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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-11-06 19:16
摘 要 Abstract
疫苗預(yù)防接種明顯減少了疾病的發(fā)生及感染者的死亡，對(duì)保障全球公眾健康發(fā)揮了巨大作用，21 世紀(jì)初全世界每秒鐘要接種3 萬(wàn)劑疫苗，每年能挽救300 萬(wàn)生命。疫苗研發(fā)相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為研發(fā)出高效安全的疫苗以及疫苗質(zhì)量的不斷提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文通過(guò)回顧疫苗的發(fā)展史，結(jié)合我國(guó)疫苗的發(fā)展情況，對(duì)疫苗種類(lèi)和發(fā)展技術(shù)進(jìn)行翔實(shí)的概述，并探討疫苗研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)以及研發(fā)趨勢(shì)，以期為我國(guó)疫苗的發(fā)展提供參考。
Vaccination has significantly reduced the incidence of diseases and the deaths of infected people, and has played a huge role in protecting global public health. At the beginning of the 21st century, 30000 doses of vaccines were administered every second, which can save 3 million lives every year. The continuous progress of vaccine research and development and related technologies has laid a solid foundation for the development of efficient and safe vaccines and the continuous improvement of vaccine quality. This paper reviews the history of vaccine development, and gives a detailed overview of vaccine types and related technologies in combination with the development of vaccines in China. It also discusses the challenges and trends of vaccine research and development, with a view to providing reference for the development of vaccines in China.
關(guān)鍵詞 Key words
疫苗；研發(fā)；疫苗發(fā)展史；疫苗技術(shù)
vaccine; research and development; history of vaccine development; vaccine technology
世界衛(wèi)生組織（WHO）將疫苗定義為：含有免疫原性物質(zhì)，能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性和主動(dòng)的保護(hù)性宿主免疫，能夠預(yù)防傳染性疾病的一類(lèi)異源性藥學(xué)產(chǎn)品，它包括以傳染性疾病為適應(yīng)癥的預(yù)防性疫苗和治療性疫苗?！吨袊?guó)藥典》將疫苗定義為：是以病原微生物或其組成成分、代謝產(chǎn)物為起始材料，采用生物技術(shù)制備而成，用于預(yù)防、治療人類(lèi)相應(yīng)疾病的生物制品。疫苗通過(guò)免疫接種目標(biāo)人群，使機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)病原體的特異性免疫力，以提高機(jī)體的免疫水平，預(yù)防疾病的發(fā)生或流行。疫苗的預(yù)防接種明顯減少了疾病的發(fā)生及感染者的死亡，對(duì)保障全球人類(lèi)健康發(fā)揮了巨大作用，21 世紀(jì)初全世界每秒鐘要接種3 萬(wàn)劑疫苗，每年能挽救300 萬(wàn)人的生命。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，接種疫苗可預(yù)防疾病。對(duì)群體而言，能夠使人群達(dá)到足夠的覆蓋水平而中斷病原體的傳播，形成群體免疫，有利于傳染病的消除和控制。同時(shí)，疫苗接種是最有社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)效益的健康投資，不僅可以拯救生命，還可以降低疾病引起的醫(yī)療支出和社會(huì)負(fù)擔(dān)。
從牛痘疫苗的發(fā)明到當(dāng)前新冠病毒疫苗的上市，疫苗發(fā)展經(jīng)歷了200 多年，對(duì)預(yù)防和控制傳染病發(fā)揮了重要作用。在此發(fā)展過(guò)程中，不論是在疫苗菌毒種的篩選、制備上，還是在接種途徑、方式等的選擇上都開(kāi)展了很多開(kāi)創(chuàng)性的工作。疫苗的發(fā)展史涉及生物技術(shù)的發(fā)展，多項(xiàng)顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生推動(dòng)了疫苗的發(fā)展?；仡櫼呙绲陌l(fā)展史和疫苗技術(shù)的發(fā)展歷程，對(duì)推動(dòng)新一代疫苗和疫苗技術(shù)的發(fā)展具有重要的借鑒價(jià)值。
1 國(guó)際疫苗發(fā)展史
1.1 20 世紀(jì)之前的疫苗發(fā)展
早在10 世紀(jì)，中國(guó)就有較詳細(xì)的用人痘痂或天花膿皰液干燥物接種人體以預(yù)防天花的記載。18 世紀(jì)中葉，一名英國(guó)奶牛飼養(yǎng)員把從牲畜中得到的牛痘接種給家人以預(yù)防天花。愛(ài)德華·琴納通過(guò)深入的實(shí)踐研究，證實(shí)了牛痘接種可以代替人痘接種預(yù)防天花。此后, 又有幾位科學(xué)家通過(guò)改進(jìn)毒株、改變獲得途徑（含牛痘的淋巴液）和保存方式等，使牛痘接種廣泛而普及。到1980 年5 月8 日，世界衛(wèi)生大會(huì)宣布天花在全球范圍內(nèi)被鏟除，成為人類(lèi)預(yù)防醫(yī)學(xué)史上最偉大的事件之一。
19 世紀(jì)末的疫苗發(fā)展要?dú)w功于路易斯·巴斯德的先鋒作用和卓越貢獻(xiàn)。他借鑒了早期疫苗發(fā)展的減毒、傳代修飾、毒力回復(fù)及安全接種方式等概念，在19 世紀(jì)70 年代對(duì)雞霍亂弧菌進(jìn)行減毒處理，從而研制出了預(yù)防雞霍亂的減毒活疫苗。1876 年，德國(guó)科學(xué)家羅伯特·科赫證實(shí)了炭疽桿菌與疾病的關(guān)系，并發(fā)明了用固體培養(yǎng)基分離培養(yǎng)細(xì)菌的方法，該方法為巴斯德研制炭疽疫苗奠定了基礎(chǔ)。巴斯德認(rèn)為在陳舊培養(yǎng)物中培養(yǎng)的雞霍亂弧菌的毒力減弱，但免疫原性依然存在。以此理論，巴斯德將炭疽桿菌在42~43℃的環(huán)境下培養(yǎng)2 周，制成炭疽桿菌減毒活疫苗，并用此疫苗進(jìn)行了動(dòng)物試驗(yàn)，所有經(jīng)過(guò)免疫的綿羊、山羊和奶牛均健康存活。自1881 年到1882 年初，共有8.5 萬(wàn)頭綿羊被免疫，并獲得了很好的免疫保護(hù)效果。巴斯德關(guān)于雞霍亂疫苗和炭疽疫苗的試驗(yàn)向全世界宣告了一個(gè)全新的、科學(xué)的減毒活疫苗的概念。
1885 年，巴斯德選擇兔腦傳代，將接種了狂犬病毒的兔脊髓組織經(jīng)干燥后制成疫苗，并用這種疫苗成功地?fù)尵攘吮豢袢」芬麅和纳?/span>
1886 年, 美國(guó)丹尼爾·艾爾默·沙門(mén)和西奧博爾德·史密斯用加熱處理的微生物懸液免疫鴿子以預(yù)防疾病，開(kāi)創(chuàng)了滅活疫苗的概念。19 世紀(jì)末人類(lèi)成功地研制出了傷寒、鼠疫和霍亂的滅活疫苗。
因此，進(jìn)入20 世紀(jì)之前已有5 種疫苗可以用于人類(lèi)，即2 種減毒活疫苗：牛痘疫苗、狂犬病疫苗；3 種滅活疫苗：傷寒疫苗、鼠疫疫苗和霍亂疫苗。
1.2 20 世紀(jì)上半葉的疫苗發(fā)展
1923 年，法國(guó)生物學(xué)家加斯頓·拉蒙用甲醛滅活法研制出白喉類(lèi)毒素疫苗。1926 年，他和同事又利用甲醛滅活法研制出破傷風(fēng)類(lèi)毒素并首次用于人體免疫接種，開(kāi)創(chuàng)了細(xì)菌類(lèi)毒素疫苗的概念。
1926 年，首個(gè)百日咳滅活疫苗問(wèn)世，當(dāng)時(shí)，雖未能阻止疾病發(fā)生但大大降低了疫苗接種人群的死亡率及發(fā)病的嚴(yán)重程度。到20 世紀(jì)40 年代末，已有多種全菌體百日咳疫苗投入使用。1948 年，第一個(gè)百白破聯(lián)合疫苗（百日咳、白喉和破傷風(fēng)）問(wèn)世，開(kāi)創(chuàng)了聯(lián)合疫苗的概念。
卡介苗（BCG） 即結(jié)核病疫苗， 是第一個(gè)人用細(xì)菌活疫苗?？ń榫欠▏?guó)醫(yī)生Albert Calmette 和獸醫(yī)Camille Gu é rin 將一株分離于牛的分枝桿菌在含有膽汁的培養(yǎng)基上經(jīng)過(guò)13 年239 次連續(xù)傳代獲得的減毒疫苗株。為紀(jì)念2 位科學(xué)家的功勞，1928 年，法國(guó)國(guó)家科學(xué)大會(huì)將該減毒株命名為BCG 株（Bacillus Calmette-Gu é rin）。1927 年，第一支卡介苗投入使用。如今，卡介苗問(wèn)世已近百年，仍在全世界廣泛地用于兒童計(jì)劃免疫接種。
