临床上常用的生物制品主要指疫苗、免疫血清及诊断液3大类。
1)疫苗
用病原微生物、寄生虫及其组分或代谢产物制成的并用于人工主动免疫的生物制品称为疫苗。一般包括活疫苗、灭活疫苗、代谢产物和亚单位疫苗以及生物技术疫苗。其中生物技术疫苗又可分为合成肽疫苗、抗独特型疫苗、基因工程活疫苗、基因工程亚单位疫苗及DNA疫苗。
(1)活疫苗
活疫苗简称活苗,可分为强毒苗、弱毒苗和异源苗3种。
①强毒苗:最早应用的疫苗种类,如我国古代民间预防天花所使用的痂皮粉末即为强毒苗。使用强毒苗进行免疫危险较大,免疫的过程就是散毒的过程,后果不可预测,目前应严格禁止。
②弱毒苗:当今活疫苗主要指弱毒苗,主要是通过人工诱变而获得的弱毒株,或者是筛选的自然减弱的天然弱毒株或者失去毒力的无毒株所制成的疫苗。弱毒苗是目前使用较为广泛的疫苗,其优点是能在动物体内自然增殖,免疫剂量小,免疫保护期长,不需要使用佐剂,应用成本低。缺点是弱毒苗有散毒的可能或有一定的机体反应,不能制成联苗,保存运输要求高,现多制成冻干苗。
③异源苗:是利用不同种微生物具有类属保护性抗原所制成的疫苗。如用火鸡疱疹病毒(HVT)疫苗预防鸡马立克氏病、用鸽痘病毒疫苗预防鸡痘、用麻疹疫苗预防犬和野生动物的犬瘟热等。
将同种细菌(或病毒)的不同血清型混合而制成的疫苗叫多价苗,如巴氏杆菌不同血清型制成的多价苗,大肠杆菌多价苗,口蹄疫O、A型双价苗。用两种或两种以上的细菌或病毒联合制成的疫苗叫联苗,联苗一次免疫可达到预防多种疾病的目的。比如猪瘟-猪丹毒-猪肺疫三联苗,新城疫-减蛋综合征-传染性法氏囊病三联苗,犬的六联苗等。联苗或多价苗的应用可减少接种次数,减少接种动物的应激反应,减少人工,有利于畜牧业的生产管理。
(2)灭活疫苗
灭活疫苗简称死苗,是利用物理或化学的方法将含有细菌或病毒的材料进行处理,使其丧失感染性或毒性但仍保持免疫原性的一类生物制品。灭活疫苗可分为组织灭活疫苗和培养物灭活疫苗。灭活疫苗的优点是研制周期短,使用安全,易于保存和运输,容易制成联苗或多价苗;缺点是在动物体内不能增殖,使用剂量大,免疫保护期短,通常需加佐剂以增强免疫效果,常需多次免疫,且只能注射免疫。
(3)代谢产物疫苗
代谢产物疫苗是利用细菌的代谢产物比如毒素、酶等制成的疫苗。如破伤风毒素、白喉毒素、肉毒梭菌素经甲醛灭活后制成的类毒素具有良好的免疫原性,是一种良好的主动免疫制剂。此外,致病性大肠杆菌肠毒素、多杀性巴氏杆菌的攻击毒素和链球菌的扩散因子等也可作为代谢产物疫苗。
(4)亚单位疫苗
从病原体中提取有效的免疫成分,除去有害或无效成分,利用一种或几种亚单位成分制成的疫苗称为亚单位疫苗。这些有效免疫成分包括细菌的荚膜、鞭毛,病毒的囊膜、膜粒、衣壳蛋白等。亚单位疫苗没有微生物的遗传信息,但免疫动物后能产生针对此微生物的免疫力,并且可免除微生物非抗原成分引起的不必要的不良反应,保证疫苗的安全性。如狂犬病亚单位疫苗、口蹄疫VP3疫苗、流感血凝素疫苗及脑膜炎球菌多糖疫苗、致病性大肠杆菌K88疫苗等。亚单位疫苗由于制备困难,价格昂贵,在生产中推广应用较困难。
(5)生物技术疫苗
生物技术疫苗是利用生物分子水平技术制备的疫苗,包括基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、抗独特型疫苗、DNA疫苗及基因工程活载体疫苗。
①基因工程亚单位疫苗:利用DNA重组技术,将微生物的保护性抗原基因重组于载体质粒后导入受体菌或细胞,使该基因在受体菌或细胞中高效表达,产生大量的保护性抗原肽片段,提取并将该抗原肽片段与佐剂混合制成亚单位疫苗。首次报道研制成功的是口蹄疫基因工程亚单位疫苗,此外还有预防仔猪和犊牛下痢的大肠杆菌菌毛基因工程亚单位疫苗。(www.daowen.com)
②合成肽疫苗:用人工合成的多肽抗原与适当载体和佐剂配合而成的疫苗。如人工合成白喉杆菌的14个氨基酸肽、流感病毒血凝素的18个氨基酸肽等。此类疫苗解决了疫苗减毒不彻底导致的安全问题、生产过程中一些病毒不能人工培养问题、某些病毒如流感病毒不断出现新的血清型问题等。
