亚单位疫苗和重组疫苗
亚单位疫苗仅包含病原体中经过筛选的纯化组分——通常是一种或几种蛋白质或多糖——而非整个病原体。重组疫苗则利用重组DNA技术,在工程细胞(细菌、酵母、昆虫或哺乳动物细胞)中生产这些抗原。通过提供明确的、不含感染性物质的抗原,该平台非常安全且特性明确,但纯化的抗原本身通常免疫原性较弱,通常需要佐剂才能产生强大、保护性的免疫应答。
Definition
亚单位疫苗或重组疫苗是一种制剂,仅包含病原体中明确的、纯化的抗原组分——通过合成、纯化或重组表达生产——通常与佐剂配制,以在不含任何感染性病原体的情况下引发保护性免疫。
Scope
本主题涵盖了如何选择和生产保护性抗原(包括病毒样颗粒、结合疫苗和基因组指导的反向疫苗学方法),为何纯化抗原通常需要佐剂,以及该平台的优缺点。本主题为方法学参考,不提供免疫接种时间表或资格建议。
Core questions
- 如何识别和重组生产保护性抗原?
- 为什么纯化的亚单位抗原通常需要佐剂?
- 结合疫苗、病毒样颗粒和反向疫苗学策略如何扩展该平台?
Key concepts
- 纯化蛋白质或多糖抗原
- 重组表达系统
- 病毒样颗粒(VLPs)
- 多糖-蛋白质结合
- 佐剂需求
- 反向疫苗学(基因组指导的抗原发现)
- 高安全性和抗原明确性
Mechanisms
通过仅递送选定的抗原,亚单位疫苗将免疫应答集中于保护性表位,同时排除可能引起反应原性或与保护无关的组分。由于这些纯化抗原缺乏完整病原体的危险信号,它们单独使用时通常免疫原性较差,因此常与佐剂配制,佐剂能激活先天免疫感知,从而增强和塑造适应性免疫应答。有几种工程策略可以增强该平台:将抗原组装成模拟病毒表面几何形状的病毒样颗粒;将免疫原性较差的多糖化学偶联到载体蛋白上以招募T细胞辅助;以及利用基因组测序来识别无法通过常规方法培养的候选抗原——由Pizza及其同事率先针对B群脑膜炎球菌开发的反向疫苗学方法。
Clinical relevance
亚单位疫苗和重组疫苗提供了一个高度明确、耐受性良好的平台,使得针对难以通过全生物方法解决的病原体开发疫苗成为可能。了解该平台可以解释为什么这类疫苗特性明确且安全,但通常依赖佐剂来增强效力。本条目描述了该平台的科学原理,并非个体疫苗接种建议的来源。
Epidemiology
重组疫苗和亚单位疫苗,包括结合疫苗和病毒样颗粒产品,已为控制多种细菌和病毒疾病做出了巨大贡献,并占据了现代许可疫苗的很大一部分,这反映了该平台的安全性和可生产性。
History
该平台随着20世纪末重组DNA技术的发展而出现,该技术使得保护性抗原可以在工程细胞中生产,而无需从病原体中纯化。随后,基因组测序促成了反向疫苗学——从完整基因组中筛选候选抗原——该技术于2000年首次成功应用于B群脑膜炎球菌,将亚单位疫苗设计范围扩展到以前难以解决的靶点。
Key figures
- Rino Rappuoli
- Bali Pulendran
- Stanley Plotkin
Related topics
Seminal works
- pizza-2000
- plotkin-2010
Frequently asked questions
- 为什么亚单位疫苗通常含有佐剂?
- 纯化抗原缺乏完整病原体的先天免疫危险信号,因此它们本身通常免疫原性较弱;佐剂能激活先天感知,以增强和塑造适应性免疫应答,从而产生保护性免疫。
- 什么是反向疫苗学?
- 这是一种基因组指导的策略,通过计算筛选病原体的完整DNA序列以识别候选蛋白质抗原,然后重组生产并进行测试——首次成功应用于B群脑膜炎球菌,这是一个传统方法难以解决的靶点。