疫苗类型

疫苗类型

疫苗类型

Types of vaccine

介绍

全病原体疫苗

亚单位疫苗

核酸疫苗

病毒载体疫苗

介绍

疫苗可以分为许多不同的类型,但最终的工作原理是一样的。这是为了刺激免疫反应以识别病原体(致病生物)或病原体的一部分。一旦免疫系统被训练识别这一点,如果身体后来暴露于病原体,它将被清除出身体。具体来说,免疫系统识别外来“抗原”,即病原体表面或内部的病原体部分,通常在体内不会发现。

全病原体疫苗

最古老和最广为人知的疫苗接种方法是使用疫苗中的整个致病病原体来产生类似于自然感染中所见的免疫反应。使用自然状态的病原体会导致活动性疾病,并可能对接受它的个体有潜在的危险,并有将疾病传播给他人的风险。为了避免这种情况,现代疫苗使用经过改造的病原体。

减毒活疫苗

减毒活疫苗包含被“弱化”(减毒)的完整细菌或病毒,因此它们产生保护性免疫反应,但不会在健康人中引起疾病。对于大多数现代疫苗来说,这种“弱化”是通过病原体的基因修饰实现的,这种修饰或者是自然发生的现象,或者是科学家特别引入的修饰。

活疫苗往往会产生强烈而持久的免疫反应,包括一些我们最好的疫苗。然而,活疫苗可能不适合由于药物治疗或潜在疾病而导致免疫系统不起作用的人。这是因为在某些情况下,被削弱的病毒或细菌会大量繁殖,并可能导致这些人患病。

英国附表中使用的减毒活疫苗:

英国使用的旅行活疫苗:

灭活疫苗

灭活疫苗含有被杀死或被改变的完整细菌或病毒,因此它们不能复制。因为灭活疫苗不含任何活细菌或病毒,所以它们不会引起它们所保护的疾病,即使是在免疫系统严重削弱的人群中。然而,灭活疫苗并不总是像减毒活疫苗那样产生如此强烈或持久的免疫反应。

英国附表中使用的“灭活”疫苗:

英国使用的“灭活”旅行疫苗示例:

 

亚单位疫苗

英国计划中的大多数疫苗是亚单位疫苗,根本不含任何完整细菌或病毒。相反,这些疫苗通常包含一种或多种来自病原体表面的特异性抗原(或“标志”)。与全病原体疫苗相比,亚单位疫苗的优势在于免疫反应可以集中于识别少量的抗原靶位(“flags”)。

亚单位疫苗并不总是像减毒活疫苗那样产生如此强烈或持久的免疫反应。它们通常需要最初的重复剂量和随后几年的加强剂量。佐剂经常被添加到亚单位疫苗中。这些物质有助于加强和延长对疫苗的免疫反应。因此,对于这些类型的疫苗,常见的局部反应(如手臂疼痛)可能更明显和更频繁。

重组蛋白疫苗

重组疫苗是使用细菌或酵母细胞来制造疫苗。从我们想要保护的病毒或细菌中取出一小段DNA,并将其插入制造细胞中。例如,为了制造乙型肝炎疫苗,将乙型肝炎病毒的部分DNA插入酵母细胞的DNA中。然后,这些酵母细胞能够从乙型肝炎病毒中产生一种表面蛋白,这种蛋白被纯化并用作疫苗中的活性成分。

英国计划中的大多数疫苗是亚单位疫苗,根本不含任何完整细菌或病毒。(‘无细胞’的意思是‘不含任何完整细胞’。相反,这类疫苗含有来自细菌或病毒表面的多糖(糖)或蛋白质。这些多糖或蛋白质是我们的免疫系统识别为“外来”的部分,它们被称为抗原。尽管疫苗可能只包含细菌中数千种蛋白质中的几种,但它们本身足以引发免疫反应,从而预防疾病。

英国附表中使用的重组疫苗:

类毒素疫苗

一些细菌在攻击身体时会释放毒素(有毒蛋白质),我们想要保护的是毒素而不是细菌本身。免疫系统识别这些毒素的方式与识别细菌表面的其他抗原相同,并能够对它们产生免疫反应。一些疫苗是由这些毒素的灭活版本制成的。它们被称为“类毒素”,因为它们看起来像毒素,但没有毒。它们会引发强烈的免疫反应。

英国附表中使用的类毒素疫苗:

结合疫苗

“共轭”的意思是“连接的”或“结合的”。对于一些细菌,为了获得疫苗的保护,你需要训练免疫系统对多糖(细菌表面的复合糖)而不是蛋白质做出反应。但是在多糖疫苗的早期,人们发现它们对婴儿和幼儿效果不佳。

研究人员发现,如果多糖附着(结合)到其他能产生强烈免疫反应的物质上,效果会好得多。在大多数结合疫苗中,多糖附着在白喉或破伤风类毒素蛋白上(见上文“类毒素疫苗”)。免疫系统非常容易识别这些蛋白质,这有助于对多糖产生更强的免疫反应。

在产品信息表上,白喉类毒素通常被称为“CRM197载体蛋白”,因为它与白喉类毒素几乎相同,但又不完全相同。

英国附表中使用的结合疫苗:

  • Hib疫苗(在六合一疫苗Hib/MenC疫苗),其中含有一种与破伤风类毒素结合的多糖
  • MenC疫苗(在Hib/MenC疫苗),其中含有一种与破伤风类毒素结合的多糖
  • 儿童肺炎球菌疫苗,其含有来自13种导致肺炎球菌疾病的细菌表面的多糖,并结合有白喉类毒素(CRM197)
  • 4价脑膜炎疫苗,其含有来自引起脑膜炎球菌疾病的四种细菌表面的多糖,并加入白喉或破伤风类毒素

还有一种伤寒结合疫苗,称为伤寒结合疫苗(TCV)。牛津疫苗小组领导的研究这种疫苗在实验中被证明是有效的,并被世卫组织推荐用于保护流行地区如尼泊尔和孟加拉国的儿童免受伤寒感染。

病毒样颗粒

病毒样颗粒(VLPs)是与病毒非常相似的分子,但不具有传染性,因为它们不含病毒遗传物质。它们可以是天然存在的或通过病毒结构蛋白的单独表达合成的,然后病毒结构蛋白可以自我组装成病毒样结构。在某些情况下,VLP疫苗中的抗原就是病毒结构蛋白本身。或者,VLPs可以被制造成在表面上呈递来自另一种病原体的抗原,或者甚至同时呈递多种病原体。由于每个VLP的表面都有抗原的多个拷贝,因此它比单个拷贝更能有效地刺激免疫反应。在某些情况下,VLP的结构蛋白可以作为佐剂,帮助加强对主要靶抗原的免疫反应。

少数VLP疫苗目前在全球范围内使用:

OMV疫苗

外膜泡(omv)是由细菌天然产生的,本质上是细菌外细胞膜的泡。它包含许多在细胞膜上发现的抗原,但却是一种非感染性颗粒。在实验室中,这些omv可以从细菌中获得,用作疫苗。omv也可以被修饰,从而去除毒性抗原,并保留适于刺激免疫反应的抗原。omv也天然充当佐剂。这是一种较新的疫苗技术,因此很少有获得许可的例子:

核酸疫苗

想知道当你被病毒感染时,你的细胞内会发生什么吗?或者新的新冠肺炎疫苗是如何工作的?这些问题的答案可以在我们的细胞如何接收制造蛋白质的指令中找到。事实上,我们的细胞有点像工厂…

细胞工厂

点击此处获取该视频的文本版本

信用:概念和脚本作者肖恩·埃利亚斯博士。设计者本·莱顿。与合作开发伤寒地(萨曼莎·范德斯洛特博士)还有疫苗知识项目(冬妮娅·托马斯博士)。旁白:汤姆·威尔金森和音乐:纺纱比回家的路还长。

 

