疫苗(vaccine)作为一种生物制剂,其发展是伴随着生物技术的不断进步而发展的。传统的疫苗是以减毒疫苗和死疫苗为代表的生物性疫苗。纯化的巨分子疫苗、重组疫苗和polypeptide疫苗保留了生物性疫苗的有效成分,又避免了由于致病原毒力回复造成疾病的危险性。
DNA疫苗(DNA vaccine)是在十年前开始研发的一种新的疫苗。它与传统疫苗的根本不同就在于以往的疫苗,无论是生物性疫苗或是致病原抗原疫苗,都是由抗原本身所构成,而DNA疫苗的主体则是来自某一致病原抗原的DNA。免疫反应的产生不是经由接种至机体内的疫苗直接刺激产生,而需通过疫苗在细胞内表现为抗原后,再刺激免疫系统产生。
通常,DNA疫苗是由载体(vector)和目地抗原之基因两部分所组成。使用的vector来自大肠肝菌(E、coil)的质体(plasmid)或其它细菌所协带的plasmid。Plasmid是独立于染色体外的遗传物质,在细胞内稳定地自主复制的特点,使它成为遗传工程不可缺少的工具之一。由于细菌plasmid带有自己的DNA转录系统,因此将目地抗原之基因插入至plasmid中,并由plasmid做为载体,即可进入真核细胞内进行表现。
为了高水平地表现目地抗原,还需在vector上加入细胞特异性较广的病毒启动子(promotor,如CMV promotor, Rous肉瘤病毒promotor)。
目前,DNA疫苗所接种的途径多采用骨骼肌、皮肤和粘膜。其中以肌肉注射最为常用。除了用注射器外,将DNA疫苗包被在胶体金微粒上,然后用一种称为基因枪(gene gun)的装置直接送入细胞内,也是许多研究小组所使用的方法。
同其它类型的疫苗相同,DNA疫苗配合如阳离子脂质微粒、细胞激素或具有免疫增强效果的DNA等佐剂(adjuvant)使用,可以减少诱发机体免疫反应所需要的DNA剂量,同时提高免疫效果。因此,努力开发这一类adjuvant也是免疫学家的重点课题之一。
DNA疫苗的研究虽然仅有十年的历史,但发展十分迅速。以预防包括爱滋病、流感等多种传染病、过敏性疾病及肿瘤为目地的DNA疫苗在动物实验的研究结果被陆续报告。除了可以在动物体内诱发保护性抗体外,某些DNA疫苗还可以诱发机体的细胞免疫反应。值得注意的是,在HIV DNA疫苗的研究方面已进入一期临床试验阶段,并且在病人体内观察到细胞免疫反应的结果。这不仅是爱滋病人的福音,而且也预示了DNA疫苗在临床应用上的潜力。相信,DNA疫苗的开发和应用必然为疫苗市场带来更大的活力。