從1927 年分離出黃熱病病毒開(kāi)始，經(jīng)過(guò)近十年的研究，美國(guó)科學(xué)家蒂勒等通過(guò)雞胚接種法得到較安全的黃熱病病毒減毒株（17D 株），用于人體免疫接種，目前不同代次的17D 株仍然用于疫苗制備。
1933 年，英國(guó)科學(xué)家從雪貂中分離出第一株甲型流感病毒。到1936 年，有2 種由雞胚生產(chǎn)的甲型流感病毒疫苗問(wèn)世，一種是減毒活疫苗，另一種是全病毒滅活疫苗。1937 年, 蘇聯(lián)科學(xué)家報(bào)道了上述減毒活疫苗在人體中的應(yīng)用情況，這種疫苗被認(rèn)為是第一個(gè)對(duì)人體有保護(hù)作用的流感活疫苗。
1937 年，蘇聯(lián)成功研制了鼠腦生產(chǎn)的森林腦炎滅活疫苗用于預(yù)防蜱等傳播的森林腦炎。
1938 年，由雞胚生產(chǎn)的卵斑疹傷寒疫苗研制成功。
在這個(gè)時(shí)期開(kāi)創(chuàng)了類(lèi)毒素疫苗和聯(lián)合疫苗，減毒疫苗和滅活疫苗得到了進(jìn)一步發(fā)展。
1.3 20 世紀(jì)下半葉的疫苗發(fā)展
病毒性疫苗開(kāi)發(fā)的最大挑戰(zhàn)在于病毒體外培養(yǎng)困難。1949 年，哈佛大學(xué)3 位科學(xué)家首次利用人體胚胎組織在體外培養(yǎng)出脊髓灰質(zhì)炎病毒，這項(xiàng)成就一方面奠定了脊髓灰質(zhì)炎疫苗開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，另一方面也開(kāi)創(chuàng)了病毒疫苗研發(fā)的新時(shí)代，3 位科學(xué)家也因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
1950 年，美國(guó)研究者將小鼠體內(nèi)培養(yǎng)的脊髓灰質(zhì)炎病毒株制備的疫苗用于人體試驗(yàn)。1955 年，美國(guó)科學(xué)家喬納斯·沙克研制的甲醛滅活的3 價(jià)脊髓灰質(zhì)炎疫苗（IPV）批準(zhǔn)上市。但不久，由于疫苗生產(chǎn)過(guò)程中病毒滅活不徹底導(dǎo)致疫苗接種后產(chǎn)生了小兒麻痹的嚴(yán)重不良反應(yīng)，即所謂的“ 卡特事件（Cutter Incident）”?；谶@一事件的發(fā)生，在隨后疫苗生產(chǎn)過(guò)程中增加了更嚴(yán)格的安全性試驗(yàn)，推動(dòng)了疫苗滅活工藝的進(jìn)步。雖然滅活疫苗可以誘導(dǎo)有效的保護(hù)反應(yīng)，但研究者們認(rèn)為活病毒感染可以產(chǎn)生更持久的免疫力以抵抗傳染病的感染。因此，關(guān)于活病毒疫苗的研制工作并未停止。自1964 年起，猴腎細(xì)胞培養(yǎng)的Sabin 株脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗（OPV）得到了更廣泛的使用。
1965 年，日本研制的甲醛滅活的流行性乙型腦炎鼠腦全病毒疫苗用于免疫日本兒童。此后，美國(guó)研制的Nakayama-NIH 株和Beijing-1 株2價(jià)疫苗在美國(guó)和其他國(guó)家上市。20 世紀(jì)90 年代，我國(guó)俞永新院士等利用原代地鼠腎細(xì)胞（PHK）培養(yǎng)獲得減毒乙型腦炎病毒，其減毒活疫苗在中國(guó)廣泛使用，目前也已在亞洲多個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到推廣使用。
在美國(guó)著名微生物學(xué)家莫里斯·希勒曼等研制出麻疹減毒株的基礎(chǔ)上，1963 年，輝瑞公司研制了預(yù)防高度傳染性麻疹的疫苗。莫里斯·希勒曼也通過(guò)雞胚傳代減毒的方法獲得了腮腺炎病毒減毒株（Jeryl Lynn 株），該疫苗于1967 年批準(zhǔn)上市。在人成纖維細(xì)胞上培養(yǎng)制備的風(fēng)疹病毒減毒株（Wistar-RA27/3 株），于1969 年批準(zhǔn)使用，成為目前唯一被廣泛使用的風(fēng)疹疫苗。1971 年，莫里斯·希勒曼把麻疹、腮腺炎和風(fēng)疹病毒減毒活疫苗制成了聯(lián)合疫苗，稱(chēng)為麻腮風(fēng)疫苗（MMR），這是第一個(gè)減毒活疫苗的聯(lián)合疫苗。
20 世紀(jì)70 年代，純化莢膜多糖組成的細(xì)菌疫苗如A 群和C 群腦膜炎球菌多糖疫苗研制成功。但這個(gè)疫苗并不能在2 歲以下嬰幼兒中引起有效的免疫應(yīng)答，而且免疫持久性也不確定。1999 年，研制出了C 群腦膜炎球菌多糖偶聯(lián)蛋白載體結(jié)合疫苗，并在英國(guó)上市，載體蛋白為白喉或破傷風(fēng)類(lèi)毒素。與多糖疫苗相比，能在2 歲以下嬰幼兒中引起有效的免疫應(yīng)答，且免疫保護(hù)更持久。2005年，美國(guó)批準(zhǔn)了一種可以預(yù)防A、C、W、Y135群腦膜炎球菌的4 價(jià)多糖結(jié)合疫苗。
自1880 年巴斯德和喬治·米勒·斯坦伯格分離出肺炎鏈球菌開(kāi)始，研究者們做了大量的工作研制肺炎疫苗。由于肺炎鏈球菌有眾多的血清型，疫苗的研制非常復(fù)雜。直到1977 年，美國(guó)醫(yī)生羅伯特·奧地利才研制出成人使用的14 種抗原的肺炎鏈球菌莢膜多糖疫苗，到1983 年增加到23 種。同樣，肺炎鏈球菌多糖疫苗也存在不能保護(hù)2 歲以下嬰幼兒的問(wèn)題?；菔瞎狙兄瞥鲆环N以無(wú)毒白喉類(lèi)毒素突變體為載體蛋白的7 價(jià)肺炎鏈球菌多糖結(jié)合疫苗，2000 年在美國(guó)批準(zhǔn)使用。
1964 年，美國(guó)研究者將狂犬病毒在人二倍體細(xì)胞中傳代適應(yīng)，成功研制了滅活全病毒狂犬病人二倍體細(xì)胞疫苗，該疫苗于1976 年獲批上市，在北美、歐洲和亞洲部分國(guó)家和地區(qū)使用。1958年，在地鼠腎細(xì)胞上生產(chǎn)的狂犬病疫苗獲得成功，1968 年該疫苗在加拿大批準(zhǔn)用于人體加強(qiáng)和暴露前接種。該疫苗在我國(guó)20 世紀(jì)60 年代開(kāi)始研制并于1980 年獲得批準(zhǔn)，取代了由羊腦制備的Semple 疫苗用于狂犬病的暴露后預(yù)防接種。
20 世紀(jì)上半葉，全菌體百日咳疫苗得到了廣泛使用，但關(guān)于其接種后引起不良反應(yīng)的報(bào)道越來(lái)越多。20 世紀(jì)70 年代，在日本及英國(guó)，不良反應(yīng)導(dǎo)致拒絕疫苗接種的人群顯著增加。這種狀況促使研究者研制與全菌體百日咳疫苗相比不良反應(yīng)較低的無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗。1981 年，無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗在日本批準(zhǔn)使用，它含有百日咳桿菌的2 個(gè)主要保護(hù)性抗原：百日咳毒素和絲狀血凝素。1996 年，美國(guó)和歐洲也批準(zhǔn)了含有4 種抗原成分（百日咳毒素、絲狀血凝素、百日咳黏附素及菌毛抗原）的無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗。
美國(guó)科學(xué)家莫里斯·希勒曼等研制的血源乙肝疫苗于1981 年在美國(guó)批準(zhǔn)上市，但人血液制品潛在的危險(xiǎn)性和原料血漿來(lái)源的限制問(wèn)題促使研究者們尋求新的疫苗研制方法。重組基因技術(shù)的應(yīng)用為疫苗研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的途徑。第一個(gè)重組疫苗——乙型肝炎病毒表面抗原疫苗于1986 年誕生了。它是通過(guò)將乙型肝炎表面抗原（HBsAg）編碼基因克隆到釀酒酵母中獲得的，具有良好的免疫效果和保護(hù)力。我國(guó)科學(xué)家于1981 年采用基因工程技術(shù)在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞（CHO）中表達(dá)乙型肝炎表面抗原，1984 年獲得高效表達(dá)，1987 年完成小試疫苗的臨床評(píng)價(jià)，1991 年完成中試疫苗的臨床保護(hù)實(shí)驗(yàn)，1992 年獲批上市。
20 世紀(jì)70 年代，研究者們開(kāi)始對(duì)引起兒童嚴(yán)重疾病的b 型流感嗜血桿菌進(jìn)行研究。1985 年，b 型流感嗜血桿菌多糖疫苗獲批。由于該疫苗對(duì)18 個(gè)月齡以下的嬰幼兒保護(hù)效果極差，在較大兒童中的效力也有限，同時(shí)，借鑒美國(guó)學(xué)者關(guān)于肺炎鏈球菌莢膜多糖和載體蛋白結(jié)合可以提高免疫原性的研究經(jīng)驗(yàn)，美國(guó)研究者們將b 型流感嗜血桿菌的莢膜多糖成分與白喉類(lèi)毒素偶聯(lián)，研制成功多糖結(jié)合疫苗，并于1987 年被批準(zhǔn)用于15 個(gè)月齡及以上的兒童。
20 世紀(jì)70 年代，研究者獲得了傷寒沙門(mén)菌突變株Ty21a 減毒株，并進(jìn)行了大規(guī)模臨床試驗(yàn)，于1989 年傷寒沙門(mén)菌減毒活疫苗獲得批準(zhǔn)。1994 年，傷寒Vi 多糖疫苗獲得批準(zhǔn)。
1991 年，第二個(gè)森林腦炎滅活疫苗在德國(guó)批準(zhǔn)使用。1999 年以后，森林腦炎滅活疫苗從原來(lái)的鼠腦生產(chǎn)變成了雞胚細(xì)胞培養(yǎng)。
