《疫苗工程学》窦骏主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《疫苗工程学》

【作　者】窦骏主编

【页 数】 417

【出版社】 南京：东南大学出版社 , 2007.10

【ISBN号】978-7-5641-0969-1

【价 格】45.00

【分 类】疫苗-研究

【参考文献】 窦骏主编. 疫苗工程学. 南京：东南大学出版社, 2007.10.

图书封面：

图书目录：

《疫苗工程学》内容提要：

本书总论部分，介绍了疫苗理论、技术、研制流程、应用、计划免疫、市场管理及疫苗相应法规，对传统疫苗、基因工程疫苗和核酸疫苗进行了详细的描述，并提供了新疫苗研究及开发的新技术和新信息；各论部分，按细菌类疫苗、病毒类疫苗、真菌类疫苗、寄生虫类疫苗、肿瘤疫苗等分

《疫苗工程学》内容试读

第一章绪论

第一节疫苗学概述

自古以来，人类对瘟疫就怀有巨大恐惧，本能地想方设法来预防或阻止瘟疫的传播或流行。尽管古代社会对瘟疫缺乏科学的认识，但在长期实践中也积累了一些预防瘟疫的经验，并逐步形成“以毒攻毒”的观念。天花曾是人类历史上的烈性传染病，是威胁人类生命的主要杀手之一。17世纪中叶，在欧洲，患天花死亡者达30%。我国早在宋朝(11世纪)已有吸人天花痂粉预防天花的传说。到明代，即公元17世纪70年代左右，则有接种“人痘”预防天花的正式记载。从经验观察，将蘸有疱浆的患者衣服给正常儿童穿戴，或将天花愈合后的局部痂皮磨碎成细粉，经鼻给正常儿童吸入，可预防天花。这些方法经陆上丝绸之路西传至欧亚各国，经海上丝绸之路，东传至朝鲜、日本及东南亚国家。英国于1721年流行天花期间，曾以少数犯人试种“人痘”预防天花成功，但因当时英国学者的保守，未予推广。由于种“人痘”预防天花具有一定的危险性，故这一方法未能得到广泛应用。

用“人痘”预防天花就是基于“以毒攻毒”的认识，对以后人类寻求预防天花的方法有重要影响。如在18世纪后叶，英国乡村医生Edward Jenner(爱德华·琴纳，1749一1823)观察到牛患有牛痘，局部痘疹酷似人类天花，挤奶女工为患有牛痘的病牛挤奶，其手臂部亦易得“牛痘”，但却不得天花。于是他意识到接种“牛痘”可预防天花。为证实这一设想，他将牛痘接种于位8岁男孩手臂，2个月后，再接种从天花患者来源的痘液，只致局部手臂疱疹，未引起全身天花。他于1798年公布了他的论文，把接种牛痘称为“Vaccination”(拉丁语中，牛写为Vacca),即接种牛痘，预防天花。在琴纳年代，人们全然不知天花是由天花病毒感染所致，而他在实践观察中，总结发现的种牛痘预防天花，既安全又有效，是一划时代的发明。接种牛痘在19世纪初至中叶在欧洲广泛推广。

由上述可见，疫苗(vaccine)一词与琴纳所用天花牛痘苗有关，即利用病原体（病毒、细菌、寄生虫等)经过严格复杂的技术工艺制造的生物制品。通过接种疫苗，使机体产生免疫力，从而达到预防或治疗相应传染病的目的。经过漫长的历史发展，当今已有多种疫苗，疫苗的研究、制造、检定、使用和管理已经成为一门具有特色的学科。疫苗学(vaccinology)是一门理论与实践高度结合，综合性、应用性很强的科学，它是集微生物学、传染病学、免疫学、病理学、化学、药学、生物化学、分子生物学、流行病学和统计学为一体的边缘学科，现已发展成一门独立学科。疫苗学一词已在近代的书刊中山现，疫苗学的内涵包括疫苗的研制、开发、使用和管理等，可见，疫苗学与人类的生存发展息息相关。

