第五章 生物制品制造新技术,主要讲一些生物制品中一些新疫苗、新诊断剂及抗体的概念及原理。,第一节 基因工程疫苗,指DNA重组技术研制的疫苗，包括将保护性抗原基因在原核细胞或真核细胞中表达的重组亚单位疫苗；及病毒或细菌的活载体疫苗，基因缺失疫苗，DNA疫苗等。,一、重组亚单位疫苗将编码微生物保护性抗原的基因导入到原核细胞或真核细胞，使其表达分泌性保护性多肽抗原，加佐剂而成。 优点：A、安全、无病原性，无热源质和负作用。B、可用于不好培养的微生物疫苗制备（圆环病毒、附红细胞体）。 缺点：研究困难，价格贵。 已经生产的有：口蹄疫多肽疫苗，炭疽三联毒素，疱疹病毒亚单位疫苗，激素亚单位疫苗（生长抑制激素14肽）。,二、重组活体载体疫苗将保护性抗原基因转移到活载体中表达的活疫苗。理想的载体是弱毒疫苗病毒和疫苗细菌，病毒有痘病毒，腺病毒，疱疹病毒等。一般大病毒做载体可以插入25kb的基因，小病毒仅插入2kb，故大病毒可插入多种保护性抗原基因，制成多价疫苗。,非复制性疫苗（称活-死疫苗）：载体病毒半复制，无排毒危险，但可以表达目的抗原。如金丝雀痘病毒可表达新城疫HF基因。 重组载体病毒活疫苗：鸡痘病毒可表达多种病毒的保护性抗原基因。 重组载体细菌活疫苗：如卡介苗，沙门氏菌，李氏杆菌等载体。,四、基因疫苗有DNA和RNA疫苗，是保护性抗原基因与载体结合，注入机体表达，不与宿主染色体整合。步骤：a、目的基因提取；b、选择载体；c、测序确定整合；d、体外试验；e、动物试验；f、结构评价。自杀DNA疫苗：注入体内的DNA疫苗，在复制几代后自动停止，安全，不会与宿主染色体整合。,五、多肽疫苗用化学或基因工程合成保护性抗原多肽，加载体和佐剂制成。六、转基因植物疫苗将某种基因导入植物中表达，食用植物就被免疫，也叫食用疫苗，如：果蔬疫苗。导入方式：1、稳定整合表达：基因直接整合在植物上表达，并能遗传下代。2、瞬时表达：基因整合病毒，病毒感染植物，然后表达。,第二节 诊断制剂,疫病诊断最重要，新型诊断试剂开发，弥补了临床诊断的不足。 一、重组表达抗原是制备出高纯度的诊断抗原方法。步骤：将编码特定抗原的基因插入质粒，再转入宿主细胞表达，然后提取出来做诊断抗原。 二、核酸图谱分析将被测核酸提取、切割、酶切、电泳等方法，进行分析诊断。有核酸电泳图谱；核酸酶切图谱、寡核苷酸指纹图谱等,三、核酸探针用已知核酸片段同位素标记为核酸探针，与样品核酸杂交（互补结合），然后检测互补双链中有效放射同位素。,四、聚合酶链反应（PCR）是DNA体外扩增技术：以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下,在引物上不断延伸，加入有4种碱基（dNTP三磷酸脱氧核苷酸），不断互补成DNA双链，然后高温解链降温退火延伸，试验不断反复，DNA 扩增数百万倍，然后电泳来诊断。,五、基因芯片 也叫DNA芯片，是指将许多特定寡核苷酸片段作为探针，有规律排列固定在支撑物上，加检测标本，相同DNA会结合成双链（双链吸收光谱和单链不一样），然后用激光共聚焦荧光检测系统，对芯片扫描，记录分析。,第三节 抗体工程技术,一、单克隆抗体 （一）概念：具有产生抗体的B细胞与骨髓瘤细胞杂交融合，产生杂交瘤细胞，无限生长，并产生大量单一抗体。 （二）单抗与多抗不同单抗高特异，高纯度，均质，效价高，可大量生产。多抗相反。,（三）杂交瘤制备单抗过程 B细胞：提取抗原免疫小白鼠取脾脏的B细胞。 骨髓瘤细胞：为缺乏次黄嘌（H）鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）。缺乏该酶，DNA合成旁路不通。,HAT选择培养基（H-次黄嘌呤,A-氨基喋呤，T-胸腺嘧啶）：阻断DNA合成正常路线，A起阻断作用，在此培养基上，DNA不能正常合成。走旁路，骨髓瘤缺乏HGPRT酶；B细胞不缺乏HGPRT，但是仅生存5代内，只有两者结合成杂交瘤，才可以无限生长，并不断产生抗体。 单抗的生产： 动物体内生产：小白鼠腹水生产。 细胞培养生产。,（四）单抗的应用 血清学方面：诊断有特异性、准确性，可以检查野毒抗体。 免疫学：分析抗体结构，淋巴细胞表面标志。 肿瘤治疗：单克隆抗体生物导弹，治疗肿瘤。 纯化抗原：提取某种抗原，单抗结合抗原，然后解离。 可以制备单克隆抗体抗独特疫苗。,二、基因工程抗体利于基因工程技术来制备抗体分子，叫基因工程抗体。是按人要求设计重新组装的抗体分子，主要去除了抗体的无效成分。 方法：从B细胞DNA中筛选抗体基因片段，然后再将此片段导入细胞表达。 (一)嵌合抗体：（杂种抗体）：同一抗体分子中，含有不同种属来源的抗体片段。如Fab为鼠源，Fc为人源，即“鼠人抗体”，主要减少Fc段，容易引起人的过敏。,（二）重构抗体：即在人抗体基因可变区嵌入鼠抗体基因，再由杂交瘤表达。进一步减少了鼠源成分。 （三）单链抗体:仅有VL和VH，依靠肽链连接成，是结构更小的，具抗体活性的分子。好处是容易被机体清除，不过敏，还可以连接药物。 （四）Ig相关分子：即抗体分子片段（V或C区），连接到药物上，就是生物导弹。,（五）噬菌体抗体：抗体V区基因，导入噬菌体基因中，再感染细菌。噬菌体大量复制和释放，抗体V区基因也有噬菌体表达，也叫噬菌体表面展示技术。（六）全套抗体基因库：即把对不同微生物或肿瘤抗原的抗体基因都储存起来，使用时，针对性挑出来相应的抗体基因，来制备工程抗体。也叫抗体基因数据库。,三、催化抗体 是具有催化活性的免疫球蛋白，即是抗体和酶结合的产物。应用：a、水解病毒蛋白质；b、治疗肿瘤；c、戒毒，水解毒品。,思考题 什么叫基因工程疫苗？有何优缺点？ 基因工程疫苗有哪些？各个概念？ 新生物诊断试剂有哪些？各个概念和原理是什么？ 单克隆抗体的原理是什么？有何优缺点？ 什么基因工程抗体？有哪些？各个概念是什么？ 什么叫催化抗体？有何用途？,