淺觀DNA疫苗
摘要:DNA疫苗問世至今只有短短二十個年頭,雖然目前還有不少難題有待攻克,但其發(fā)展的潛力卻是不可限量的。本文主要從DNA疫苗的優(yōu)勢、效果的影響因素以及存在的問題三方面來做一簡單的介紹。
關鍵詞:DNA疫苗 優(yōu)勢 影響因素 不足
1990年Wolff等 科學家將DNA重組表達載體注入小鼠的骨骼肌中,結果意外發(fā)現載體上的基因在局部肌細胞內表達,且產生了抗體,這一偶然發(fā)現導致DNA疫苗的誕生。
DNA疫苗又稱“裸”DNA疫苗、基因疫苗,是將編碼特異性抗原多肽或蛋白的基因構建在表達性DNA質粒中,經一定途徑進入機體內,被宿主細胞攝取后轉錄和翻譯表達出目的抗原多肽或蛋白,誘導機體對其產生特異性的免疫應答,從而起到免疫保護作用。
大量的研究結果表明,DNA疫苗不僅可用于人類疾病,還可廣泛應用于人畜共患病和動植物疾病。它不僅能夠預防疾病,同時還具有治療疾病的作用 ,在實踐中越來越受到人們的重視,被認為是第3代疫苗 。
1. 優(yōu)勢
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的免疫原性不會互相干擾。通常情況下,接種以多病原體抗原或者同一病原體不同抗原片段為目的基因的多價疫苗,可收到最佳的免疫保護效果。
2.2 載體及啟動子的選擇
在構建質粒載體時,質粒的構型和啟動子的選擇都十分重要,能極大地影響抗原的吸取和表達,進而影響免疫應答的效果。對載體的要求是必須能在大腸桿菌中高拷貝地擴增,而在宿主細胞內則能高效表達且不復制,也不含向宿主細胞基因組整合的序列 。啟動子則多來源于病毒基因組,具有強烈的轉錄激活作用 。
2.3 增強劑和佐劑的應用
某些細胞因子基因在與DNA疫苗共同接種時,常能明顯提高體液和細胞免疫反應,可以作為疫苗的增強劑或者佐劑。但是,這并非一種必然現象。細胞因子對不同的DNA質粒具有一定的選擇性,不同的細胞因子對不同的DNA疫苗也經常產生不同的效果,有時甚至會有負面影響 。因此,在為具體疫苗選擇增強劑或者佐劑時要謹慎。
2.4 接種途徑和計量
接種途徑不同,導致參與激活的細胞和免疫機制也有一定差別。主要接種方式有肌內注射、基因槍注射、表皮劃痕法、黏膜免疫法、超聲轉導和DNA電轉等等。實驗證明,表皮劃痕法免疫效率高于肌肉注射,與基因槍免疫的實驗結果相似 。 然而,雖然使用基因槍注射效率高、DNA用量少,但其裝置昂貴,包被金顆粒也相當費時費力。黏膜免疫途徑簡單、易行。但由于黏膜表面特殊的理化性質,使裸DNA在免疫幾乎全部被降解或排出,導致免疫反應的強度減弱 。超聲轉導方法發(fā)展剛起步,尚需更進一步的研究。DNA電轉法操作簡單,誘導免疫應答的效果好,正越來越多的為人們所使用,逐漸成為最為新型有效的免疫接種途徑之一 。
免疫應答強度和免疫保護力與接種劑量和次數有一定的相關性。對于沒有毒性的表達蛋白,應用較高劑量和較多接種次數,可以提高免疫應答的強度。但是對于毒性表達蛋白,若采用較高劑量和較多接種次數,則可能過早殺死轉染細胞,阻斷轉染細胞繼續(xù)產生抗原,以致不能維持免疫刺激,從而呈現負面效應 。所以應根據不同的情況,選擇合適的接種劑量和次數。
2.5 接種部位的預處理
用高滲蔗糖溶液或甘油在核酸疫苗接種部位進行預處理,或者先給接種的肌肉部位注射蛇毒或局部麻醉劑 ,隨后再做核酸疫苗的注射,可使疫苗DNA的表達水平提高。
3. 存在的問題
3.1 DNA疫苗是否會整合進入宿主基因
外源DNA引入宿主細胞后,有導致宿主細胞發(fā)生惡性轉化的可能性。這也許是DNA疫苗的諸多安全性問題中最值得深入研究的地方。雖然一項對注入肌肉內的質粒DNA整合的分析表明,從肌肉中再提取的DNA被克隆到大腸桿菌,在被檢的1800余個再克隆質粒中,未發(fā)現整合的證據 。此外也有學者認為,通常用于實驗的DNA疫苗的免疫劑量注入肌肉后,絕大部分被降解和清除,大大降低了整合幾率 。但這個問題絕不能忽視。如果DNA疫苗與宿主染色體發(fā)生整合,將發(fā)生難以預料的嚴重后果,若疫苗整合到生殖細胞,則可能影響下一代,造成無法彌補的人類悲劇 。
3.2 DNA疫苗是是否會誘導機體產生抗DNA抗體
無論是臨床前試驗還是臨床研究,自身免疫反應都是一種潛在的危險。Weiner等 用含CpG序列的DNA作為免疫佐劑,免疫小鼠,發(fā)現效果甚佳?梢姡 CpG序列在動物體內具有強烈的免疫激活功能。這促使人們考慮含有細菌CpG成分的DNA疫苗也有可能導致人體免疫平衡被破壞、免疫易感性增強或自身免疫病的發(fā)生發(fā)展 。雖然動物實驗和臨床觀察表明,反復注射普通質粒DNA的受試動物或志愿者均未顯示自身免疫跡象 ,但還不能完全排除這種 ……(未完,全文共5433字,當前僅顯示1908字,請閱讀下面提示信息。
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