传统的疫苗学以预防传染病为主，包括人用疫苗学和兽用疫苗学，主要用于健康人和家畜。近年来，由于人类与疾病斗争和社会的需要，随着上述各学科发展，出现了治疗性疫苗，如抗肿瘤疫苗、抗感染疫苗和免疫避孕疫苗等。广义而言，治疗或短期用的抗血清免疫球蛋白也包括在疫苗学之中。此外，尚有“鱼疫苗”，早在20世纪30年代就已报道，鱼类有免疫反应。后来抗生素的应用成为预防疾病的主要措施，直至20世纪70年代由于化学治疗药的抗药性

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及价格较贵，鱼疫苗又再度兴起，近年已成为疫苗学的一个分支。

本书以介绍人用疫苗为主，系统论述疫苗的研制、开发、使用、管理、市场和主要相关理论、技术及各种常用疫苗，特别是人用预防性主动免疫疫苗。

第二节疫苗学发展简史

疫苗学对人类的贡献是任何其他学科都难以与之相比的，因为它使多种危害人类健康的疾病或瘟疫得到消灭或控制，拯救了数亿人的生命，是医学史上最为广泛和有效的保障健康的办法，但疫苗学的发展经历了漫长的历程。

一、疫苗学发展经验时期

在有历史记录的早期，人类就有了对疾病和免疫的记载，经过长期的实践，疫苗的研究逐步完善，才使得多种疫苗当今能在人类广泛使用。

(一)人类对免疫的记载

公元前5世纪，古希腊发生科学史上的革命，自然规律取代超自然的观念控制。古希腊医药的先驱Hippocrates医生在其中起了很大作用。他认为疾病不是由于神秘和不可思议的影响造成的，而是气候和大气的影响干扰了体液的结果。他的结论用现代医学观念来分析是不正确的，但他的主要贡献是建立了根据观察和实验而作科学推论的原则。

公元前2世纪，古罗马著名医生Galen的医学和哲学著作进一步推动了流行病学的革命，他认为大气的变化、个体的易感性以及某种程度上接触感染原对流行病均起作用。这种模糊的观念直到16世纪法国巴斯德时代才被人们所接受。

公元前1世纪，人们曾认为喝亚致死量感染后的鸭血能防病。约1个世纪后，Eldr建议用疯狗的肝治疗狂犬病。非洲曾以同类的某些物质免疫预防蛇毒及其他毒物。而在中国则很早就有“以毒攻毒”的说法。人患天花病愈后可获得免疫，这是人类最早有关免疫的知识。最早的记载在公元前590年。在印度波斯曾用经皮肤接种的方式，即将粘有感染材料的棉花敷于划破的皮肤，并保持1年；在波斯也曾有吞食结痂的记载。当然这种原始的“免疫”措施未能有效控制当时的天花流行。

(二)爱德华·琴纳的贡献

英国医生爱德华·琴纳经过长期观察，认为牛痘(cowpox)[他称之为牛的天花(cowsmallpox)]可以保护人的天花(smallpox)。他给人接种牛痘，并在人体多次传代。正如前述，琴纳的实验证明，轻微的牛痘可以预防人的天花，所有这些被接种牛痘的人以后接种天花无严重反应。但琴纳的论文却被当时英国皇家学会拒绝，理由是证据不充分。1798年，他自费出版的论文受到圣乔治医院著名医生George Pearson的重视并证实了琴纳的发现。尽管当时已进行广泛免疫接种，但天花仍然流行。直至1840年才终止用天花病人的结痂粉给人吸入的危险接种方法。

(三)免疫接种在全世界展开

琴纳的论文发表2年后，美国哈佛大学医生Beniamin Waterhouse在推行免疫接种(vaccination.)方面做出了积极贡献，曾被称为“新世界的琴纳”，他坚持免疫接种的改革事业，并保持着与从未相见的琴纳的友谊关系。后来，Jefferson总统任命他为美国国家疫苗学研究的联邦疫苗代理人。19世纪初，法国、丹麦、瑞典、俄国和德国等国家开始免疫接种牛痘苗