20 世紀(jì)90 年代，有多個(gè)霍亂疫苗研制成功，包括2 個(gè)滅活疫苗和1 個(gè)減毒活疫苗。與此同時(shí)，由重組霍亂毒素B 亞單位和霍亂弧菌全菌體疫苗組成的滅活疫苗，也具有良好的安全性和免疫原性，目前主要在越南和印度等地區(qū)使用。1994 年，由基因修飾的O1 群霍亂弧菌減毒株（CVD103-HgR）制備的霍亂減毒活疫苗在美國(guó)獲得批準(zhǔn)。
20 世紀(jì)70 年代，日本學(xué)者研制了Oka 株水痘減毒活疫苗，此后經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期復(fù)雜的過(guò)程，于1995 年獲得美國(guó)許可。該疫苗被推薦用于1 歲以下的健康兒童，但受種者仍有中輕度水痘病例的發(fā)生，需要二次接種。
繼默克（Merck）公司的科學(xué)家在1979 年用細(xì)胞培養(yǎng)的方法成功培養(yǎng)了甲型肝炎病毒（HAV）后， 研究者們積極尋找生產(chǎn)甲肝疫苗的方法。1996 年，美國(guó)批準(zhǔn)了人成纖維細(xì)胞培養(yǎng)的甲醛滅活的甲肝疫苗。我國(guó)科學(xué)家自1978 年開(kāi)始研發(fā)甲肝減毒活疫苗，1989 年疫苗株通過(guò)鑒定，1991年疫苗試生產(chǎn)，1995 年正式生產(chǎn)。
萊姆病是由伯氏疏螺旋體引發(fā)的蟲(chóng)媒傳播疾病。1999 年，葛蘭素史克（GSK）公司生產(chǎn)的疫苗獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)，用于疫區(qū)人群的接種。這種疫苗含有重組大腸桿菌表達(dá)的萊姆病螺旋體分離株的外膜蛋白A（OspA），也稱(chēng)為萊姆病OspA 疫苗。
1998 年，第一個(gè)口服4 價(jià)重配輪狀病毒活疫苗在美國(guó)獲批。但由于疫苗接種后腸套疊的發(fā)生率顯著增加，該疫苗于1999 年退出市場(chǎng)。但關(guān)于輪狀病毒疫苗的研究并未停止，我國(guó)蘭州生物制品研究所研制的羊輪狀病毒減毒活疫苗于2001 年批準(zhǔn)上市。在牛輪狀病毒（WC-3）株的基礎(chǔ)上，通過(guò)與編碼VP4 或VP7 蛋白的人輪狀病毒基因片段重配而制成的口服5 價(jià)輪狀病毒疫苗于2006 年在美國(guó)獲批。大量的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該疫苗具有很好的保護(hù)效果且未發(fā)現(xiàn)聚集性的腸套疊病例。
1.4 21 世紀(jì)的疫苗發(fā)展
進(jìn)入21 世紀(jì)，隨著反向遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和疫苗學(xué)等技術(shù)的迅速發(fā)展，利用基因重配技術(shù)改造的新疫苗及基因工程疫苗不斷問(wèn)世。
冷適應(yīng)株流感疫苗就是使用基因重配技術(shù)研制成功的范例。其使用流感病毒的野毒株和減毒株共感染細(xì)胞，使2 種病毒株的基因片段進(jìn)行重配，然后分離含有2 個(gè)母本毒株遺傳物質(zhì)的子代病毒。每年都會(huì)用母本毒株的6 個(gè)內(nèi)部基因片段和其他野生型流感病毒編碼表面糖蛋白血凝素和神經(jīng)氨酸酶的2 個(gè)基因片段進(jìn)行重配，產(chǎn)生新的流感病毒株作為疫苗株制備流感疫苗。2003 年，該類(lèi)疫苗在美國(guó)獲得批準(zhǔn)。
2006 年，美國(guó)批準(zhǔn)了默沙東（MSD）公司的4 價(jià)重組人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗。這是除乙肝疫苗外第二個(gè)基因重組疫苗，也是第二個(gè)能預(yù)防人類(lèi)腫瘤的疫苗，是疫苗發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。該疫苗采用DNA 重組技術(shù)將編碼HPV 主要衣殼蛋白L1 的基因?qū)虢湍讣?xì)胞，使其高效表達(dá)并自體組裝成病毒樣顆粒（VLP）而獲得，包括HPV6、11、16、18 型的VLP。4 價(jià)HPV 疫苗于2006 年獲批時(shí)僅適用于女性，到2009 年，該疫苗擴(kuò)大了適用范圍，可預(yù)防男性因HPV 感染所致的腫瘤。同年，GSK 公司生產(chǎn)的2 價(jià)重組HPV 疫苗獲批。2014 年，MSD 公司生產(chǎn)的9 價(jià)重組HPV 疫苗獲批。
2006 年，美國(guó)FDA 批準(zhǔn)了一種用于預(yù)防帶狀皰疹的高效力減毒Oka 株活疫苗。該疫苗可減少帶狀皰疹的發(fā)生，同時(shí)也減輕了帶狀皰疹引起的神經(jīng)痛癥狀。2017 年，GSK 公司生產(chǎn)的重組帶狀皰疹疫苗上市，用于50 歲及以上成人帶狀皰疹的預(yù)防。
我國(guó)于2012 年研制出大腸桿菌表達(dá)的基因工程戊肝疫苗，國(guó)際上于2014~2015 年研制出2種B 群腦膜炎球菌結(jié)合疫苗，我國(guó)于2015 年和2016 年分別研制出Sabin 株脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗和腸道病毒71 型全病毒滅活疫苗。此外，國(guó)際上研制的口服霍亂減毒活疫苗和登革熱減毒活疫苗也分別于2016 年和2019 年獲得上市批準(zhǔn)。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)家們不斷創(chuàng)新和深入研究，疫苗的發(fā)展前景會(huì)越來(lái)越光明。
2 我國(guó)疫苗發(fā)展史
我國(guó)是最早使用人工方法預(yù)防傳染病的國(guó)家。公元10 世紀(jì)唐宋時(shí)期采用接種人痘（天花病原體）的方法來(lái)預(yù)防天花，當(dāng)時(shí)也稱(chēng)為“種花”。16 世紀(jì)明代隆慶年間（1567~1572 年）已有精加選煉的“并無(wú)種花失事者”的“寧國(guó)府太平痘苗”了。此后接種人痘預(yù)防天花的方法在我國(guó)推廣應(yīng)用，1681 年清政府把人痘接種列為計(jì)劃接種，對(duì)天花的控制起到了一定作用。17 世紀(jì)這種種痘術(shù)傳入俄羅斯、日本、朝鮮、土耳其、英國(guó)、歐洲大陸以及美洲、非洲等地區(qū)。在1742 年出版的中國(guó)醫(yī)學(xué)著作《醫(yī)宗金鑒》（Golden Mirror of Medicine）中詳細(xì)記載了預(yù)防天花的4 種方法：痘衣種法、痘漿種法、旱苗種法和水苗種法。其中，水苗種法最好，即將痘痂研磨成粉經(jīng)水潤(rùn)勻后再以棉花蘸染塞入鼻孔，因其“勢(shì)甚和平，不疾不徐，漸次而入”，種后“小兒無(wú)受傷之處，胎毒有漸發(fā)之機(jī)”。由于人痘中天花病毒的毒力并未減低，因而接種人痘會(huì)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，但人痘術(shù)的發(fā)明是中國(guó)人對(duì)世界醫(yī)學(xué)的偉大貢獻(xiàn)，并為研制減毒活疫苗提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
我國(guó)自1919 年開(kāi)始研究、生產(chǎn)和使用疫苗以來(lái)，至今已有100 余年歷史。在這百年里，我國(guó)疫苗從無(wú)到有，從借鑒到創(chuàng)新，經(jīng)歷著曲折、漫長(zhǎng)但前景光明的發(fā)展歷程，始終圍繞著為保障民眾健康來(lái)開(kāi)展疫苗研究。
2.1 1949 年前我國(guó)疫苗的發(fā)展
1919 年，當(dāng)時(shí)的中央防疫處（現(xiàn)北京生物制品研究所）在北京成立，它是我國(guó)第一個(gè)國(guó)家衛(wèi)生防疫和血清疫苗生產(chǎn)研究的專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)。1934 年，國(guó)民政府衛(wèi)生署在蘭州設(shè)立西北防疫處，也是防疫與生物制造的聯(lián)合體，1948 年移交中央防疫處成為蘭州分處。當(dāng)時(shí)，我國(guó)疫苗發(fā)展緩慢，品種也少，僅有牛痘疫苗、狂犬病疫苗及幾種細(xì)菌性疫苗。在中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下，于20 世紀(jì)40 年代先后成立了長(zhǎng)春衛(wèi)生技術(shù)廠、遼吉軍區(qū)衛(wèi)生技術(shù)廠、大連衛(wèi)生研究所和華北軍區(qū)防疫處等生物制品機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)的主要制品為牛痘疫苗、狂犬病疫苗、卡介苗、斑疹傷寒疫苗、鼠疫疫苗、百日咳疫苗、破傷風(fēng)類(lèi)毒素和白喉類(lèi)毒素等。
我國(guó)痘苗的研制生產(chǎn)始于1919 年，當(dāng)時(shí)所用毒株多來(lái)自日本或英國(guó)。到1926 年，由我國(guó)學(xué)者齊長(zhǎng)慶從一名天花患者身上分離并傳代減毒，獲得“痘苗病毒天壇株”。我國(guó)一直用該疫苗株生產(chǎn)天花疫苗，累計(jì)接種數(shù)億人次，疫苗保護(hù)效果好，毒副作用清楚，在消滅天花中發(fā)揮了重要作用。
我國(guó)狂犬病疫苗最早的毒株來(lái)源于“北京株”，由袁浚昌于1931 年從狂犬病狗的腦組織中分離獲得，并在家兔腦內(nèi)連續(xù)傳代50 代演變?yōu)楣潭ㄖ?，作為羊腦狂犬病疫苗生產(chǎn)的毒株。
