精品获得性免疫接种的方式课件.ppt

1、获得性免疫接种的方式 那些方式应用于那些情况 不同方式免疫接种的优缺点 免疫接种的风险和益处,IMMUNIZATION,免疫接种免疫学预防,百日咳,白喉,腮腺炎,麻疹,Edward Jenner,Louis Pasteur,Jenner 和 Pasteur , 著名的免疫学家，公认为免疫接种和主动免疫的先驱。,患天花的小儿 （Infant with smallpox）,1979年WHO宣布在全球范围内消灭了天花病毒。,患脊髓灰质炎的儿童 （Child with polio sequelae WHO）,WHO 宣称将在2003年在全球消灭脊髓灰质炎,Mycobacterium tuberculo

2、sis.,HIV,许多引起高死亡率和高发病率的疾病的控制有了极大的进展，但是，仍迫切需要大量的疫苗预防其他的疾病。每年，世界上仍有数以百万的人死于疟疾(malaria), 结核(tuberculosis)和爱滋病 ( AIDS), 原因是没有有效的疫苗来控制这些疾病。到九十年代末，已有40,000,000人死于爱滋病，9,000,000 的儿童沦为孤儿。,Four Plasmodium species are responsible for human malaria, P. falciparum, P. vivax, P. ovale and P. malariae,需要增加现行疫苗的安全性

3、和有效性，还需寻找低成本的途径，使其有效的应用, 尤其是发展中的国家。WHO估算，大约有20%-30%的儿童死于能够用现行的疫苗预防的疾病。,免疫接种 IMMUNIZATION,免疫接种（Immunization）是一种对常见的和致病的病原提供特异性的保护作用（ specific protection ） 。特异性免疫可通过两种方式获得：被动免疫（ passive ）或主动免疫（ active ），它们都可通过天然 （natural ）和人工 （artificial ）的途径获得 。,免疫Immunity,天然 Innate,获得性Acquired,被动 Passive,主动Active,人工

4、Artificial,天然Natural,人工Artificial,天然Natural,免疫接种的方式 （Modes of immunization）,Acquisition of passive and active immunity,Type Acquired through,被动免疫,来自母亲的抗体 免疫球蛋白 抗毒素,主动免疫,自然感染 疫苗 减毒的微生物 灭活的微生物 纯化的微生物的分子克隆化的微生物抗原 (单独或与插入载体 )多价符合疫苗 类毒素,1. Diphtheria 白喉 2. Pertussis 百日咳 3 .Tetanus 破伤风 4. mohilus 流感 5. Po

5、liovirus 脊髓灰质炎 6. Mumps 流行性腮腺炎 7. Measles 麻疹 8. Rubella 风疹,Pre and post vaccine incidence of common infectious diseases,Post,Pre,102,1,2,3,4,5,6,7,8,104,106,0,Number of cases,免疫接种的里程碑 Milestones in immunization,3000BC,2000BC,1500BC,1700AC,1780AC,1885AC,*埃及 鼻吸 粉状天花痂 （sniffing powdered small pox crust

6、 ）,*中国 鼻吸 天花痂 （ Sniffing of small pox crust ）,*天花接种传入土耳其,*天花接种传入英国，后传入美国,*Edward Jenner 发现天花疫苗,*Pasteur 发现狂犬病减毒疫苗（ rabies attenuated vaccine）,Variolation：天花接种或牛痘接种,Emial von Behring and Hidesaburo Kitasato were the first to show that immunity elicited in one animal can be transferred to another by i

7、njecting it with serum from the first.,von Behring,18-1 Passive Immunity,18-1 被动免疫（ Passive Immunity）,将一个免疫了的供体（immune donor）的血清或免疫球蛋白（ gamma-globulins ）转入到一个未免疫的个体.,I 天然被动免疫:,母亲通过胎盘将IgG、通过初乳将IgA传给婴儿。Immunity is transferred from mother to fetus through placental transfer of IgG or colostral transfer

8、 of IgA.,急性感染 (diphtheria, tetanus, measles, rabies, etc.), 中毒 (insects, reptiles, botulism), 预防措施 (hypogammaglobulinemia).,?,II 人工被动免疫,人工注射人的球蛋白（gamma-globulins）或免疫动物的球蛋白。,Artificially acquired passive immunity,异种gamma-球蛋白，常常导致病理合并症（血清病）和过敏反应。,人的gamma-球蛋白是最理想的；,其他来源的特异性抗体用于: 中毒、白喉、破伤风、气性坏疽、波特淋菌等重度病