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预防天花。

二、疫苗学发展实验时期

(一)巴斯德减毒活疫苗给免疫学带来了黄金时代

琴纳的工作全凭经验，但他并不知道种牛痘能预防天花的机制。当时法国的有机化学家巴斯德对疾病产生和恢复的机制很有兴趣，他的研究工作使他成为现代免疫学的创始者，也使后来的郭霍和德国学派有可能进一步发展观察技术，发现致病微生物。巴斯德在创建细菌发酵和疾病的理论以后，用减毒的微生物制成鸡霍乱菌疫苗。起初，刚从病鸡分离到的标本迅速接种到健康鸡，鸡很快死亡；当他休假2个星期以后，使用已存放2周的培养物给鸡接种时，发现并不产生典型的疾病，大量的鸡恢复了健康。一次偶然的机会巴斯德发现，强毒细菌给接种过减毒细菌存活下来的鸡再次接种，这些鸡只发生轻微的症状而全部存活。巴斯德将鸡霍乱病原培养物在室温长期放置而减毒，这种疫苗曾用于很多农场的动物。很快，鸡霍乱疫苗被广泛应用。

1880年，巴斯德借鉴了兽医学家加热或以碳酸处理炭疽感染动物的血制造羊用粗制疫苗方法，采用了减毒纯培养物，进行了温度、氧及其他物理因素对细菌影响的实验。并与医学界和兽医界合作，将炭疽杆菌培养于42~43℃，制成人工减毒活菌苗。巴斯德并未忘记伟大的先驱者琴纳，他将用于免疫的炭疽培养物称为“vaccine(疫苗)”，活的减毒炭疽疫苗在法国使用几年，羊的发病率从10%降至1%，牛的发病率从5%降至0.35%。

1885年，巴斯德研制了狂犬减毒活疫苗。巴斯德刚要开始研究复杂的疫苗时不幸残疾，但他并未放弃对狂犬减毒活疫苗的研究。他首次将这种很小的在病犬的脑、脊髓生长的病原体命名为“病毒(vius)”,意思是简单的毒物。当时尚不知的病原体是狂犬病病毒。巴斯德将病原体经免脑传代，亦能获减毒株，制成减毒活疫苗，进行预防接种。不仅预防了牲畜间的严重传染病，使畜牧业得到发展，且预防了人的多种传染病。用巴斯德方式处理过被疯狗咬伤的人的狂犬病发病率约为1%，而未处理人群的发病率高达15%一20%。为纪念他的成绩，1888年创立了巴斯德研究所。巴斯德死于1895年。

(二)微生物学奠基人之一：郭霍

德国医生郭霍(Robert Koch,1843一1910)和巴斯德被公认为微生物学奠基人。郭霍在确认传染病的病原体方面做出了杰出贡献。他发明了将细菌固定于玻片并干燥和染色的方法，能更精确地在显微镜下对细菌进行观察。他还发明了培养基，可从病人排泄物或其他标本中分离出单个的菌落。经过一系列实验，他提出了确定病原菌的标准，即著名的郭霍法则(Koch’postulate),即特殊的病原菌应在同一疾病中查见而不存在于健康个体中；该特殊病原菌能被分离培养得到纯种；该纯培养物接种到易感动物，能产生同样病症；自人工感染的实验动物体内能重新分离得到该病原纯培养。郭霍法在当时对鉴定病原菌起到了重要的指导作用，奠定了微生物致病性研究基础。由郭霍和他带领的一大批学者相继发现了许多对动物和人体致病的病原菌，如结核杆菌、霍乱弧菌、脑膜炎奈瑟菌、痢疾志贺菌、白喉棒状杆菌、炭疽杆菌等。郭霍和他的助手们将结核杆菌及其代谢产物给动物注射，实验动物出现炎症，甚至溃疡，郭霍认为可能是机体清除细菌的防卫和免疫反应，而未感染过结核杆菌的动物无反应。郭霍等曾试图以此作为疫苗，虽然未获成功，但老结核菌素(old tuberin)至今仍用于诊断结核病。当时他已注意到迟发性过敏现象，在基础免疫的研究上起了重要的作用。

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(三)死疫苗

对死疫苗的研究始于1892年，英国细菌学家A.E.Wright的主要兴趣集中在马耳他热和伤寒，在那个年代对疟疾、结核和伤寒等引起发热的疾病不易区别，更不可能区别伤寒和副伤寒。Wright以活的和死的伤寒菌苗在猴和自己身上进行实验，导致他发热数周。后来他集中于死菌苗研究，53℃杀死伤寒菌培养物，再加0.4%来苏水。虽然这种疫苗局部和全身反应仍很重，但对机体表现出保护作用。