我國(guó)卡介苗事業(yè)始于王良醫(yī)師。1933 年，王良自巴斯德研究所帶回卡介苗菌種，于重慶建立第一個(gè)卡介苗實(shí)驗(yàn)室，制造卡介苗并在國(guó)內(nèi)首次接種嬰幼兒。1933 年10 月至1935 年8 月，共接種嬰幼兒248 人。1937 年，上海巴斯德研究所劉永純醫(yī)生開(kāi)始制造卡介苗，11 年中接種了7500 人次卡介苗。1948 年，陳正仁、魏錫華、朱宗堯（在天津首次推行卡介苗的預(yù)防接種）赴丹麥學(xué)習(xí)考察卡介苗制造與使用技術(shù)，并引進(jìn)丹麥亞株823，在北京及上海試制與試用，證明安全可靠，并擴(kuò)大生產(chǎn)。
1930 年，張漢民用虱腸制成斑疹傷寒滅活疫苗，在河北、內(nèi)蒙古等地應(yīng)用，免疫效果良好。1939 年，魏曦用瓊脂斜面組織培養(yǎng)法，研制出組織培養(yǎng)斑疹傷寒疫苗。1946 年，在大連衛(wèi)生研究所及佳木斯衛(wèi)生技術(shù)試驗(yàn)廠開(kāi)始小批量生產(chǎn)雞胚卵黃囊疫苗。
1939 年，西北防疫處（現(xiàn)蘭州生物制品研究所）曾生產(chǎn)腦膜炎球菌菌體疫苗，但相關(guān)免疫效果報(bào)道較少。
鼠疫疫苗有滅活疫苗和減毒活疫苗2 種。20世紀(jì)40 年代，昆明中央防疫處和蘭州西北防疫處曾生產(chǎn)鼠疫滅活疫苗，用于疫區(qū)的鼠疫預(yù)防接種。1954 年，自蘇聯(lián)引進(jìn)鼠疫EV 減毒株后開(kāi)始生產(chǎn)活疫苗，選用皮下注射，在使用中發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)極大，1960 年改為皮上劃痕接種。
2.2 1949~1980 年我國(guó)疫苗的發(fā)展
1949 年后，提出了“預(yù)防為主”的衛(wèi)生工作方針。疫苗研制機(jī)構(gòu)也隨之調(diào)整，分別在北京、上海、武漢、長(zhǎng)春、蘭州和成都成立了生物制品研究所，直屬衛(wèi)生部領(lǐng)導(dǎo)。此外，還在昆明建立了以生產(chǎn)脊髓灰質(zhì)炎疫苗為主的中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，這七大生物制品研究所承擔(dān)著疫苗研發(fā)、生產(chǎn)及計(jì)劃免疫等技術(shù)指導(dǎo)工作。生產(chǎn)的各類(lèi)疫苗滿(mǎn)足了我國(guó)預(yù)防疾病的需要。
1950 年，《關(guān)于發(fā)動(dòng)秋季種痘運(yùn)動(dòng)的指示》發(fā)布，要求在全國(guó)施行免費(fèi)接種牛痘疫苗，我國(guó)采用痘苗病毒天壇株經(jīng)雞胚培養(yǎng)、收獲細(xì)胞、破碎細(xì)胞、濃縮過(guò)濾或離心沉淀、深度細(xì)胞破碎、加入適宜穩(wěn)定劑制成天花疫苗，并在全國(guó)范圍內(nèi)推廣使用。1961 年，我國(guó)消滅了天花，比WHO 在1980 年5 月8 日世界衛(wèi)生大會(huì)上宣布天花在全球范圍內(nèi)被鏟除早19 年，為世界消滅天花做出了重大貢獻(xiàn)。
1949 年后，6 個(gè)生物制品研究所先后都建立了卡介苗生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室。菌株最早采用卡介菌丹麥亞株823，之后，由于培養(yǎng)方式上的差異形成了我國(guó)兩大生產(chǎn)用菌株（北京D1 株和上海D2 株）。此后，長(zhǎng)春生物制品研究所又研制使用巴西Moreau株及日本172 株為生產(chǎn)菌株。由于卡介苗的質(zhì)量和菌種有密切關(guān)系，導(dǎo)致卡介苗的保護(hù)效力差異較大，經(jīng)中國(guó)藥品生物制品檢定所（現(xiàn)中國(guó)食品藥品檢定研究院）檢定和各生物制品研究所系統(tǒng)的生物學(xué)、免疫學(xué)、動(dòng)物效力及臨床安全性和效力比較，于1993 年在全國(guó)統(tǒng)一推行免疫原性好、接種后不良反應(yīng)低的上海D2 株為我國(guó)唯一的生產(chǎn)用卡介苗菌株。
在1950 年和1951 年，北京生物制品研究所先后用雞胚和鼠腦研制出乙型腦炎滅活疫苗，但由于發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)敏反應(yīng)而于1957 年停止生產(chǎn)。1967 年，北京生物制品研究所用地鼠腎細(xì)胞成功培養(yǎng)乙腦病毒P3 株，研制出地鼠腎細(xì)胞乙型腦炎滅活疫苗，并于1968 年起正式投產(chǎn)和應(yīng)用，該疫苗不良反應(yīng)小，且免疫效果較好。
自20 世紀(jì)50 年代以來(lái)，我國(guó)先采用固體培養(yǎng)工藝培養(yǎng)百日咳桿菌制備全菌體百日咳疫苗，之后又采用液體培養(yǎng)工藝制備百日咳疫苗原液，用于配制百白破聯(lián)合疫苗。研究者從北京地區(qū)患者中分離出百日咳桿菌I 相CS 菌株，此菌株含有1、2、3 血清型凝集原，并能在液體培養(yǎng)基中產(chǎn)生大量絲狀血凝素和百日咳毒素保護(hù)性抗原，之后廣泛用于無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗的生產(chǎn)。
我國(guó)從1953 年開(kāi)始生產(chǎn)17D 雞胚黃熱病疫苗，成功對(duì)經(jīng)過(guò)或到達(dá)疫區(qū)的我國(guó)出國(guó)人員提供免疫保護(hù)。
20 世紀(jì)50 年代，東北地區(qū)由于森林開(kāi)發(fā)及大量的非本地易感人群的進(jìn)入，在幾個(gè)林區(qū)先后發(fā)生了森林腦炎的暴發(fā)流行。為此長(zhǎng)春生物制品研究所于1953 年研制出鼠腦與雞胚森林腦炎滅活疫苗，1958 年又研制雞胚細(xì)胞疫苗，1967 年研制金黃地鼠腎細(xì)胞疫苗，在國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)和應(yīng)用。應(yīng)用的毒種有標(biāo)準(zhǔn)株Coφ、“森張”株和“森候”株等，后期以“森張”株為我國(guó)生產(chǎn)疫苗毒株。
我國(guó)自1956 年開(kāi)始引進(jìn)蘇聯(lián)牛種布氏菌19BA 株作為人用布氏活疫苗，皮下接種局部反應(yīng)較大。1960 年改為皮上劃痕接種，但由于免疫原性不強(qiáng)，研究者又研制出104M 減毒活疫苗，專(zhuān)供人用皮上劃痕接種使用。
1958 年，楊叔雅等將一株從患炭疽的驢體內(nèi)分離的強(qiáng)毒菌株A16，經(jīng)過(guò)減毒培養(yǎng)獲得無(wú)莢膜A16R 減毒株。后經(jīng)蘭州生物制品研究所全面鑒定，于1962 年開(kāi)始用于生產(chǎn)A16R 人用炭疽活疫苗至今。我國(guó)在炭疽組分疫苗方面也有貢獻(xiàn)。莊漢瀾等于20 世紀(jì)70 年代應(yīng)用水解酪蛋白加酵母浸液培養(yǎng)基培養(yǎng)A16R 菌株，后用鉀釩沉淀或氫氧化鋁吸附的方式研制出疫苗，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的保護(hù)率達(dá)96.55%，小量人體接種結(jié)果顯示了較高的抗體陽(yáng)性率（92.86%）。
1959 年底，我國(guó)研制出Sabin 株口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗，1960 年正式生產(chǎn)，1965 年在全國(guó)逐步推廣使用。1978 年實(shí)施兒童計(jì)劃免疫，在2、3、4 個(gè)月齡和4 歲兒童中常規(guī)接種，我國(guó)脊髓灰質(zhì)炎發(fā)病率和死亡率大幅度下降。
我國(guó)于1958 年首次從2 歲麻疹患兒血液中分離到病原體，上海生物制品研究所開(kāi)始了麻疹減毒活疫苗的研制工作，并于1965 年試制成功，僅比世界上第一株麻疹疫苗晚2 年。滬191 株和長(zhǎng)47株這兩株疫苗連續(xù)在我國(guó)生產(chǎn)近40 年，對(duì)控制我國(guó)麻疹的流行起到了重要作用。
1967 年，我國(guó)流行性腦炎流行，上海生物制品研究所生產(chǎn)了滅活A(yù) 群流腦菌體疫苗，但該疫苗效果并不理想。國(guó)外流腦多糖疫苗問(wèn)世后，1972 年，我國(guó)結(jié)合國(guó)情研制出A 群流腦糖蛋白提純疫苗，其安全性和免疫原性雖明顯提高，但與多糖疫苗相比還有一定差距。
1972 年，北京生物制品研究所和中國(guó)人民解放軍302 醫(yī)院合作，研制出以流行性腮腺炎病毒M56-1 株和ME 株制成的雞胚尿囊液疫苗。采用噴鼻和氣霧的免疫途徑接種，但免疫效果有限。
2.3 1980 年至今我國(guó)疫苗的發(fā)展
隨著改革開(kāi)放的到來(lái)，我國(guó)疫苗產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化。在此期間，疫苗研制的數(shù)量明顯增多、質(zhì)量明顯提高、研制速度明顯加快，極大地促進(jìn)了疫苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在1980 年成功研制出A 群流腦多糖疫苗，并正式批準(zhǔn)使用，預(yù)防效果顯著。目前，A+C 群流腦多糖疫苗已列入國(guó)家免疫規(guī)劃疫苗，在兒童中廣泛接種。A/C/Y/W135 群流腦多糖疫苗已于2007 年獲準(zhǔn)上市，用于預(yù)防A、C、Y 、W135群腦膜炎奈瑟球菌引起的流行性腦脊髓膜炎。
