫苗,批号为2004060204,19周岁以下对象接种5μg×3疫苗,批号为2004020103和2005110107,疫苗均在效期内使用。
1.4 免疫程序
免疫程序为0个月、1个月、6个月,接种途径为上臂三角肌肌肉注射。
1.5 血清检测指标及判定标准
免疫前筛选时用ELISA法检测HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb,试剂为郑州安图绿科工程有限公司生产。免疫后1个月采血,检测方法采用时间分辨免疫荧光技术(TRFIA)法进行检测,试剂由上海新波生物技术有限公司生产,试剂均在效期内使用。检测由专人负责,按照说明书操作。筛选时为定性检测,免疫后用定量方法检测,抗体滴度≤2.1mIU/mL为无应答,>2.1mIU/mL<10mIU/mL为弱应答,≥10mIU/mL为阳性,作为免疫成功。
1.6 统计分析
资料收集采用Excel 2003进行数据二次输入,核对后采用SPSS 12.0软件进行分析
2 结果
2.1 抗-HBs阳转情况
3剂乙肝疫苗免疫1个月后抗-HBs阳转情况显示,869例接种对象中有112例抗-HBs滴度<10 mIU/mL,抗体阳转率为87.11%。不同性别的免疫应答情况见表1 。
男性抗-HBs滴度<10 mIU/mL的对象多于女性,且有统计学差异,尤其是无应答率男性明显高于女性。
2.2 不同年龄组中不同性别抗-HBs阳转情况
10μg组性别间抗-HBs阳转率无明显差异,而低年龄组(5μg)不同性别之间存在差异,6~9岁组不同性别之间无差异,10~14岁组女性抗体阳转率高于男性,且有统计学差异,见表2。
2.3 抗体阳转情况
不同年龄组抗体阳转率见表3。低年龄组阳转率明显高于高年龄组,尤其是18岁以下人群、19~29岁阳转率较高,经卡方趋势性检验,χ2=15.675,P=0.000,不同年龄段间抗-HBs阳转率有随年龄增加而下降的趋势。
2.4 乙肝疫苗的安全性
本组对象接种北京天坛生物制品股份有限公司生产的重组(酵母)乙肝疫苗后,只有2例出现局部轻微的红肿、无发热,48 h内恢复正常,未出现严重的局部或全身不良反应,证明该疫苗具有良好的安全性。
3 讨论
乙肝疫苗接种后抗-HBs阳转率报道各不相同,乙肝血源疫苗接种普通人,抗-HBs阳转率可达95%以上,儿童接种基因疫苗后,抗-HBs阳转率可达95.4l%~97.26%[3] 。成人接种国产酵母、进口酵母、国产CHO乙肝疫苗后1个月抗体阳转率为90%~100%[1]。本组对象接种重组(酵母)乙肝疫苗后,抗-HBs阳转率为87.11%,低于儿童水平,说明本研究人群对接种乙肝基因工程疫苗的反应不如儿童敏感,比成人最低值90%稍低[1]。
本研究15周岁以上人群性别之间无显著性差异,与温海辉等[4]的研究结果相近,10~14岁组女性抗体阳转率高于男性,这与王昕、张万华、张凤梅等[5~7]报道相同,这些可能与男性人体对乙肝疫苗不敏感有关。
本研究19~29岁组阳转率稍高于6~18岁组,但无统计学差异,可能是样本太小或者为增加成10 μg的接种剂量有关,梁争论等报道剂量增加抗体阳转率将增高[1]。 19岁以上人群阳转率低于6~18岁人群,40岁以上组低于19~29岁和7~18岁组,二者差异有统计学意义(P
接种血源型乙肝疫苗可以发生过敏反应[1],但较少见。乙肝重组(酵母)基因工程疫苗接种后不良反应一般较轻微[2],重组(汉逊酵母)乙肝疫苗接种引起不良反应较少见[9]。本组对象未出现任何严重的不良反应,说明国产重组(酵母)乙肝疫苗具有良好的安全性。
(S050214课题组成员陈家档、周志清、徐未霖、李雯等在课题研究现场采样和实验室检测做了大量工作,在此表示衷心感谢!)
4 参考文献
[1]梁争论,李河民,吴小音,等.中国乙型肝炎疫苗免疫效果和免疫机制的研究进展[J].中华实验和临床病毒学杂志,2002,16(1):91-93.