9、症；,有立即提供保护的优势，但是短期有效；,同源性免疫球蛋白则具有传播肝炎和爱滋病的风险。,马血清抗毒素的两重性：,2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体。,1、特异性抗体-中和毒素,1. 免疫缺陷 （Deficiency） ：先天或后天B细胞缺陷导致的抗体合成障碍或合并其他免疫缺陷。2. 易感人群接触或可能接触某种疾病，而时间不允许主动免疫产生足够的保护作用。3. 疾病已经存在，抗体起改善和帮助抑制毒素作用，如破伤风。,下列情况需应用被动免疫：,Disease Agent,Black widow spider bite 黑寡妇蜘蛛咬伤 Botulism 波特淋菌中毒 Diphtheria

10、白喉 Hepatitis A and B 甲肝和乙肝 Measles 麻疹Rabies 狂犬病Snake bite 蛇咬伤 Teranus 破伤风,马抗蛇毒血清 Horse antivenin马抗蛇毒血清 horse antivenin 马抗毒素血清 Horse antivenin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 马抗蛇毒血清 Horse antivenin 人免疫球蛋白 Po

11、oled human immune gamma globulin 或 马抗毒素,Common agents used for passive immunization,!,某些疾病（癌、cancer, 免疫缺陷 immunodeficiency ）可进行细胞免疫（cell-mediated immunity）的被动转入。然而很难发现组织相容性 ( matched ) 的供体( donors )，并有移植物抗宿主反应（graft versus host disease）的巨大风险。,被动免疫不能激活免疫系统，所以，不能产生记忆反应，其保护作用是短暂的。,Advantages and Disadv

12、antages of Passive Immunization,作用迅速,作用时间短血清病感染肝炎和爱滋病移植物抗宿主反应 Graft vs. Host disease (只见于细胞免疫),Advantages Disadvantages,18-2 Active Immunity,机体接受抗原，产生抗体 produced by the body following exposure to antigens.,Naturally 天然 Artificially 人工,Active Immunity 主动免疫,Exposure to different pathogens leads to sub

13、-clinical or clinical infections which result in a protective immune response against these pathogens.,I 天然自动免疫:,自然感染或接触不同的病原性因子，引起亚临床或临床感染，机体可产生对这些致病因子的保护性免疫。,用于主动免疫的疫苗（ Vaccines ）包括活的 ( 减毒attenuated ) 微生物, 杀死的微生物, 微生物的成分，分泌的毒素（ toxins ）( 脱毒的毒素detoxified ).,II 人工自动免疫:,通过注射等途径将活的或死的致病菌或其成分导入人体, 而获得的

14、免疫称为人工自动免疫。,抗原 (Ag),与T细胞结合，激活T细胞,记忆T细胞,活化的T杀伤细胞,与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体,记忆B细胞,活化的B细胞,抗体,免疫记忆 Immunologic memory,A B 白喉vaccine D E,Anti-白喉antibody,白喉Bm cell,Anti-白喉antibody against白喉,白喉 Bm cell,days,First response to antigen白喉,白喉 vaccine immunity,白喉 Antigen B,immunity,Antibody concentration,First response t

15、o antigen B,Secondary response to antigen白喉,多价抗原,Surface antigen Toxic antigen ,多价抗原,Surface antigen Toxic antigen ,Surface antigen,vaccine,多价抗原,VACCINES: PAST SUCCESSES AND FUTURE PROSPECTS,活疫苗,病毒疫苗,脊髓灰质炎 , 麻疹, 腮腺炎, 风疹, 甲肝, 黄热病,结核 (Mycobacterium bovis: BCG).,活菌疫苗（唯一）,死病毒疫苗 ( 加热, 化学或紫外光照射),脊髓灰质炎, 流感

