动物基因工程疫苗原理与方法PDF电子书下载

第1章 疫苗的历史、发展和前景 1

1.1疫苗概念的产生及其历史 1

1.2疫苗的应用及其效果分析 3

1.3疫苗研究新技术的发展 6

1.3.1传统疫苗 7

1.3.2基因工程疫苗 7

1.4疫苗对消灭和控制动物传染病的发展前景 8

参考文献 8

第2章 疫苗免疫学基本理论 9

2.1疫苗相关免疫学基础 9

2.1.1免疫系统 9

2.1.2免疫器官 9

2.1.3免疫细胞 11

2.1.4抗原 13

2.1.5抗体 15

2.1.6免疫球蛋白的基本结构和功能 16

2.2免疫应答的基本过程 17

2.2.1非特异性免疫应答 17

2.2.2特异性免疫应答 19

2.3疫苗有效免疫反应的基本要素 22

2.3.1抗原方面的因素 22

2.3.2机体方面的因素 22

2.3.3免疫方法的影响 23

2.4疫苗免疫的主动免疫反应 23

2.4.1抗原提呈 23

2.4.2抗原竞争 24

2.4.3体液免疫和细胞免疫反应的动态变化 25

2.4.4免疫反应的调节 25

2.4.5免疫记忆和免疫促进效应 26

2.4.6全身性免疫、局部免疫和初乳免疫 27

2.4.7被动免疫 28

参考文献 28

第3章 疫苗佐剂 30

3.1疫苗佐剂的作用机理 30

3.1.1调节免疫 30

3.1.2提呈抗原 31

3.1.3细胞毒性T细胞应答 31

3.1.4储存作用 32

3.2植物佐剂 32

3.2.1皂苷类 32

3.2.2免疫刺激复合物佐剂 32

3.2.3蜂胶佐剂 33

3.2.4香菇多糖 34

3.2.5云芝多糖 34

3.2.6黄芪多糖 34

3.3细菌佐剂 35

3.3.1脂多糖 35

3.3.2胞壁酰二肽及其衍生物 35

3.3.3霍乱毒素 35

3.3.4大肠杆菌不耐热肠毒素 36

3.3.5百日咳毒素 36

3.3.6短小棒状杆菌 36

3.3.7卡介苗 37

3.3.8单磷酰脂质A 37

3.4矿物油佐剂 37

3.4.1油乳剂 37

3.4.2MF59佐剂 37

3.5矿物盐佐剂 38

3.5.1铝佐剂（铝胶） 38

3.5.2磷酸钙佐剂 39

3.5.3氢氧化铁凝胶佐剂 40

3.5.4硒 40

3.6细胞因子佐剂 40

3.6.1白细胞介素-1 41

3.6.2白细胞介素-2 41

3.6.3白细胞介素-12 41

3.6.4粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 41

3.6.5干扰素 42

3.6.6其他细胞因子 42

3.7核酸佐剂 43

3.7.1免疫刺激序列（CpG基序） 43

3.7.2表达与免疫相关的细胞因子的核酸载体 46

3.7.3双链RNA 46

3.8投递系统 47

3.9新佐剂的选择和研究方向 47

参考文献 49

第4章 疫苗设计的技术基础 51

4.1经典疫苗及新型疫苗的技术特点 51

4.1.1经典疫苗的技术要点 51

4.1.2新型疫苗的特点 52

4.2当前疫苗研究的趋势 52

4.2.1新型疫苗的分子设计 52

4.2.2新型疫苗的规模化生产 53

4.2.3开发配套的鉴别诊断技术 53

4.2.4新型佐剂的使用 53

4.2.5动物用生物制品工程研究中心建设 53

4.3常规活疫苗的研发原则 53

4.3.1病原自然弱毒株 53

4.3.2异源免疫 53

4.3.3异源动物或细胞传代致弱 54

4.3.4改变体外培养传代环境 54

4.4基因工程疫苗及其研发原则 54

4.4.1亚单位疫苗及其研发原则 54

4.4.2基因缺失疫苗及其研发原则 55

4.4.3活载体疫苗及其研发原则 55

4.4.4核酸疫苗及其研发原则 56

4.4.5合成多肽疫苗及其研发原则 58

4.4.6T细胞疫苗 60

4.5基因工程疫苗设计中优化基因表达的关键因素 61

4.5.1密码子最佳化 61

4.5.2翻译终止效率 62

4.5.3真核细胞中的异源蛋白表达 62

4.6计算机辅助疫苗设计技术 63

4.6.1计算机辅助疫苗设计技术的原理与方法 63

4.6.2计算机辅助疫苗设计技术的应用与常用工具 64

4.6.3计算机辅助疫苗设计的产业前景 65