(四)毒素和抗毒素免疫

法国著名临床医生Pierre Bretonneau于l825年成功地进行了第一个咽喉手术，他亲眼目睹了朋友的4个病儿中有3人死亡，在得到病人父母的允许后，他对幸存的第4个孩子进行了手术，被该手术救活的儿童一直活到71岁。19世纪末，白喉是死亡率极高的疾病，美国首任总统华盛顿曾被误认为患白喉而死（实际上为葡萄球菌引起的咽炎和喉炎）。当时，郭霍的助手首次将白喉病人咽喉的白喉菌培养于含浓缩血清的固体培养基上，在动物实验的基础上，发现白喉细菌可产生剧毒的毒素，可使动物致病导致死亡。后来，巴斯德的学生证实用肉汤培养细菌几天后，这种无菌的滤液与白喉菌一样可杀死实验动物，这种可溶性的物质被称为毒素(tox)。郭霍的一些助手进行了成功的实验，将白喉菌培养物的提取物注射给动物，他们发现一旦存活下来的动物对再次注射毒菌有耐受力。德国Emile Behring和日本人几乎同时发现，亚致死量的活的或杀死的白喉或破伤风培养物均能使动物产生抗数倍致死量的活菌或毒素的攻击。不久他们又发现，甚至极微量的白喉肉汤培养物滤液，也可使动物产生抗体。这些有抗体的动物血清转移给未免疫动物，可使后者有抗病能力。如动物已表现症状，则转移的抗血清可有治疗作用。20世纪开始，抗毒素成为全球用来预防和治疗白喉的手段，开始用毒素免疫马，产生的抗毒素混合物来制造抗毒素。l904年，Alexander Glenny在伦敦用甲醛处理毒素得到白喉类毒素。E.Loewever在维也纳用甲醛处理过的破伤风毒素免疫马和其他动物。用甲醛杀菌的瓶子装的毒素，其毒性大降，而免疫原性保留。偶然发现甲醛可解毒变成类毒素。l901年获得诺贝尔生理学或医学奖的Behring用毒素与抗毒素(antitoxin)的混合剂(TA)给动物免疫。直到1913年，Behring制造了近于中性的相对安全的混合物开始用于人的免疫。维也纳大学小儿科医生Bela Schick发现了一种皮内实验：在人皮内注射一定量的白喉毒素，局部反应取决于血清中抗毒素的水平，此即著名的锡克式实验。

人体使用马抗血清时发现有过敏现象，后来知道是机体对异种蛋白的免疫反应。1910年，有学者在以硫酸铵或硫酸钠沉淀法部分纯化了马抗血清，大大减轻了过敏反应。1914一1918年第一次世界大战期间，破伤风抗毒素的使用，使破伤风梭菌的发病率和死亡率大大降低。

(五)早期细菌疫苗的研制

1.伤寒、副伤寒、霍乱、痢疾英国军队于1904年开始应用伤寒疫苗，使第一次世界大战期间伤寒病大大下降。1916年开始使用伤寒副伤寒甲乙联合疫苗。

早期霍乱从症状上容易与痢疾等其他肠道感染混淆。1883年，郭霍获得证据，霍乱病由像“逗点”样的霍乱弧菌引起。l884年，西班牙细菌学家Jaime Ferran第一个制造了霍乱减毒活疫苗，但不良反应太大。以后，Waldemar Haffkine(1892)、WIhelm Kolle(l896)先后进行了多年研究，制成了霍乱疫苗，但免疫效期只有6个月，但在第一次世界大战期间，霍乱死菌苗用于军队却起了作用，当时曾出现霍乱、伤寒、副伤寒甲乙四联疫苗。

1896年，日本痢疾大流行，发生90000病例，有20000人死亡。Kiyoshi Shiga从病人的4

粪便中分离到了痢疾菌，并发现能与病人血清凝集。1900年，Shga制造了抗血清，随后，美国人Simon Flexner分离出另外的痢疾菌。尽管痢疾疫苗自l903年开始应用，但至今痢疾疫苗对预防和治疗的价值仍无定论。