我國(guó)血源性乙肝疫苗于1986 年正式批準(zhǔn)上市，由于此類(lèi)疫苗存有潛在的危險(xiǎn)性以及原料血漿的來(lái)源受限，1998 年6 月我國(guó)停止生產(chǎn)。20 世紀(jì)80 年代，我國(guó)曾研究開(kāi)發(fā)了重組痘苗乙肝疫苗，并獲得新藥證書(shū)。1992 年，我國(guó)重組中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞乙肝疫苗開(kāi)始中試生產(chǎn)，1997 年正式生產(chǎn)。1989 年，我國(guó)引進(jìn)美國(guó)MSD 公司重組釀酒酵母乙肝疫苗全套生產(chǎn)線(xiàn)，1996 年獲得生產(chǎn)文號(hào)。2004 年，我國(guó)重組漢遜酵母乙肝疫苗獲得生產(chǎn)文號(hào)。2005 年，我國(guó)甲型乙型肝炎聯(lián)合疫苗獲批上市，也是世界上第二支甲型乙型肝炎聯(lián)合疫苗。
我國(guó)在20 世紀(jì)80 年代開(kāi)始了甲肝減毒活疫苗的研究。1992 年，浙江、昆明和長(zhǎng)春的研制單位取得了新藥證書(shū)和試生產(chǎn)文號(hào)，1996 年獲得正式生產(chǎn)文號(hào)，并在全國(guó)大規(guī)模應(yīng)用，經(jīng)多年接種證明該疫苗安全有效。甲肝滅活疫苗的研究也始于20 世紀(jì)80 年代，并列為國(guó)家九五攻關(guān)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力獲得成功，臨床研究表明我國(guó)甲肝滅活疫苗與進(jìn)口同類(lèi)疫苗同樣安全有效，該疫苗于2002 年獲批上市。
1980 年，北京生物制品研究所分離出風(fēng)疹病毒，并減毒成功，繼而研究出了臨床試驗(yàn)用疫苗，1993 年獲生產(chǎn)文號(hào)，1994 年國(guó)產(chǎn)風(fēng)疹疫苗開(kāi)始大量供應(yīng)市場(chǎng)。
乙腦減毒活疫苗是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種乙腦疫苗，我國(guó)俞永新院士等帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將疫苗毒株SA14-14-2 進(jìn)行100 多代的傳代減毒和大量的動(dòng)物研究，證實(shí)為毒力高度減弱并保持穩(wěn)定且免疫性良好的乙腦弱毒株。于1988 年獲得新藥證書(shū)，1989年投產(chǎn)后在全國(guó)推廣應(yīng)用。
20 世紀(jì)80 年代中期，北京生物制品研究所采用從百日咳菌體濃鹽浸出的抗原，經(jīng)凝膠柱色譜法分別得到絲狀血凝素和百日咳毒素組分，在去除內(nèi)毒素的基礎(chǔ)上，控制絲狀血凝素和百日咳毒素比例（9 ∶ 1），經(jīng)解毒后制成血凝素組分疫苗。實(shí)驗(yàn)室證明這種疫苗在人群中安全有效。蘭州生物制品研究所于1991 年研制出含有控制絲狀血凝素和百日咳毒素的無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗，繼而在1994 年研制出百白破聯(lián)合疫苗（DTaP），目前已在國(guó)內(nèi)部分省、市、地區(qū)用于兒童計(jì)劃免疫，接種反應(yīng)輕微，免疫效果好。
我國(guó)于20 世紀(jì)80 年代由俞永新院士牽頭開(kāi)始研制腎綜合征出血熱疫苗，目前生產(chǎn)的疫苗有沙鼠腎原代細(xì)胞疫苗（Ⅰ型、Ⅱ型和2 價(jià)）、地鼠腎原代細(xì)胞疫苗（Ⅱ型和2 價(jià)）和乳鼠純化疫苗（Ⅱ型）以及Vero 細(xì)胞純化疫苗等。
自1992 年開(kāi)始，北京生物制品研究所使用腮腺炎病毒S79 株進(jìn)行腮腺炎減毒活疫苗生產(chǎn)工藝研究，1993 年獲得試生產(chǎn)文號(hào)，1997 年獲正式生產(chǎn)文號(hào)。之后，北京生物制品研究所即開(kāi)始麻疹-腮腺炎- 風(fēng)疹聯(lián)合疫苗的研制工作，1999 年完成中試，2000 年完成臨床研究，2002 年獲正式生產(chǎn)文號(hào)。
國(guó)內(nèi)第一個(gè)b 型流感嗜血桿菌結(jié)合疫苗由蘭州生物制品研究所研究開(kāi)發(fā)，于2000 年獲準(zhǔn)上市，實(shí)現(xiàn)了對(duì)b 型流感嗜血桿菌感染的有效預(yù)防。
由蘭州生物制品研究所開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的LLR 株口服輪狀病毒活疫苗，自2001 年上市以來(lái)已累計(jì)接種數(shù)億劑次，對(duì)重癥腹瀉的保護(hù)率達(dá)90%以上。
近年，還有多種我國(guó)自主研發(fā)的新型疫苗批準(zhǔn)上市，如2008 年獲批的人用禽流感疫苗，該疫苗是我國(guó)首個(gè)獨(dú)立研制的應(yīng)對(duì)流感大流行的疫苗；2012 年批準(zhǔn)上市的戊肝疫苗，是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因工程病毒類(lèi)疫苗；2015 年批準(zhǔn)的全球首個(gè)Sabin 株脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗以及2016 年獲批的腸道病毒71 型全病毒滅活疫苗。
3 疫苗種類(lèi)與技術(shù)發(fā)展
隨著生物技術(shù)的發(fā)展，疫苗的品種和種類(lèi)越來(lái)越多，分類(lèi)也越來(lái)越困難。對(duì)目前已經(jīng)上市的疫苗可分為：減毒活疫苗、滅活疫苗、亞單位疫苗、多糖疫苗和多糖蛋白結(jié)合疫苗、聯(lián)合疫苗、病毒載體疫苗、mRNA 疫苗。此外，還有多種形式的疫苗正在研發(fā)中，尚未上市。
3.1 減毒活疫苗
減毒活疫苗能在機(jī)體內(nèi)有一定生長(zhǎng)繁殖能力，并通過(guò)模擬自然感染誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫應(yīng)答，以某些方式減毒，以便產(chǎn)生亞臨床感染，但不具有誘發(fā)疾病的危險(xiǎn)。減毒的方式也是不斷發(fā)展的，主要通過(guò)以下方式減毒。
3.1.1 連續(xù)傳代減毒
連續(xù)傳代是病原體減毒常用的方式，包括體外培養(yǎng)傳代、動(dòng)物體內(nèi)傳代以及兩者交叉?zhèn)鞔?/span>
在19 世紀(jì)70 年代對(duì)雞霍亂弧菌進(jìn)行減毒處理，從而研制出了預(yù)防雞霍亂的減毒活疫苗，產(chǎn)生了細(xì)菌減毒活疫苗的概念。隨后體外傳代也用于對(duì)其他細(xì)菌的減毒，巴斯德研制出了炭疽桿菌減毒活疫苗。1908 年，牛型結(jié)核桿菌（與結(jié)核分枝桿菌有關(guān)）經(jīng)培養(yǎng)傳代200 多代，毒力減弱。
1885 年，巴斯德選擇兔腦傳代，將傳代的兔脊髓組織制成疫苗，并用于搶救被狂犬病狗咬傷兒童的生命，具有了病毒減毒活疫苗的雛形。20 世紀(jì)30 年代，Thiele 在雞胚連續(xù)傳代減弱黃熱病毒的毒力，使突變不斷積累，最后篩選出疫苗株。Sabin 通過(guò)在猴細(xì)胞里連續(xù)傳代脊髓灰質(zhì)炎病毒，產(chǎn)生了現(xiàn)代原型減毒活疫苗。連續(xù)傳代也用于乙型腦炎、麻疹、腮腺炎和風(fēng)疹疫苗的病毒株的減毒。
3.1.2 遺傳重組法（也稱(chēng)異源宿主）
這種方法可追溯到17 世紀(jì)末，琴納使用動(dòng)物痘病毒預(yù)防人類(lèi)患天花。一些動(dòng)物病毒對(duì)人類(lèi)是自然減毒。例如，5 價(jià)輪狀病毒活疫苗（RV5）是從人體內(nèi)復(fù)制的牛輪狀病毒株（WC3）衍生的，但不致病。這種野生型病毒對(duì)人毒株不能誘導(dǎo)充足的保護(hù)性抗體，因此要改變?cè)摱局陙?lái)表達(dá)人輪狀病毒的免疫原性表面蛋白。可通過(guò)親本株和自然的人病毒株共同培養(yǎng)進(jìn)行重配來(lái)實(shí)現(xiàn)，該疫苗株所含的病毒除了表達(dá)一種具有免疫原性的人類(lèi)病毒蛋白，在其他方面都與自然牛輪狀病毒株一致。
3.1.3 基因工程減毒
當(dāng)今能通過(guò)基因工程將減毒的表型制成疫苗。例如，口服傷寒疫苗（Ty21a），是使用誘變劑（亞硝基胍）處理傷寒沙門(mén)菌株Ty21a 并選擇性減毒衍生得到的。又如，口服霍亂疫苗，是從已缺失編碼霍亂毒素A 亞基基因的霍亂弧菌自然株衍生而來(lái)。
3.1.4 改變感染部位
通過(guò)簡(jiǎn)單地使用非自然接種途徑得到減毒表型?？诜c溶片腺病毒疫苗，是由一種人（非減毒）腺病毒4 型和另一種腺病毒7 型組成的2 價(jià)疫苗。當(dāng)這些病毒投遞到胃腸道里時(shí)，它們能復(fù)制并刺激免疫應(yīng)答，但不能引起疾病。
3.2 滅活疫苗
滅活疫苗的制備是將提取純化后的病毒或細(xì)菌通過(guò)物理或化學(xué)方法處理，使其完全喪失活性，進(jìn)而制成滅活疫苗。其化學(xué)滅活方法通常要使用滅活劑，能破壞病毒或細(xì)菌的感染性但保留其免疫性，這類(lèi)微生物一般毒力較強(qiáng)。滅活劑是指能夠使病原體失去復(fù)制能力和（或）致病力的化學(xué)物質(zhì)。以往使用過(guò)的滅活劑有戊二醛、苯酚、三氯甲烷、乙醚、甲醛、β- 丙內(nèi)酯。甲醛作用機(jī)制是它既作用于病原體的基因核酸的堿基，又可作用于病毒殼蛋白。其滅活條件為：2~8℃處理1~2 周以上或更長(zhǎng)時(shí)間。最近β- 丙內(nèi)酯也廣泛用于各種疫苗的滅活，其特點(diǎn)是：①直接作用于病原體DNA 或RNA，且有較強(qiáng)的滅活效果，可保持病毒的免疫原性。②極弱水解，無(wú)殘留，并且水解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害。③所需的滅活時(shí)間短。
