生物技术与人类健康

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1、第十章生物技术与人类健康医药卫生领域是现代生物技术应用最广泛、成绩最显著、发展最迅速、潜力最大的一个领域。目前生物技术的实际应用约60%是在医药卫生方面，主要表现在：改进医药生产开发新药品资源改善医疗手段提高医疗水平美国生物技术产品销售（百万美元）领域1998年2003年2008年增长率%人类疾病治疗9120161002700011人类疾病诊断2100310043007农业4201000230019特制品390900200018非医疗检验2704006008合计1230021503620011美国工业化生物技术研究与发展基金分布图（69％）主要用途常规方法不能生产的药品或制剂

2、替代化学合成或组织提取法等生产成本昂贵的药品生产技术临床诊断新试剂和新方法新一代疫苗主要产品疫苗单克隆抗体基因探针生物药品治疗手段10.1生物技术与疫苗疫苗可以在接受疫苗者体内建立对入侵物质感染的免疫抗性，从而保护疫苗接受者免受相应病原体的侵染。对病原微生物，人体有强大而完善的防御体系——免疫系统，可预防各种异己成分的入侵，维持机体内环境的稳定，保证人体健康。疫苗带有致病原（病原微生物及其代谢产物）信息的抗原成分，进入集体以后会被机体识别，激活免疫系统产生抗体，以后遇到相似的入侵物质，免疫系统仍会被激活，使入侵病原体被中和失活或致死而排出体外，使致病性降低或消失。公元10世纪，人

3、类就利用疫苗预防传染病，我国有接种人痘预防天花的记载。1796年，英国医生Jenner发现牛痘也可感染人，且感染者对天花终生免疫，随后使用牛痘代替人痘接种。1980年5月，第33届世界卫生大会宣告全世界已消灭天花。这是人类利用疫苗战胜烈性传染病的一项伟大壮举。第一代疫苗19世纪中叶，法国科学家Parsteur首先发明了减毒疫苗制备技术，用于牛、羊的炭疽病预防。1885年6月，Parsteur用制备的狂犬疫苗挽救了一个被疯狗咬伤的男孩生命，这是减毒疫苗首次用于人类。病原体减毒或弱化的疫苗称为第一代疫苗。现在的卡介苗、麻疹疫苗、乙脑疫苗都是减毒疫苗。弱点：不安全性生产过程繁殖的病原体

4、对工作人员有健康威胁减毒或灭活不彻底导致免疫者被感染某些传染病使用效果不甚理想第二代疫苗基因工程技术发展，利用基因工程生产疫苗。将病原体的抗原基因克隆在细菌或真核细胞内，利用细菌或细胞生产病原体的抗原，这种疫苗被称为第二代疫苗。可将同一病原体的不同抗原决定簇重组在一个基因上，表达含不同抗原决定簇的多表位抗原。将不同病原体的抗原克隆在同一工程菌或工程细胞，表达不同病原体的抗原，制备成多价疫苗。1990年，Wolff首先报道了小鼠肌肉注射质粒DNA后，质粒及其所携带的基因可被细胞摄取并表达。将含有编码目的蛋白质基因序列的质粒载体DNA，经肌肉注射或微弹轰击等方法导入体内，通过宿主细胞

5、表达系统表达抗原蛋白，诱导宿主产生对抗原蛋白的免疫应答，这种疫苗称为第三代疫苗。第三代疫苗特点：具有第二代疫苗的安全性如同第一代疫苗激发机体强免疫反应免疫效果持久制备简便省时价廉我国儿童计划免疫疫苗我国卫生部将5种疫苗7种传染性疾病列入儿童免疫的计划免疫，由国家免费提供疫苗。卡介苗（结核病）乙肝疫苗脊髓灰质炎疫苗百白破疫苗（白喉-百日咳-破伤风）麻疹疫苗疫苗分类病毒性疾病的疫苗细菌性疾病的疫苗寄生虫病疫苗DNA疫苗治疗性疫苗病毒性疫苗肝炎病毒疫苗肝炎病毒常见的为甲、乙、丙、丁、戊、庚六种，全世界肝炎病毒携带者多达5亿人，每年新患者达5000多万人，其中乙肝为最，携带者多达2亿人。

6、全世界范围内约有60％以上的肝癌发病与乙肝有关。我国乙型肝炎感染情况相当严重，全国无症状携带者约占抽样总人口的1/10，约有3000万人为慢性乙肝患者，每年新发现的乙肝患者约占总人口的0.7%。乙肝主要传播途径是血液传播和母婴传播。乙肝疫苗1982年，乙肝疫苗首次在美国面市，当时的疫苗是从人携带者的血液中分离出的病毒经灭活后作为疫苗，价格昂贵，且为血源制品，安全上没有保障，有些国家已禁止使用此类疫苗。1980年5月，法国科学家首先用基因工程方法，在细菌和小鼠细胞中诱导产生乙肝病毒的蛋白质，并证明有免疫原性。1981年，Edman等成功克隆了乙肝表面抗原基因并获得了大量的表面抗原。

7、1986年，美国FDA首先批准Merck公司基因工程乙肝疫苗上市。现在基因工程乙肝疫苗制备方法主要有两种：美日等采用的，将重组DNA导入酵母菌，产生乙肝抗原制成疫苗；以色列等采用的，将重组DNA导入仓鼠细胞，由仓鼠细胞产生疫苗。我国主要采用酵母表达系统产生疫苗，也建立了仓鼠细胞表达系统。但是使用过程中发现，约有10%的接种者对乙肝疫苗无反应，所以新一代的疫苗仍在研发。甲肝疫苗甲型肝炎由消化道传染。主要使用灭活疫苗、减毒疫苗和基因工程疫苗。基因工程疫苗是将基因工程空壳（不带病毒的遗