基因疫苗的研究现状及发展前景

摘 要：基因疫苗作为一种新型疫苗，近年来备受人们关注。本文探讨了基因疫苗的特点、免疫机理及影响因素，并对基因疫苗研究进展以及应用前景作一综述。

关键词：基因疫苗;特点;免疫机理;影响因素;发展前景

中图分类号：R186 文献标志码：A

Abstract As a new type of vaccine，gene vaccine has attracted much attention in recent years. This article discusses the characteristics，immune mechanism and influencing factors of gene vaccines，and summarizes the research progress and application prospects of gene vaccines.

Keyword Gene Vaccine;Characteristics;immune mechanism;influencing factors;development prospects

基因疫苗（gene vaccine）又名DNA疫苗（DNA vaccine）它是將抗原编码基因插入到质粒上，然后直接注入到人或动物体内，使之在宿主细胞中表达抗原，激活机体产生免疫应答[1]。抗原基因在一定时限内的持续表达，不断刺激机体免疫系统，使之达到预防疾病的目的。

1 基因疫苗的特点

与传统疫苗相比，基因疫苗具有如下显著的特点[2-3]：

1.1 贮存和运输方便 质粒DNA非常稳定，易于贮存和运输，使用方便。而且制备简单，易大量生产，成本较低。

1.2 产生持久的免疫应答 质粒DNA在宿主体内可较长时间存在，抗原基因在体内持续表达产生抗原蛋白，不断刺激机体免疫系统产生免疫。

1.3 应用较为安全 基因疫苗不仅可以产生体液免疫应答，而且可以导致细胞毒T淋巴细胞激活而诱导细胞免疫，而传统的疫苗只有活苗可诱导细胞免疫，但存在活疫苗的毒力回升的危险。对于毒性大、危险的病毒，以及难以提取抗原的疫苗，基因疫苗的制备相对安全和容易。

1.4 免疫效果可靠 用核心蛋白保守DNA序列制备的基因疫苗对病原体的各变异亚型都可产生免疫应答，从而避免因病原体变异而造成的免疫逃避问题。

1.5 多效性 一个质粒载体可克隆多个抗原基因组成多价苗，从而一种基因疫苗可预防多种疾病。

1.6 质粒DNA无免疫原性 质粒DNA不会像重组疫苗那样诱发针对载体的自身免疫反应，至少目前没有检测到抗DNA抗体的报道。另外，基因疫苗还不会受机体已有抗体的影响。

2 基因疫苗的免疫机理

将基因疫苗导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。抗原基因在一定时限内的持续表达，不断刺激机体免疫系统，使之达到防病的目的。而用等量的传统疫苗进行直接免疫机体根本不能诱发产生任何免疫应答[4]。

3 影响免疫效果的主要因素

3.1 目的基因的选择 目的基因的选择是决定基因免疫效果的关键。选择病毒的主要的保护性的抗原基因。

3.2 载体质粒的构建 质粒的结构及其种类对基因免疫的水平有明显的影响。无论是用腺病毒载体还是逆转录病毒载体，总体上达到的免疫效果都不如用质粒载体[5]。

3.3 接种方式及途径 基因疫苗的接种方式及途径不同，所涉及的APC种类、抗原呈递方式均不同，产生不同的免疫应答。研究表明[6]，肌肉注射保护效果较好。

3.4 接种剂量和次数 研究表明，免疫应答强度和免疫保护与接种剂量和次数有一定的相关性。若无毒性的表达蛋白，较高接种剂量和多次接种可产生较高水平的表达蛋白和抗体。相反，毒性蛋白的表达，可能会较早杀死转染细胞，阻止抗原产生，无法维持免疫刺激，从而呈现负效应。

3.5 应用增强剂和佐剂 基因疫苗的效果也和增强剂和佐剂有关。接种DNA时，幼龄动物在体内相对表达水平较高，产生的免疫应答效果较好。

3.6 遗传因素 动物机体对接种抗原的免疫应答，在一定程度上受遗传因素影响。不同品种对疾病的抵抗能力和疫苗的反应均有所不同。如禽流感疫苗对鸡、鸭、鹅进行免疫抗体水平有明显差异;口蹄疫苗对猪、牛、羊，甚至不同品种的土猪效果都会有一定差异。

3.7 营养状况 动物机体营养状况与机体抗病能力密切相关。

4 基因疫苗的发展前景

基因疫苗可有效解决传统疫苗存在的问题。传统疫苗根据抗原活性分为弱毒疫苗和灭活疫苗。弱毒疫苗的免疫效果好，但由于毒株活性并未完全丧失，存在毒力返祖返强反的风险;灭活疫苗虽然毒株完全失活，不会引起畜禽感染，但免疫效果不佳，需要大剂量且多次接种，免疫成本较高。而随着生物技术进步，一些新型疫苗开始出现，其中以基因工程疫苗发展前景最好。基因疫苗贮存和运输方便、产生持久的免疫应答、应用较为安全、免疫效果可靠、多效性、质粒DNA无免疫原性。在不久的将来，基因疫苗将会以其它疫苗无可比拟的优点而获得广泛的应用。

参考文献

[1] TAYEBEH R，SAEED K，BEHZAD B，et al. Recent advances on HIV DNA vaccines development：Stepwise improvements to clinical trials [J]. Journal of Controlled Release，2019，31（06）：116-137.

[2] ALEJANDRA M G，JHON C C. Effects of Flavivirus Cross-Reactivity（Zika and Dengue）on the Development of Vaccines for Use in Pregnancy [J]. Current Tropical Medicine Reports，2019，6（1）：223-230.

[3] 范雪莲，徐月桦，陈刚. 氟化超支化聚酰胺-胺作为流感DNA疫苗递送载体的研究 [J]. 药学学报，2020，55（06）：1282-1287.

[4] 李志祥，翟璐，宋佰芬. 牛疱疹病毒糖蛋白D的结构特点及在疫苗学中的应用 [J]. 安徽农学通报，2020，26（07）：16-21+73.

[5] 崔力沙，崔博沛，陈磊，等. 双启动子双报告基因真核表达质粒的构建及鉴定 [J]. 中国生物制品学杂志，2020，33（07）：738-742+747.

[6] LIN J，XU R，TIAN X H. Global dynamics of an age-structured cholera model with multiple transmissions，saturation incidence and imperfect vaccination [J]. Journal of biological dynamics，2019，13（1）：69-102.

作者简介：陈薇，女，1999年出生，本科，生物技术。