16、, 狂犬病,伤寒, 霍乱, 瘟疫, 百日咳,死疫苗,死菌疫苗 （大多数细菌）,Comparison of attenuated (live) and inactivated (killed) vaccines,Characteristic Attenuated vaccine Inactivated vaccine,制备,接种次数,诱导的免疫类型,恢复倾向,筛选无毒株： 有毒株在逆环境中培养，或将人的毒株在其它宿主中连续传代,一般仅需要一次,相对稳定性,不稳定,体液免疫和细胞免疫,可以回复为毒株,通过化学或照射 （g ray） 灭活毒株,需要多次接种,较稳定,体液免疫,不回复为毒株,微生物片段

17、疫苗 （Microbial Fragment Vaccines）,乙型肝炎病毒 -克隆到酵母菌（ yeast）,流感杆菌 百日咳 脑膜炎球菌 肺炎球菌 -细胞壁成分,波得特,百日咳 -毒性因子蛋白,流感嗜血杆菌 -蛋白连接到多糖,肺炎链球菌 -多糖复合物,奈氏脑膜炎双球菌 -多糖,病毒疫苗 (hepatitis-B, rabies, etc.)含有克隆到合适载体（vector）中的抗原蛋白,毒素,类毒素,化学修饰,毒素基团,抗原决定基,化学修 饰,当致病作用是由毒素引起的，可把毒素处理为类毒素作为疫苗，如白喉，破伤风和霍乱等。,Comparison of maximum and current

18、 morbidityfor vaccine-preventable diseases,Disease,Maximum cases,Year,1992,Percentage change,白喉 Diphtheria 麻疹 Measles 腮腺炎 Mumps 百日咳 pertussis 脊髓灰质炎Polio (paralytic) 风疹 Rubella CRS 破伤风 Tetanus 乙型流感 Heamophilus influenzae type B 乙型肝炎 Hepatitis B,206,939 694,134 152,209 265,26921,26957,68620,0001,56020

19、,00026,611,1921 1941 1968 19341952 1969 1964, 65 19231984 1985,42,2372,5724,083416011451,412 16,126,99.99 99.75 98.31 98.4699.98 99.72 99.95 97.1292.94 39.40,0 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000000,白喉 Diphtheria 1921,风疹 Rubella 1969,脊髓灰质炎 Polio (paralytic) 1952,百日咳 pertussis 1934,腮腺炎 Mumps 1968,麻疹 Me

20、asles 1941,报道的病例数 Number of reported cases,0 例,美国报道的几种病在高峰年 和1996年 的病例数相比,天花病毒 Smallpox virus,The mummified head of Ramses V (died 1157 BCE) with rash that is probably the result of smallpox,18-3 PAST SUCCESSES,I SMALLPOX (Variola),The last known person in the world to have smallpox of any kind. Var

21、iola minor in 23-year-old Ali Maow Maalin, Merka, Somalia,The last case of natural smallpox in U.K. occurred in the 1930s; the last in U.S.A. was in the 1940s. The last natural case in the world was in Somalia and occurred in October 1977.,1) 没有动物感染源和病毒储存的场所 2) 终生免疫3) 亚临床症状极少 4) 明显症状出现前没有传染性 5) 一种天花

22、血清型 6) 疫苗效果显著 7) 政府承担主要的义务,天花免疫预防成功的原因Reasons for success of smallpox vaccination,In western countries polio is no longer a problem but it is still a major problem in less developed countries though some have had very major successes e.g. Cuba, Nicaragua . The wild type (non-vaccine) strain of polio

23、 has recently been declared to be wiped out from the Western Hemisphere.,Polio Virus,II POLIO,Polio Statistics,Polio Statistics,Victims of polio WHO,18-4 Common currently used anti-viral vaccines,脊髓灰质炎Polio,Inactivated,Attenuated,鸡胚,培养细胞,大量突变病毒,原代猴肾细胞,减毒,繁殖快，生长迅速,I 减毒活疫苗 Attenuated Vaccines,生长迅速，无毒性

24、，只在非神经组织（non-nervous）中生长（肾），不在CNS生长,Sabin 疫苗 Sabin polio vaccine,传代病毒于其他宿主 （ foreign host）,牛分支杆菌Mycobacterium bovis,置于含胆汁的培养基，逐渐增加胆汁的浓度,13年,卡介苗 Bacillus Calmette-Guerin (BCG),在胆汁中适应性生长，充分减毒成为预防肺结核的疫苗。,1 减毒的分子基础 Molecular basis of attenuation,温度敏感 temperature sensitive,grow better at 32-35 degrees th