滅活的全微生物可追溯至19 世紀(jì)初，巴斯德使用殺死的狂犬病毒保護(hù)動(dòng)物且最終使人類(lèi)免于狂犬病。Salk 在經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)、純化并用甲醛滅活脊髓灰質(zhì)炎病毒基礎(chǔ)上產(chǎn)生了現(xiàn)代滅活的全病毒疫苗原型，且證明肌內(nèi)注射這種疫苗能預(yù)防脊髓灰質(zhì)炎。這種類(lèi)型的滅活疫苗還有乙型腦炎滅活疫苗、流感病毒全病毒滅活疫苗、甲肝滅活疫苗、狂犬病疫苗?，F(xiàn)代滅活的全細(xì)菌疫苗的原型是全細(xì)胞百日咳疫苗，它是由百日咳桿菌培養(yǎng)的懸液滅活和脫毒制成的。
這類(lèi)疫苗的技術(shù)主要集中于滅活劑的選擇、培養(yǎng)工藝的規(guī)?；约皽缁町a(chǎn)品的純化等方面。在滅活劑選擇方面，主要選擇既能保障病原體徹底滅活，又能夠很好地保留有效成分抗原性的滅活劑。現(xiàn)在的培養(yǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，細(xì)胞工程、高密度發(fā)酵等技術(shù)已用于該類(lèi)疫苗的生產(chǎn)，使生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。滅活后的成分也采用各種先進(jìn)的純化技術(shù)進(jìn)行了純化，提高了有效成分的純度，保障了其安全性。
3.3 亞單位疫苗
亞單位疫苗是使用了病原體部分有效成分代替了全有機(jī)體。例如，類(lèi)毒素是具有免疫原性并經(jīng)化學(xué)修飾降低致病性的特異性免疫原。為了降低全細(xì)胞百日咳疫苗的反應(yīng)原性，從細(xì)菌里純化特異性免疫原性蛋白，如百日咳毒素、絲狀血凝素、百日咳黏附素和菌毛，并制成無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗。對(duì)于肺炎球菌，b 型流感嗜血桿菌、腦膜炎球菌和傷寒沙門(mén)菌，已知使用從細(xì)胞分離并純化的莢膜多糖，其莢膜多糖的細(xì)菌亞單位疫苗是產(chǎn)生了免疫原性的部分。最初血源乙肝疫苗是從持續(xù)感染個(gè)體的血液里純化的乙型肝炎表面抗原組成的，也是亞單位疫苗。
亞單位疫苗的有效抗原成分比較明確，除了從病原體中直接分離，現(xiàn)在多采用基因工程技術(shù)制備，將病原體抗原基因插入到表達(dá)載體后，在細(xì)菌、酵母、昆蟲(chóng)細(xì)胞、哺乳動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞等原核或真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行蛋白表達(dá)。重組亞單位疫苗具有成分單一、生物安全性好、研發(fā)流程成熟、易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但重組蛋白的免疫原性較弱，需要在配合佐劑使用的情況下，通過(guò)多次注射來(lái)完成免疫程序。在我國(guó)上市重組亞單位疫苗包括重組乙肝疫苗、戊肝疫苗、HPV 疫苗等。在基因工程重組蛋白疫苗的研究中，新技術(shù)和新方法主要集中于疫苗抗原設(shè)計(jì)、表達(dá)載體的選擇和優(yōu)化、納米顆粒的制備等方式提高其有效的免疫反應(yīng)。
3.4 多糖疫苗和多糖蛋白結(jié)合疫苗
在許多病原菌中，位于表面的多糖結(jié)構(gòu)既是細(xì)菌的毒力因子，也是保護(hù)性抗原。這些多糖包括腦膜炎雙球菌、肺炎鏈球菌、傷寒沙門(mén)菌等的莢膜多糖，也包括革蘭陰性菌的脂多糖。以細(xì)菌多糖為抗原制備疫苗是20 世紀(jì)最偉大的成就之一，成功開(kāi)發(fā)了流腦多糖疫苗、A 群、A+C 群（MPSV2）、A+C+W（MPSV3）、23 價(jià)肺炎球菌多糖疫苗、傷寒Vi 多糖疫苗等。隨著技術(shù)的進(jìn)步和免疫預(yù)防機(jī)制的深入了解，多糖- 蛋白結(jié)合技術(shù)又引領(lǐng)了新一輪的技術(shù)革新，先后開(kāi)發(fā)了b 型流感嗜血桿菌結(jié)合疫苗、肺炎球菌結(jié)合疫苗、腦膜炎球菌結(jié)合疫苗，對(duì)降低全球呼吸道感染性疾病的發(fā)病率起到巨大作用。
以純化多糖制備疫苗的毒性遠(yuǎn)低于全菌體疫苗，促進(jìn)了多糖疫苗的發(fā)展。1946 年，4 價(jià)肺炎球菌多糖疫苗成為首個(gè)問(wèn)世的多糖疫苗。20 世紀(jì)70 年代以后，隨著耐藥菌的出現(xiàn)，催生了腦膜炎球菌多糖疫苗和更多價(jià)次的肺炎球菌多糖疫苗。但多糖抗原在2 歲以下兒童中免疫原性不佳，產(chǎn)生的抗體持續(xù)期短，親和力未成熟，也沒(méi)有加強(qiáng)免疫效果，需要一種更新的技術(shù)以應(yīng)對(duì)疾病高發(fā)人群的免疫需求。Landsteiner 在20 世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)結(jié)合后可轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咴?。Avery 與Goebel 將3 型肺炎球菌多糖與馬的球蛋白結(jié)合，制備的結(jié)合物可在家兔中誘導(dǎo)出具有生物活性的抗體。1987 年，以結(jié)合技術(shù)開(kāi)發(fā)的第一個(gè)b 型流感嗜血桿菌結(jié)合疫苗問(wèn)世。
多糖- 蛋白結(jié)合技術(shù)是通過(guò)化學(xué)手段將多糖與蛋白質(zhì)共價(jià)偶聯(lián)的技術(shù)。多糖抗原與蛋白質(zhì)載體偶聯(lián)形成的結(jié)合物在免疫學(xué)特性上發(fā)生了明顯變化，可將多糖轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén) 細(xì)胞依賴(lài)性抗原（TD 抗原），使嬰幼兒產(chǎn)生免疫應(yīng)答，抗體親和力成熟，并產(chǎn)生免疫記憶。國(guó)際上開(kāi)發(fā)了A 群流腦多糖結(jié)合疫苗，B 群、C 群流腦多糖結(jié)合疫苗，A、C、W、Y135 型多糖結(jié)合疫苗，7 價(jià)肺炎球菌結(jié)合疫苗和13 價(jià)肺炎球菌結(jié)合疫苗。
3.5 聯(lián)合疫苗
聯(lián)合疫苗是將不同抗原進(jìn)行物理混合后制成的一種混合制劑。聯(lián)合疫苗包括多聯(lián)疫苗和多價(jià)疫苗。多聯(lián)疫苗預(yù)防不同的疾病，如百白破聯(lián)合疫苗可以預(yù)防白喉、百日咳和破傷風(fēng)3 種不同的疾?。宦檎?、腮腺炎和風(fēng)疹聯(lián)合疫苗可以預(yù)防麻疹、腮腺炎和風(fēng)疹病毒的感染。多價(jià)疫苗指僅預(yù)防不同亞型或血清型引起的同一種疾病，如23 價(jià)肺炎球菌多糖疫苗是由23 個(gè)不同血清型組成，但只預(yù)防肺炎球菌引起的感染，而對(duì)肺炎球菌以外的感染沒(méi)有預(yù)防作用；4 價(jià)輪狀病毒疫苗是包含G1、G2、G3、G4 血清型疫苗株制備的輪狀病毒疫苗，只預(yù)防由G1、G2、G3、G4 型病毒引起的輪狀病毒感染；9 價(jià)HPV 疫苗, 能預(yù)防6、11、16、18、31、33、45、52 和58 型病毒引起的宮頸癌、外陰癌、陰道癌、肛門(mén)癌和生殖器疣。此外，還有多價(jià)的多聯(lián)疫苗，如流感嗜血桿菌和腦膜炎C、Y 血清型聯(lián)合疫苗能預(yù)防嬰兒免受Hib 和腦膜炎雙球菌血清型C、Y 引起的侵襲性疾病。
早在20 世紀(jì)30 年代，人們就開(kāi)始了有關(guān)聯(lián)合疫苗的研究。自1926 年和1933 年分別開(kāi)始使用白喉類(lèi)毒素和破傷風(fēng)類(lèi)毒素制劑后，有人隨即開(kāi)始研究這2 個(gè)類(lèi)毒素的聯(lián)合使用問(wèn)題。最早獲準(zhǔn)使用的聯(lián)合疫苗是1945 年在美國(guó)使用的3 價(jià)流感病毒疫苗。隨后6 價(jià)肺炎球菌疫苗于1947 年獲得批準(zhǔn)。到1948 年，不僅白破二聯(lián)混合制劑獲得了成功，而且與百日咳疫苗聯(lián)合制成了百白破聯(lián)合疫苗。脊髓灰質(zhì)炎滅活疫苗于1955 年開(kāi)始使用，1961~1962 年獲得了3 個(gè)型的單價(jià)口服減毒活疫苗。直到1963 年才克服了3 個(gè)型活疫苗在聯(lián)合使用時(shí)出現(xiàn)的相互干擾現(xiàn)象，成功研制3 價(jià)口服活疫苗并使用至今。在單價(jià)麻疹疫苗、腮腺炎疫苗和風(fēng)疹疫苗的基礎(chǔ)上，人們于1971 年研制出了麻腮風(fēng)三聯(lián)疫苗和麻風(fēng)二聯(lián)疫苗。到1978 年4 價(jià)流腦多糖疫苗問(wèn)世。2000 年，7 價(jià)肺炎球菌多糖蛋白結(jié)合疫苗和6 價(jià)聯(lián)合疫苗獲得批準(zhǔn)。2005 年麻疹- 腮腺炎- 風(fēng)疹- 水痘聯(lián)合疫苗問(wèn)世。2006 年，HPV 疫苗批準(zhǔn)生產(chǎn)。
聯(lián)合疫苗明顯改善了兒童疫苗接種的依從性和時(shí)效性，減少了兒童的疼痛和不適，提高了疫苗接種的覆蓋率。該類(lèi)疫苗具有很多優(yōu)勢(shì)，其研發(fā)越來(lái)越受到重視。但聯(lián)合疫苗并不是幾個(gè)有效成分簡(jiǎn)單的混合，需要進(jìn)行系統(tǒng)研究，包括佐劑以及各蛋白含量的確定、混合后的微環(huán)境改變、不同抗原的理化以及免疫干擾、佐劑吸附效果的影響、安全性的影響以及免疫程序的兼容性等。
3.6 病毒載體疫苗