核酸疫苗的工作方式与其他疫苗不同,因为它们不向身体提供蛋白质抗原。相反,它们向体内细胞提供抗原的遗传指令,反过来细胞产生抗原,刺激免疫反应。核酸疫苗快速且易于开发,并为未来疫苗的开发提供了重要的前景。

RNA疫苗

RNA疫苗使用脂质体包裹的mRNA(信使RNA)。这种脂质体覆盖不仅在mRNA首次进入身体时保护它,还通过与细胞膜融合帮助它进入细胞内部。一旦mRNA进入细胞,细胞内的机器就会将其翻译成抗原蛋白。这种mRNA通常会持续几天,但在这段时间内会产生足够的抗原来刺激免疫反应。然后,它被身体自然分解和清除。RNA疫苗不能与人类遗传密码(DNA)结合。

目前在英国有两种RNA疫苗被授权用于紧急情况。辉瑞BioNTech和Moderna新冠肺炎疫苗都是RNA疫苗。

DNA疫苗

DNA比mRNA更稳定,所以不需要同样的初始保护。DNA疫苗通常与一种叫做电穿孔的技术一起使用。这种方法使用低水平的电子波让人体细胞吸收DNA疫苗。DNA必须在细胞核内翻译成mRNA,然后才能翻译成刺激免疫反应的蛋白质抗原。

目前还没有获得许可的DNA疫苗,但有许多正在开发中。

 

病毒载体疫苗

与核酸疫苗一样,病毒载体疫苗是一种较新的技术,使用无害的病毒将目标疫苗抗原的遗传密码传递给身体细胞,以便它们可以产生蛋白质抗原来刺激免疫反应。病毒载体疫苗在细胞系中生长,可以快速简便地大规模开发。在大多数情况下,与核酸疫苗和许多亚单位疫苗相比,病毒载体疫苗的生产成本明显更低。

复制

当用作疫苗递送平台时,复制型病毒载体保留了在递送疫苗抗原的同时制造新病毒颗粒的能力。与活的减毒全病原体疫苗一样,这具有作为复制型病毒的固有优势,即与非复制型疫苗相比,它可以在更长的时间内提供持续的疫苗抗原来源,因此可能产生更强的免疫应答。单一疫苗可能足以提供保护。

复制型病毒载体通常被选择成使得病毒本身无害或被减毒,因此当它们感染宿主时,它们不会引起疾病。尽管如此,由于病毒复制仍在进行,这些疫苗出现轻度不良事件(反应)的可能性会增加。

一种名为Ervebo (rVSV-ZEBOV)的预防埃博拉病毒的疫苗使用了重组水泡性口炎病毒。这种疫苗于2019年在欧洲各地获得批准使用,并已用于多次埃博拉疫情,保护了9万多人。这种疫苗主要用于“环形疫苗接种”,即对受感染者的密切接触者进行疫苗接种,以防止病毒传播。

非复制的

在将疫苗抗原递送至细胞的过程中,非复制型病毒载体不保留制造新病毒颗粒的能力。这是因为使病毒能够复制的关键病毒基因已经在实验室中被移除。其优点是疫苗不会引起疾病,并且减少了与病毒载体复制相关的不良事件。然而,疫苗抗原只有在最初的疫苗留在受感染的细胞中(几天)才能产生。这意味着免疫反应通常比复制型病毒载体弱,可能需要加强剂量。

一种用于预防埃博拉病毒的病毒载体疫苗欧洲药品管理局于2020年7月批准使用。牛津-阿斯利康新冠肺炎疫苗该疫苗于2020年12月被MHRA批准紧急使用,它也使用一种非复制型病毒载体ChAdOx1。

这张图表显示了牛津-阿斯利康新冠肺炎疫苗的工作原理:

Covid 19 vaccine infographic

点击此处获取此信息图的可访问文本版本

 

页面上次更新时间2021年4月30日星期五

https://vaccineknowledge.ox.ac.uk/types-of-vaccine#Viral-Vectored-Vaccines

 

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