2.鼠疫(Plague)又称黑死病，由于鼠类为重要传染媒介，故中文称它为鼠疫。此病早年在欧洲流行猖獗，14世纪欧洲有330万人死于此病，占总人口的33%。1664一1665年，伦敦发生历史上最大的鼠疫流行，死亡80000人。中国民间曾有“东死鼠西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如墙垛”的传说，可见中国鼠疫曾经流行之严重。Kitasato和Yersin于1893一1894年在香港流行鼠疫时分离到鼠疫的病原体，即鼠疫杆菌，他们将鼠疫杆菌感染大白鼠，可使其致死。1895年，Yersin等首次研制出加热灭活全菌体死疫苗。1902年，

Weldemar等研制的鼠疫疫苗在人群中接种，显示了较好的预防效果，未免疫人群的发病率为

7.7%,而免疫人群的发病率仅为1.8%；死亡率从60.1%降至23.9%。

3.结核杆菌郭霍是结核杆菌疫苗研究的3位英雄之一。虽然他未获成功，但他的基础免疫研究为后来的卡介苗的成功研究奠定了基础。卡-介(Albert Calmette,1863一l933;

Camille Guérin,1872一1961)二氏将有毒的牛型结核分枝杆菌在含胆汁、甘油和马铃薯的培养基上经过13年230次传代，获得毒力减弱但保留该菌免疫原性的变异株，即卡介苗(Bacillus of Calmette-Guerin,BCG),于1921年用于结核病的预防

4.布氏杆菌、流行性脑膜炎和嗜血流感杆菌1887一1893年先后分离出这些病的病原体，并进行了疫苗研制。

(六)早期病毒疫苗的研制

人类与之斗争最早的疾病即天花，自使用牛痘苗以后，天花在全世界的流行逐渐减少。疫

苗在防病方面的作用已受到充分肯定，直至WHO宣布天花已在全球消灭。除了这一典型范

例外，人类早期病毒疫苗的研制还有：

1.流感第一次世界大战期间，流感在欧洲流行造成人员大量死亡。1932年，英国流感再度流行，Laidlaw等将病人鼻腔冲洗液经过除菌过滤再给白鼬鼻腔感染，引起发病，首次证明病原为非细菌，随后在美国、澳大利亚发现病人血中有中和抗体。1934年，流感病毒经白鼬传代后再传给实验动物小白鼠，发现只有经鼻腔滴入病毒，才能引起白鼬、小白鼠和猪感染，而皮下、肌肉和静脉注射可引起抗体的产生，但不发病。1937年美国和英国研制出首批活疫苗，但考虑安全原因没有正式使用。后来在流行中发现了不同型的病毒，即流感甲、乙型，而且互相不保护。1943年和1946年美国使用流感疫苗，显示出很好的预防效果，但奇怪的是1947年的效果不好。后来发现，甲型流感在流行中已变异为甲1型。最后总结出流感病毒约每10年发生变异。1949年在纽约发现丙型流感病毒，1957年中国西南大流行时确定了甲2型或称亚洲型。

2。黄热病这是由特殊蚊子传播的疾病。最早的大流行1900年发生在美国驻古巴的军队当中。以Walter Reed少校为首的一组人员在古巴研究了黄热病。该研究组人员Carlos让咬过病人的黄热蚊（后来归类于埃及蚊）咬自己，结果发病，从而证明此蚊为该病的传播者。1901年该组另一成员Carroll将一患者的血滤液给3个志愿者注射，其中2个人有典型的发病症状，从而确认黄热病的病原体为病毒。1927一1930年先后有5位科学工作者因研究黄热病而被感染致死。英国的Marshall Findlay和Edward Hindle于l929年将病死的猴肝和脾以酚及甲醛处理后再感染猴，可以使猴子得到免疫，血清中有保护抗体。1930年，Max

Theiler将黄热病病毒注射入小白鼠脑内，引起脑组织炎症，预先注射免疫血清，则可保护小

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鼠。后来，Theiler和其他科学家用经过多次小鼠传代后和组织培养传代的病毒制成减毒疫