病毒載體疫苗是指利用病毒做載體，將保護(hù)性抗原基因重組到病毒載體上，使用能表達(dá)保護(hù)性抗原基因的重組病毒制成的疫苗。用于這類(lèi)疫苗載體通常為特定病毒株，以保證其安全性。病毒載體疫苗可以分為復(fù)制型載體疫苗和非復(fù)制型載體疫苗。目前，多種病毒載體被應(yīng)用于疫苗開(kāi)發(fā)，包括無(wú)包膜雙鏈DNA 病毒載體（如腺病毒、痘病毒、皰疹病毒等）、無(wú)包膜單鏈DNA 病毒載體（如腺相關(guān)病毒等）、有包膜的單股正鏈RNA 病毒載體（如甲病毒、黃病毒等）、有包膜的單股負(fù)鏈RNA 病毒載體（如麻疹病毒和水皰性口炎病毒等），以及逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和慢病毒載體等。病毒載體疫苗具有良好的安全性和遺傳可塑性，可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生較強(qiáng)的細(xì)胞免疫反應(yīng)，制備周期短，可實(shí)現(xiàn)快速放大。我國(guó)科學(xué)家于1983 年成功地開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天壇株非復(fù)制性載體并運(yùn)用于多種疫苗的研制。人5 型腺病毒載體埃博拉病毒疫苗（Ad5-EBOV）是一種基于人5 型重組腺病毒載體構(gòu)建的埃博拉病毒疫苗，它可表達(dá)扎伊爾型埃博拉病毒GP 蛋白，由我國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物工程研究所與康希諾生物股份公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)。2017 年在我國(guó)獲得批準(zhǔn)注冊(cè)。
在病毒載體疫苗的研究中，新技術(shù)和新方法主要集中于病毒載體的選擇和改造，目前最常用的病毒載體為腺病毒和水皰性口炎病毒。其中，腺病毒作為疫苗載體，具有宿主范圍廣、可選擇血清型多、可誘導(dǎo)強(qiáng)的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答、可誘導(dǎo)產(chǎn)生黏膜免疫等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于新冠病毒疫苗和埃博拉病毒疫苗的研究中。為了規(guī)避腺病毒載體的預(yù)存抗體問(wèn)題，新冠病毒載體疫苗還選擇了罕見(jiàn)的人腺病毒載體（Ad26.COV2-S），以及非人腺病毒如黑猩猩腺病毒載體（ChAdOx1 nCoV-19）等。此外，水皰性口炎病毒為單股負(fù)鏈RNA 病毒，基因組約11kb，可外源插入4.5kb 的基因片段，通過(guò)基因重排或基因刪除技術(shù)可制備出減毒水皰性口炎病毒，同時(shí)外源插入基因穩(wěn)定，表達(dá)水平較高，目前已用于多種疫苗的研發(fā)。
3.7 mRNA 疫苗
mRNA 疫苗是一種新興的疫苗類(lèi)型，是使用編碼抗原的RNA 作為信使RNA，在細(xì)胞攝取和表達(dá)后，核酸編碼的抗原可引發(fā)體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。在靶細(xì)胞中產(chǎn)生抗原，具有模擬蛋白質(zhì)合成的優(yōu)點(diǎn)，即可以形成高度真實(shí)的蛋白合成過(guò)程，諸如質(zhì)膜中蛋白質(zhì)定位、糖基化模式修飾等，更重要的是，它們可以投遞任何選定的抗原，無(wú)論其來(lái)自病毒、細(xì)菌還是寄生蟲(chóng)，使其支持針對(duì)多種病原體的疫苗開(kāi)發(fā)。基于mRNA 技術(shù)開(kāi)發(fā)疫苗具有相對(duì)容易進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。
mRNA 疫苗制備工藝簡(jiǎn)單快速，易規(guī)模化生產(chǎn)，且免疫原性強(qiáng)，在抗擊新冠肺炎疫情中發(fā)揮了其他疫苗類(lèi)型不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在RNA 疫苗的研究中，新技術(shù)和新方法主要集中于mRNA 序列元件的改造、編碼序列的修飾、遞送系統(tǒng)的選擇和改進(jìn)，以及新的RNA 疫苗類(lèi)型的研發(fā)。使用抗反向帽類(lèi)似物 (ARCA) 修飾5' 端帽結(jié)構(gòu)，可以提高蛋白翻譯的效率和正確性。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)mRNA 疫苗的核苷酸進(jìn)行硫代尿嘧啶、甲基胞嘧啶、假尿嘧啶等化學(xué)修飾，可以減少固有免疫激活并增加mRNA 的翻譯。此外，mRNA 疫苗的核苷酸序列進(jìn)行密碼子優(yōu)化，可以提高mRNA 翻譯的蛋白質(zhì)質(zhì)量。目前，已有多種新型的納米遞送技術(shù)用于mRNA 疫苗的遞送，包括魚(yú)精蛋白陽(yáng)離子多肽遞送技術(shù)、聚乙烯亞胺高分子聚合物遞送技術(shù)、脂質(zhì)納米顆粒技術(shù)（LNPs）、基于MF59 的納米乳劑技術(shù)等。但是，納米遞送技術(shù)的作用機(jī)制、安全性、質(zhì)量可控性等仍需進(jìn)一步明確和規(guī)范。除mRNA 外， 環(huán)狀RNA（circRNA） 也正在被探索作為疫苗的可能性。在新冠病毒疫苗的研究中，高度穩(wěn)定的circRNA 疫苗可誘導(dǎo)有效的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，并且產(chǎn)生的中和抗體水平較高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，使用脂質(zhì)體包裹的circRNA疫苗免疫，可以為小鼠和恒河猴提供針對(duì)新冠病毒的強(qiáng)大保護(hù)。此外，基于Delta 變異株RBD區(qū)設(shè)計(jì)的circRNA 疫苗，可以提供針對(duì)新冠病毒變異株的廣譜保護(hù)。目前，已上市和在研的mRNA 病毒疫苗有新冠病毒疫苗（mRNA-1273、BNT162b2）、流感疫苗（HA mRNA-LNP）、呼吸道合胞病毒疫苗、寨卡病毒疫苗、埃博拉病毒疫苗和人類(lèi)免疫缺陷病毒疫苗等。
3.8 其他疫苗種類(lèi)
除以上已批準(zhǔn)的疫苗品種外，還有多種正在開(kāi)發(fā)的疫苗品種，包括納米載體疫苗、細(xì)菌載體疫苗以及DNA 載體疫苗等。其中，DNA 載體疫苗的研發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)線(xiàn)路也相對(duì)比較成熟，但由于其在人體免疫原性較低等問(wèn)題，目前仍沒(méi)有人用的DNA 疫苗上市。在DNA 疫苗的研究中，新技術(shù)和新方法主要集中于DNA 表達(dá)載體的選擇和改造，以及遞送系統(tǒng)的改進(jìn)。DNA 表達(dá)載體可以在大腸桿菌中大量繁殖，其中抗生素抗性基因使得質(zhì)?？梢苑€(wěn)定遺傳。但由于抗性基因?qū)τ谌祟?lèi)來(lái)說(shuō)是非功能性序列，因此新一代的DNA 疫苗表達(dá)載體刪除或替換了抗性基因元件。此外，研究人員還構(gòu)建了不含細(xì)菌骨架的最小DNA 表達(dá)載體，如半合成的小環(huán)DNA 等。DNA 疫苗必須通過(guò)內(nèi)吞或胞飲作用穿過(guò)細(xì)胞膜，同時(shí)不被胞質(zhì)內(nèi)體、溶酶體和核酸酶降解，從而進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行表達(dá)。因此，裸DNA 疫苗常規(guī)肌內(nèi)注射的效力很低，高效的遞送系統(tǒng)對(duì)DNA 疫苗在宿主體內(nèi)的表達(dá)以及疫苗的免疫原性強(qiáng)度至關(guān)重要。目前，DNA 疫苗使用最多的遞送方法是利用基因槍、微針、體內(nèi)電穿孔進(jìn)行注射。此外，新興的納米顆粒技術(shù)具有良好的生物相容性、生物降解性，可包封DNA 疫苗靶向宿主細(xì)胞，從而提高DNA 疫苗的轉(zhuǎn)染效率和免疫原性。納米顆粒常用的材料包括含有陽(yáng)離子脂質(zhì)和膽固醇的脂質(zhì)體，聚乳酸- 乙醇酸共聚物、殼聚糖等可生物降解材質(zhì)，以及聚乙烯亞胺聚合物等高分子聚合物。目前，只有動(dòng)物DNA 疫苗上市，如預(yù)防西尼羅河病毒感染的馬用DNA 疫苗、預(yù)防H5亞型禽流感的馬用DNA 疫苗等。暫時(shí)尚無(wú)人用DNA 疫苗上市，但在研的DNA 病毒疫苗種類(lèi)很多，包括新冠病毒（INO-4800）、流感病毒、冠狀病毒、中東呼吸綜合征冠狀病毒、人類(lèi)免疫缺陷病毒、寨卡病毒、裂谷熱病毒等。
4 疫苗研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)及研發(fā)趨勢(shì)
4.1 多種重要的病原體尚無(wú)有效疫苗