[2]王昕,孙树,时景璞.成人接种重组酵母乙肝疫苗后免疫效果的评价[J].中国医科大学学报,2002,31(2):121-122.
[3]靳维声,邢玉兰,球铁珊,等.重组酵母乙肝疫苗免疫效果研究[J].中华微生物和免疫学杂志,1998,18(4):324―326.
[4]温海辉,黄飞雁,陈思东,等.乙型肝炎疫苗接种后无弱应答的发生及其影响因素的条件Logistic回归分析[J].预防医学论坛,2006,12(4):422-424.
[5]王昕,孙树,时景璞,等.成人接种重组酵母乙肝疫苗后免疫效果的评价[J].中国医科大学学报,2002,31(2):121-122.
[6]张万华,刘流.中小学生接种乙型肝炎疫苗免疫效果观察[J].右江民族医学院学报,2006,4:653-654.
[7]张凤梅,陈希平,杨传志,等.不同人群接种重组(酵母)乙型肝炎免疫效果分析[J].中国计划免疫,2004,10(3):150.
一、基因工程
(一)基因工程的概念及发展
1.概念
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
2.发展
生物学家于20 世纪50 年现了DNA 的双螺旋结构,从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体,这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后,科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码,简单地说,就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上,进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。
(二)基因工程的发展现状及前景
1.发展现状
(1)基因工程应用于农业方面。运用基因工程方法,把负责特定的基因转入农作物中去,构建转基因植物,有抗病虫害,抗逆,保鲜,高产,高质的优点。
下面列举几个代表性方法。
①增加农作物产品营养价值如:增加种子、块茎蛋白质含量,改变植物蛋白必需氨基酸比例等。
②提高农作物抗逆性能如:抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性能。
③生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生,或具固氮能力,将代替无数个氮肥厂。④增加植物次生代谢产物产率。植物次生代谢产物构成全世界药物原料的 25% ,如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。
⑤运用转基因动物技术,可培育畜牧业新品种。
二、基因工程应用于医药方面
目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快产业之一,前景广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。对预防人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 并且应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。
三、基因工程应用于环保方面
工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA 重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4 种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4 种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3 烃类降解完,而天然菌株需 1 年之久。90 年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR 技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。
(一)发展前景
基因工程应用重组DNA 技术培育具有改良性状的粮食作物的工作已初见成效。重组DNA 技术的一个显著特点是,它注往可以使一个生物获得与之固有性状完全无关的新功能,从而引起生物技术学发生革命性的变革,使人们可以在大量扩增的细胞中生产哺乳动物的蛋白质,其意义无疑是相当重大的。将控制这些药物合成的目的基因克隆出来,转移到大肠杆菌或其它生物体内进行有效的表达,于是就可以方便地提取到大量的有用药物。目前在这个领域中已经取得了许多成功的事例,其中最突出的要数重组胰岛素的生产。 重组DNA 技术还有力地促进了医学科学研究的发展。它的影响所及有疾病的临床诊断、遗传病的基因治疗、新型疫苗的研制以及癌症和艾滋病的研究等诸多科学,并且均已取得了相当的成就。
(二)基因工程的利与弊
1.基因工程的利
遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病,这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎,早至只有两天大,尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出,抽取DNA,侦测其基因是否正常,再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。 基因筛检并不改变人的遗传组成,但基因治疗则会。目前全世界正重视发展永续性农业,希望农业除了具有经济效益,还要生生不息,不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。