苗，1935年第一种减毒疫苗与抗血清在智利使用，1937年，减毒株17D鸡组织培养制成的疫

苗开始成功地使用。1939一1945年战争时期，17D疫苗起了很大作用。1951年，Theiler因对黄热病研究的杰出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。

3.小儿麻痹由脊髓灰质炎疾病引起病人麻痹，肢体萎缩，主要感染对象为儿童，故称小儿麻痹(infantile paralysis)。l909年奥地利报道将此病传染给猴子。同时美国纽约洛克菲勒研究所的Simon Flexner和Paul Lewis将病人鼻腔和咽喉的冲洗液过滤涂菌后接种猴引起感染，从而证实病原为病毒。同时发现猴子病后的血清传给其他猴，可以使猴抗病；猴病后也获得对再感染的抵抗力。1916年，美国曾发生大流行，引起27000人患病，6000人死亡，后来成为美国总统的罗斯福也是受害者之一。1930一1941年的报道表明，注射抗血清有一定好处；1951一1953年曾用血清中丙型球蛋白来治疗小儿麻痹病人对某些病例有效，但总的结果表明：一旦确诊为脊髓灰质炎，给予抗血清已为时过晚，用免疫球蛋白来治疗小儿麻痹病也不是有效方法。

1949年以前曾试图制造疫苗，但都未成功。美国哈佛大学和波士顿儿童医院的John

Enders、.Frederick Robbins和Thomas Weller 1949年用人胚胎或成人的非神经组织细胞培养脊髓灰质炎病毒获得成功。他们还发现了这类细胞的一些细胞病理学变化，以判断病毒是否生长的指标。以后用猴肾细胞培养该病毒又获成功。1954年他们因此得到诺贝尔生理学或医学奖。1949年，另一重要成果是约翰霍普金斯大学的David Bodian及其同事发现脊髓灰质炎病毒有3个型，各产生其对应的抗血清。1952年约翰霍普金斯大学的Howard Howe,接种3个型的甲醛解毒的疫苗给猩猩和6个人，均产生抗体并持续数月。

目前用于小儿麻痹的疫苗主要是索尔克(Sak)疫苗和口服减毒活疫苗。美国匹茨堡大学的细菌学教授Jonas Salk受Enders成功的影响，开始研究并证实了Bodian脊髓灰质炎病毒有3个型的实验结果，并以猴肾组织培养制成3个型的甲醛灭活疫苗。

美国Albert B.Sabin在1953一1955年成功地开展了口服减毒活疫苗的研究。至1957年，共试用了31万只猴子，160个猩猩，240个人，包括沙宾(Sabin)本人及其家人，均表明安全。并发现口服减毒活疫苗以后有抗体产生，减毒病毒可经过粪便排出而在人群中传播。减毒病毒在肠内繁殖可妨碍被感染的野生有毒病毒的繁殖。中国至今仍采用此类口服减毒活疫苗，疫苗的效果很明显。

4.麻疹阿拉伯作家Rhazes于公元10世纪首次对该病记载。早年曾与天花和猩红热混淆，到I7世纪英国海波格拉底医生Thomas Sydenham临床上对这3种病加以区别。麻疹在没有疫苗之前，是对人类健康产生严重威胁的疾病。如印度1959年84500人死于麻疹。患麻疹后可以有很长时期的免疫，因此较早有人使用被动免疫。1925一1927年用血清预防的方法由Copeman引入英国。l939年，英国Marshall Findlay和Frederic Mac Callum首先提纯丙型球蛋白。1944年，美国哈佛大学的Edwin J Colin改用酒精提纯球蛋白。免疫球蛋白曾在麻疹流行中发挥了预防作用，但是这仅是短期临时预防措施。1954年，哈佛大学的

Enders和Thomas Peebles首次以组织培养分离出麻疹病毒。Enders曾分离小儿麻痹病毒，他后来还分离了风疹、水痘和鸡痘病毒以及埃可病毒。他与他的同事将麻疹病毒用鸡胚来培养。经鸡胚传代的病毒对人已减毒，并以Edmonston株减毒病毒首次制造了疫苗。另外，还有先用甲醛杀死的死疫苗给予1次或2次免疫，然后再注射活疫苗等不同免疫程序。我国当前主要用减毒活疫苗用于麻疹预防，安全性已有保障。6

···试读结束···