已有疫苗的病原體的致病機(jī)制、免疫保護(hù)反應(yīng)以及免疫持久性等特點(diǎn)都比較明確。這類(lèi)病原體往往會(huì)造成急性感染，而且其本身的保護(hù)性抗原免疫反應(yīng)很強(qiáng)，感染后產(chǎn)生終身免疫保護(hù)反應(yīng)，不再引起重復(fù)感染。但沒(méi)有研制出疫苗的病原體其致病機(jī)制，尤其是產(chǎn)生免疫保護(hù)反應(yīng)的機(jī)制并不完全清楚。如人類(lèi)免疫缺陷病毒、呼吸道合胞病毒、登革熱病毒等，對(duì)人類(lèi)社會(huì)造成了重大影響，幾十年來(lái)采用多種技術(shù)手段來(lái)研發(fā)此類(lèi)疫苗，但仍未成功。其主要原因是對(duì)其誘導(dǎo)保護(hù)性免疫反應(yīng)的機(jī)制沒(méi)有研究清楚，無(wú)法設(shè)計(jì)有效的免疫原。人類(lèi)免疫缺陷病毒感染后一旦整合在人體基因組中將長(zhǎng)期存在，無(wú)法清除。因此作為預(yù)防性疫苗應(yīng)該有效地誘導(dǎo)保護(hù)性免疫反應(yīng)，阻斷其感染、防治其基因組的整合。人類(lèi)免疫缺陷病毒疫苗先后經(jīng)歷了以誘導(dǎo)中和抗體為主、誘導(dǎo)細(xì)胞免疫為主以及聯(lián)合誘導(dǎo)中和抗體和細(xì)胞免疫為主的3 個(gè)階段，但仍未有成功的疫苗。呼吸道合胞病毒的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)60 年，研究者們對(duì)其不同結(jié)構(gòu)蛋白是否誘導(dǎo)產(chǎn)生保護(hù)免疫反應(yīng)以及產(chǎn)生何種免疫保護(hù)反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，也針對(duì)不同的人群研制了不同的疫苗類(lèi)型，包括滅活疫苗、減毒活疫苗、納米顆粒疫苗、基于RSV pre-F 蛋白的mRNA 疫苗、重組Ad26 病毒載體疫苗、重組亞單位疫苗等，取得了一定的進(jìn)展。但面臨的主要問(wèn)題是呼吸道合胞病毒自然感染后不能產(chǎn)生終生免疫保護(hù)，仍存在重復(fù)感染，而且接種滅活疫苗后可產(chǎn)生免疫增強(qiáng)反應(yīng)。登革熱病毒也是危害人類(lèi)健康的重要病原，全世界每年有上千萬(wàn)人感染，波及全球100 多個(gè)國(guó)家。經(jīng)過(guò)幾十年多種疫苗類(lèi)型的研究，現(xiàn)在唯一獲批的4 價(jià)嵌合黃熱病毒- 登革熱減毒活疫苗（CYD-TDV）的結(jié)果仍不理想，長(zhǎng)期隨訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)登革熱病毒未感染人群接種后發(fā)生嚴(yán)重登革熱和住院的風(fēng)險(xiǎn)都有所增加，因此迫切需要更安全、更有效的第二代登革熱疫苗。
對(duì)以上這些復(fù)雜的病毒體，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其保護(hù)性抗原特點(diǎn)以及誘導(dǎo)免疫保護(hù)機(jī)制研究，這也是面臨的最主要的挑戰(zhàn)，只有這樣才能采用新技術(shù)和新方法有效地設(shè)計(jì)免疫原，構(gòu)建有效的疫苗。
4.2 新突發(fā)傳染病不斷出現(xiàn)迫切需要疫苗應(yīng)對(duì)
自2003 年暴發(fā)嚴(yán)重急性呼吸綜合征以來(lái)，不斷發(fā)生新突發(fā)傳染病，如H5N1 型禽流感、 H7N9型禽流感、埃博拉出血熱、寨卡病毒感染、中東呼吸綜合征, 以及最近流行的新冠肺炎，而且自然界的野生動(dòng)物中還存在大量未報(bào)道的病原體，這些病原體也有可能外溢到人群中造成流行。這些病原體的特點(diǎn)是流行比較突然，致病性比較強(qiáng)，而且對(duì)其病原體的特征未能及時(shí)全面地研究清楚，難以及時(shí)提供有效的預(yù)防疫苗，給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了巨大的公共衛(wèi)生壓力。對(duì)該類(lèi)病原體應(yīng)該及時(shí)開(kāi)展基礎(chǔ)研究，尤其對(duì)病原體免疫原以及產(chǎn)生免疫保護(hù)反應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上利用已有的技術(shù)平臺(tái)，及時(shí)研發(fā)相應(yīng)的疫苗。因此，疫苗技術(shù)平臺(tái)的積累顯得尤為重要。WHO 不斷更新優(yōu)先研究的病原體種類(lèi)，這些病原體可能發(fā)生暴發(fā)流行，建議提前開(kāi)展病原體以及疫苗研究，做好相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備，以有效預(yù)防其流行。因此，為了應(yīng)對(duì)絲狀病毒（EBOV、MARV）、沙粒病毒（LASV107、LASV）、副黏病毒（NiV、HeV）、黃病毒（DENV、WNV、ZIKV）、披膜病毒（CHIKV）和冠狀病毒（SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2）等的突發(fā)和流行，亟待相應(yīng)疫苗儲(chǔ)備。
4.3 病原體的變異不斷出現(xiàn)需要通用型疫苗
病原體為了適應(yīng)生存環(huán)境不斷地發(fā)生基因變異，有些病原體變異速度相對(duì)較慢，有些病原體變異較快，如部分RNA 病毒就容易發(fā)生變異，尤其在不利的生存環(huán)境如藥物治療以及免疫壓力下，將進(jìn)一步加速其變異的程度。由于抗生素的不合理使用，誘導(dǎo)產(chǎn)生了一系列的耐藥菌株甚至超級(jí)耐藥菌株。有些病原體的變異使現(xiàn)有疫苗的保護(hù)效果明顯降低，尤其季節(jié)性流感病毒，其變異更為明顯。為了有效地發(fā)揮疫苗的保護(hù)效果，WHO 將根據(jù)流感病毒的特征幾乎每年更新疫苗株。近20 年來(lái)，僅H3N2 疫苗株就更新了15 次，但其預(yù)防效果仍不理想，其有效性也僅能達(dá)到60% 左右。新冠病毒疫苗在應(yīng)急條件下快速研發(fā)出來(lái)，對(duì)控制疫情發(fā)揮了重要作用，但新冠病毒變異較快，早期疫苗對(duì)變異株的保護(hù)效果明顯降低，而針對(duì)新變異株的疫苗又很難及時(shí)使用，致使新冠病毒疫苗的使用效果很難達(dá)到預(yù)期。
通用型疫苗的設(shè)計(jì)和研究成為預(yù)防和控制病原體變異株的研究熱點(diǎn)。
4.4 現(xiàn)有疫苗的改進(jìn)和提升
現(xiàn)有疫苗對(duì)預(yù)防和控制傳染病發(fā)揮了重要的作用，但由于生物技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)疫苗的期望也越來(lái)越高。在生產(chǎn)方面，將利用新的細(xì)胞基質(zhì)、規(guī)模化培養(yǎng)、規(guī)模化純化以及全自動(dòng)化的生產(chǎn)體系，既能提升疫苗的產(chǎn)量，也能進(jìn)一步提升疫苗的質(zhì)量，保障其安全性。嬰幼兒、老年人以及免疫缺陷人群的機(jī)體免疫反應(yīng)存在差異，在深入研究不同人群的免疫系統(tǒng)差異以及病原體免疫特征的基礎(chǔ)上，對(duì)目標(biāo)人群有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)相應(yīng)疫苗，將進(jìn)一步提升疫苗的實(shí)用性。由于病原體的自然感染途徑不同，對(duì)疫苗多樣化的接種途徑也越來(lái)越受到重視。不同的接種途徑誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)強(qiáng)度、廣度、部位等有很大差異，原則上疫苗接種途徑與自然感染途徑越相似，疫苗誘導(dǎo)的免疫保護(hù)效果就越理想。黏膜免疫是抵御呼吸道病毒和腸道病毒侵襲的第一道防線(xiàn)，在固有免疫和適應(yīng)性免疫中均發(fā)揮重要作用，機(jī)體能否產(chǎn)生足夠的黏膜免疫是呼吸道病毒和腸道病毒研發(fā)的重點(diǎn)。因此，雖然現(xiàn)有的疫苗接種途徑多為注射方式，但腸道病毒的減毒活疫苗通常通過(guò)口服途徑接種，呼吸道病毒的減毒活疫苗和病毒載體疫苗通常通過(guò)鼻腔吸入途徑接種。佐劑可以增強(qiáng)和調(diào)節(jié)疫苗引起的免疫反應(yīng)的強(qiáng)度、廣度和持久性，對(duì)于提高滅活疫苗、重組蛋白疫苗等的保護(hù)力至關(guān)重要。新型佐劑的使用也將進(jìn)一步提升傳統(tǒng)疫苗的保護(hù)效果，如流感疫苗中使用的 MF59 佐劑，水痘帶狀皰疹病毒疫苗中使用的AS01 佐劑，HPV疫苗中使用的AS04 佐劑以及乙肝疫苗中使用的CpG1018 佐劑等。為了使用的便捷性，聯(lián)合疫苗越來(lái)越受到重視，有多種聯(lián)合疫苗已在使用中，更多的聯(lián)合疫苗正在研發(fā)中，但并不是單制劑疫苗的簡(jiǎn)單聯(lián)合，在單制劑疫苗聯(lián)合過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生稀釋劑微環(huán)境、佐劑含量、蛋白含量、佐劑吸附效果、蛋白間的相互干擾等現(xiàn)象。理想的聯(lián)合疫苗其組分之間的理化和免疫干擾較少，而且能較好地保障疫苗的安全性以及免疫程序的兼容性。
總之，疫苗的使用已有上百年的歷史，對(duì)預(yù)防、控制甚至消除傳染病發(fā)揮了重要作用。而且，疫苗的研發(fā)及應(yīng)用還具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。疫苗除了拯救數(shù)百萬(wàn)人的生命外，還有顯著的減貧效果。一項(xiàng)由全球疫苗免疫聯(lián)盟（GAVI）和哈佛大學(xué)合作的研究顯示，預(yù)計(jì)在2016~2030 年，疫苗可以減少2400 萬(wàn)人陷入貧困，占因病致貧人口的1/4。全球疫苗免疫聯(lián)盟的首席執(zhí)行官SethBerkley 博士指出：“疫苗不僅拯救生命，還會(huì)對(duì)家庭和社區(qū)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)影響。一個(gè)健康的孩子更有可能上學(xué), 成長(zhǎng)為社會(huì)更高的成員，而疫苗接種可以避免他們的家庭因疾病帶來(lái)的破壞性醫(yī)療費(fèi)用。這足以使數(shù)百萬(wàn)人免于赤貧的痛苦。”
當(dāng)然我國(guó)疫苗研發(fā)及管理仍面臨著諸多挑戰(zhàn)，要不斷地利用新技術(shù)和新方法，加強(qiáng)對(duì)病原體特征的基礎(chǔ)研究，設(shè)計(jì)出更高效、更廣泛的疫苗，以保障和促進(jìn)公眾健康。
來(lái)源：中國(guó)食品藥品監(jiān)管雜志
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