25、an 37 degrees,冷适应cold adapted,grow as low as 25 degrees,脊髓灰质炎I型减毒疫苗,基因组57个碱基改变,21个氨基酸改变,减毒疫苗是由病毒表面蛋白发生改变产生的,！,Molecular basis of attenuation,减毒鼻疫苗 attenuated nasal vaccine,冷适应疫苗 cold-adapted vaccine,渐进性低温传代,12代，或12代以上,只在25C生长良好,限制病毒在上呼吸道,流感病毒 influenza virus,用5-氟尿嘧啶（5-fluorouracil）突变并经过筛选温度敏感而获得的流感病

26、毒A和RSV温度敏感突变株 （Temperature-sensitive mutants）. 在流感发病过程中， TS基因（TS gene）可在实验室进行重排，产生一株病毒，它具有现在流行株的外壳，和减毒株的内部蛋白。,New methods of vaccine production,* 基因重排,Attenuated influenza vaccine strain using a cold-sensitive mutant that can be reassorted with new virulent strains,NA：神经氨酸酶 HA：血凝素 （中和抗体的靶位）,2 Advant

27、ages of attenuated vaccines,1) 激活免疫系统的所有时相。 可产生体液IgG和局部IgA。 2) 对所有保护性抗原均产生免疫应答，不同于抗原性发生改变的死疫苗的。 3) 免疫性持久，交叉反应多 4) 成本低 5) 在大多数的疫苗接种者中可迅速产生免疫性 6) 接种方便，如 polio and adenovirus vaccines 7) 容易运输 8) 可在某一群体内消除野型病毒,1) 突变，复毒 2) 扩散到其他没有接种的人 3) 扩散未标化的疫苗 4) 很难传入到热带地区 5) 对免疫缺陷病无能为力,3 Disadvantages of Attenuated v

28、accine,1) 产生充分的体液免疫 2) 不出现突变和复毒 3) 可用于免疫缺陷的病人 4) 一般在热带地区活性不受影响,1 Advantages of inactivated vaccine,II inactivated Vaccines,1) 许多接种者不产生免疫反应 2) 需要多次免疫 3) 无局部免疫 4) 成本高 5) 猴子短缺 6) 灭活失败，接种病毒的毒株,2 Disadvantages of inactivated vaccines,肌肉注射灭活的(左)和口服减毒活的(右)脊髓灰质炎疫苗后产生的分泌型抗体(鼻部和肠道IgA)和血清抗体(血清IgG,IgM和IgA).,引起发

29、烧，不适，有的可以引起关节痛，关节炎( rubella), 抽搐 , 和致死 (pertussis), or 神经紊乱 (influenza).,18-7 疫苗应用的副作用 undesirable effect of Vaccines）,对鸡蛋产生过敏反应Allergies是接种了在鸡蛋里制备的病毒疫苗 (measles, mumps, influenza, yellow fever)的后果.,Event,Frequency,Local,红, 肿, 痛,1 in 2-3 doses,Mild/moderate systemic,热,嗜睡 , 烦躁,1 in 2-3 doses,呕吐, 厌食,1

30、 in 5-15 doses,More serious systemic,持续哭闹, 发烧,1 in 100-300 doses,虚脱, 抽搐,1 in 1750 doses,急性脑病,1 in 100,000 doses,永久性的神经损伤,1 in 300,000 doses,DTP（ diphtheria-tetanus-polio）免疫后引起的一些副反应的发生率,18-8 Active Immunization,Recommended childhood immunization schedulein the United States, January-December 1999,Va

31、ccine,Age,Birth 1mo 2mos 4mos 6mos 12mos 15mos 18mos 4-6 yrs,乙肝Hepatitis B,白喉Diphtheria, 破伤风tetanus,百日咳pertussis,流感H.influenzae, type b,脊髓灰质炎Poliovirus,轮状病毒Rotavirus,麻疹Measles, 腮腺炎mumps,风疹rubella,水痘Varicella,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,Sabin 脊髓灰质炎疫苗,三种（型）减毒脊髓灰质炎病毒,糖丸 （糖浆）,口服,sIgA,Th,巨噬细胞,IgA,sIgA,浆细胞,B,M细胞,上皮细胞,辅助,野型病毒,