③抗独特型抗体疫苗:与特定抗原的抗体结合的抗体,称为抗独特型抗体。抗独特型抗体可以模拟抗原物质,可刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等免疫效应的抗体,由此制成的疫苗称抗独特型疫苗或内影疫苗。抗独特型疫苗不仅能诱导体液免疫,也能诱导细胞免疫,并不受MHC的限制,而且具有广谱性。此类疫苗制备不易,成本较高。
④DNA疫苗:是一种最新分子水平的生物技术疫苗,用编码保护性抗原的基因与能在真核细胞中表达的载体DNA进行重组,重组的DNA可直接注射到动物体内,刺激机体产生体液免疫和细胞免疫。
⑤基因工程活载体疫苗:利用微生物做载体,将保护性抗原基因重组到微生物体中,利用这种能表达保护性抗原基因的重组微生物制成的疫苗,称为基因工程活载体疫苗(Vectored Vaccine)。包括基因缺失苗、重组活载体疫苗及非复制性疫苗3类。
a.基因缺失疫苗:使用基因工程技术将毒株具有毒力的相关基因切除后生产的疫苗。该疫苗比较稳定,无毒力返祖现象,是效果良好而且安全的新型疫苗。目前已广泛推广并有多种基因缺失疫苗问世,如霍乱弧菌A亚基基因切除94%的Al基因缺失变异株,获得无毒的活菌苗。另外,将某些疱疹病毒的TK基因切除,该疱疹病毒的毒力下降,而且不影响病毒复制及其免疫原性,成为良好的基因缺失疫苗。猪伪狂犬病基因缺失苗已商品化并普遍使用。
b.重组活载体疫苗:是用基因工程技术将保护性抗原基因(目的基因)转移到载体中,使之表达的活疫苗。目前有多种理想的病毒载体,如痘病毒、腺病毒和疱疹病毒等都可以用于活载体疫苗的制备。国外已经研制出以腺病毒为载体的乙肝疫苗、以疱疹病毒为载体的新城疫疫苗等。
c.非复制性疫苗:又称活-死苗。与重组活载体疫苗类似,但载体病毒接种后只产生顿挫感染,不能完成复制过程,无排毒的隐患,同时又可表达目的抗原,产生有效的免疫保护。如用金丝猴痘病毒为载体,表达新城疫病毒HF的基因,注射到鸡体内可预防鸡的新城疫。
(6)寄生虫疫苗
寄生虫大多具有复杂的生活史,同时虫体的抗原又极其复杂,并具有高度多变性,因此较为理想的寄生虫疫苗不多。多数研究者认为,只有活的虫体才能诱发机体产生保护性免疫。目前有些国家使用犬钩虫疫苗及抗球虫活苗等收到了良好的免疫效果,有些国家还相继生产了旋毛虫虫体组织佐剂苗、猪全囊虫匀浆苗、弓形虫佐剂苗和伊氏锥虫致弱苗等。我国是寄生虫感染较多的国家,因此寄生虫疫苗研究还需进一步发展。
2)免疫血清
动物经反复多次注射同一种抗原物质后,机体体液中尤其血清中产生大量抗体,由此分离所得血清称为免疫血清,又称高免疫血清或抗血清。此外,可用类似方法免疫产蛋鸡群,收集卵黄制备卵黄抗体。
免疫血清或卵黄抗体常用于传染病的治疗和紧急预防,属于人工被动免疫。一般用于传染病的紧急预防和治疗。临床上常用的免疫血清有抗炭疽血清、抗猪瘟血清、抗破伤风毒素。免疫血清根据抗原不同,可分为抗菌血清、抗病毒血清和抗毒素血清。根据制备免疫血清所用动物不同,分为同种动物血清和异种动物血清。一般抗病毒血清用同种动物制备,抗细菌和抗毒素血清用大动物(马、牛等)制备,如用马制备的破伤风抗毒素。异种血清比同种血清的免疫期长。
3)诊断液
利用微生物、寄生虫或其代谢产物制成的,专门用于传染病、寄生虫或其他疾病诊断以及机体免疫状态监测的生物制品叫诊断液。
诊断液包括诊断抗原和诊断抗体(血清)。诊断抗原包括变态反应性抗原和血清学反应抗原。布鲁氏菌素属变态反应性抗原,血清学反应抗原包括各种凝聚反应抗原(如鸡支原体全血平板凝聚抗原)和沉淀反应抗原(如马传染性贫血补体结合反应抗原)。
诊断抗体包括诊断血清和诊断用特殊抗体。诊断血清是用抗原免疫动物制成,如鸡白痢血清、炭疽沉淀素血清、产气荚膜梭菌定型血清、大肠杆菌和沙门氏菌的单因子血清等。此外,单克隆抗体、荧光抗体、酶标抗体等也已作为诊断制剂而得到广泛应用。研制出的诊断试剂盒也日益增多。
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