2.基因工程的弊
广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人,但可能妨碍他的未来生活就业。基因工程会产生“杀虫剂”的作物,也可能对大环境有害,它们或许会杀死不可预期的益虫,影响昆虫生态的平衡。转基因食品不同于相同生物来源之传统食品,遗传性状的改变,将可能影响细胞内之蛋白质组成,进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成,其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状,甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移,造成难以想象的后果。转基因食品潜在危害包括:食物内所产生的新毒素和过敏原;不自然食物所引起其它损害健康的影响;应用在农作物上的化学药品增加水和食物的污染;抗除草剂的杂草会产生;疾病的散播跨越物种障碍;农作物的生物多样化的损失;生态平衡的干扰。
四、结束语
随着社会科技的进步,基因工程的发展将成为必然。尽管它会给我们带来一些危害但是仍然为我们带来了很多好处。不仅为我们提供了新的能源而且促进了各国的经济的发展,所以在我们发展基因工程的同时应该尽力避免一些危害,而让有利的方面尽可能应用。
参考文献:
[1]陈宏.2004.基因工程原理与应用.北京:中国农业 出版社
[2]胡银岗.2006.植物基因工程.杨凌.西北农林科技大学出版社
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.02.376
乙型肝炎病毒(HBV)感染是一个全球性的公共卫生问题。我国属乙型肝炎高感染区,乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的携带率为10%~15%[1]。迄今,世界上尚无治疗乙型肝炎的特效药物。儿童尤其新生儿,感染HBV不仅影响身体健康,而且成长过程中还会面临社会歧视,对其今后的人生有重要影响。为了解新生儿接种乙型肝炎疫苗后的免疫效果,探讨新生儿乙型肝炎预防的对策和措施,笔者对南宁市妇幼保健院预防接种门诊全程接种重组(酵母)乙型肝炎疫苗的741例儿童进行接种乙型肝炎疫苗后的免疫效果分析。
资料与方法
一般资料:随机抽样方法抽取741例婴幼儿,男414例,女327例;1岁组387例,2岁组258例,3岁组96例。婴幼儿均按我国现行标准注射乙肝疫苗,即出生后24小时注射第1针,1个月时注射第2针,6个月注射第3针,均为5μg的乙型肝炎疫苗,疫苗的储存、运输均在2~8℃的条件下。接种部位为右上臂三角肌中部,肌内注射。
方法:采集手指末端微量血,ELISA法检测乙肝抗-HBS,用英科新创试剂盒,在有效期内使用。
结 果
1岁组乙型肝炎病毒表面抗体阳性率为80.88%,阴性率为19.12%;2岁组乙型病毒性肝炎病毒表面抗体阳性率为32.17%,阴性率为67.83%;3岁组阳性率为2.83%,阴性率为79.17%。741例儿童乙型肝炎病毒表面抗体检测结果,1岁组婴儿乙型肝炎病毒表面抗体阳性率与2岁、3岁组儿童比较,有显著性差异(X2=40.38、31.09,P<0.01)。结果见表1。
讨 论
乙型病毒性肝炎具有病程长、预后差、易转为慢性等特点,受到社会的广泛关注。广西是乙型肝炎的高发区,乙型肝炎病毒携带者达总人口10%以上,每年新增感染者数百万,约半数将转为慢性肝炎或病毒携带状态。受HBV慢性感染者易发展为慢性肝炎,甚至可转变为肝硬化及肝癌。用乙肝疫苗免疫接种,可有效地预防HBV传播,大大降低人群HBV的携带率。我国当前使用的乙肝疫苗是基因工程疫苗,是一种安全有效的制品、不良反应少,人体接种乙肝疫苗后,通过主动免疫方式产生抗体,使人体获得对乙肝的免疫力,预防HBV感染的成效显著。
婴幼儿全程接种基因工程乙肝疫苗后,对血液乙型肝炎病毒表面抗体的定性测定,可以看出1岁组婴儿乙型肝炎病毒表面抗体阳性率高达80.88%,与文献报道的结果相近[2~3]。而本次调查结果,2岁、3岁组儿童乙型肝炎病毒表面抗体阳性率分别为32.17%和20.83%,与1岁组婴幼儿乙型肝炎病毒表面抗体阳性率比较,有显著性差异。说明婴幼儿全程注射乙型病毒性肝炎基因工程疫苗后,大部分人群可以产生保护性的乙型肝炎病毒表面抗体,但随着时间的推移,2岁以后保护性的乙型肝炎病毒表面抗体逐渐消失。
广西免疫程序规定小儿4岁时才加强注射1次,这样在2~4岁之间就会出现乙型肝炎表面抗体缺失阶段,容易造成乙型病毒性肝炎病毒感染。不少人认为接种乙肝疫苗后可终身预防HBV感染,其实这种认识是偏面的。婴幼儿按计划规范接种乙肝疫苗后,抗体水平逐年下降,3~4岁年龄组儿童抗体阳性率最低,处于弱保护状态。一些儿童对乙肝疫苗无应答[4]。因此接种乙肝疫苗并非一劳永逸,笔者建议儿童2岁左右检测乙型肝炎病毒表面抗体,若出现表面抗体阴性,应给予全程接种乙型肝炎疫苗,以预防乙型肝炎病毒感染。
参考文献
1 付晓玲,张全奖,韦海涛.2552名2~14岁儿童接种重组酵母乙型肝炎疫苗免疫效果观察及分析[J].中华预防医学杂志,2007,41(3):231-232.