4.7利用免疫蛋白质组学方法筛选高效疫苗 65

4.7.1免疫蛋白质组学 65

4.7.2免疫蛋白质组学的技术体系 66

4.7.3免疫蛋白质组学在疫苗候选靶位筛选中的应用 67

4.7.4展望 67

参考文献 68

第5章 疫苗效果的免疫学评价 69

5.1疫苗开发的原则与开发步骤 69

5.2疫苗效果免疫学评价的一般原则 69

5.2.1方法 69

5.2.2安全性 70

5.2.3免疫效果 70

5.2.4保护效果 70

5.2.5流行病学评价 70

5.3疫苗效果的免疫学评价方法 70

5.3.1疫苗免疫效果的实验室评估 70

5.3.2疫苗免疫效果的临床评估 73

5.4疫苗效果的流行病学评价 74

5.4.1传染病的流行与疫苗的作用策略 74

5.4.2传染病的流行及其流行病学特征 74

5.4.3疫苗在控制传染病流行中的作用 76

5.4.4疫苗的免疫策略 76

5.4.5疫苗效果的流行病学指标 77

5.4.6疫苗效果调查的流行病学设计 78

参考文献 79

第6章 基因工程疫苗概述 81

6.1基因工程疫苗的概念 81

6.2基因工程亚单位疫苗 82

6.2.1细菌性疾病亚单位疫苗 82

6.2.2病毒性疾病亚单位疫苗 83

6.2.3激素亚单位疫苗 83

6.3基因突变疫苗及基因缺失疫苗 83

6.4基因工程活载体疫苗 84

6.4.1复制性活载体疫苗 84

6.4.2非复制性载体疫苗 85

6.5核酸疫苗 85

6.6转基因植物可食疫苗 85

6.7合成肽疫苗 86

6.8抗独特型疫苗 87

6.9畜禽基因工程疫苗产业发展现状与前景 87

6.9.1国际畜禽基因工程疫苗产业化现状 88

6.9.2国内畜禽基因工程疫苗产业化现状 88

6.9.321世纪面临的机遇、挑战和策略 89

参考文献 90

第7章 基因工程亚单位疫苗 92

7.1基因工程亚单位疫苗的种类 92

7.2基因工程亚单位疫苗抗原基因的选择 93

7.3基因工程亚单位疫苗的抗原表达系统 93

7.3.1原核表达系统 93

7.3.2酵母表达系统 96

7.3.3昆虫细胞表达系统 101

7.3.4哺乳动物细胞表达系统 104

7.4外源蛋白表达操作案例 110

7.4.1原核表达外源蛋白 110

7.4.2毕赤酵母表达外源蛋白 111

7.4.3昆虫细胞（Bac-to-Bac系统）表达外源蛋白 114

7.4.4脂质体法转染真核细胞 115

7.5亚单位疫苗研究与应用 115

7.5.1原核表达系统在亚单位疫苗研究中的应用 115

7.5.2真核表达系统在亚单位疫苗研究中的应用 116

7.6展望 117

参考文献 117

第8章 转基因植物疫苗 119

8.1植物生物反应器生产可食用疫苗研究进展 120

8.1.1可食用疫苗的表达系统 120

8.1.2可食用疫苗的可行性 121

8.2转基因植物疫苗的载体系统 123

8.2.1外源基因转移的植物病毒载体 123

8.2.2外源基因转移的质粒载体 125

8.2.3载体卡盒 130

8.2.4载体构建中常用的选择标记基因及报告基因 131

8.2.5外源基因的转化方法 135

8.2.6转入基因的状况和表达以及基因沉默 145

8.3转基因植物疫苗的植物受体系统 148

8.3.1植物基因转化受体系统的类型及其特性 148

8.3.2植物基因转化受体系统建立的程序 149

8.3.3植物基因转化受体系统建立中常遇的问题 152

8.4转基因植物操作案例 153

8.4.1根癌农杆菌介导的基因转化方法 153

8.4.2发根农杆菌介导的植物转化 161

8.4.3基因枪轰击法（瞬时表达） 163

8.5转基因植物疫苗存在的问题与对策 163

8.5.1受体植物不理想 164

8.5.2重组抗原蛋白表达量低 164

8.5.3转基因植物疫苗的免疫原性弱 164

8.5.4安全性问题 165

8.5.5植物大量表达外源基因时出现长势弱的现象 165

8.5.6口服时抗原的消化降解 165

8.5.7重组蛋白的提纯 165

8.5.8免疫耐受 165

8.6展望 166

参考文献 166

第9章 病毒基因缺失疫苗 169

9.1基因缺失疫苗研究概况 169

9.2畜禽基因缺失疫苗制备原理与技术 171

9.2.1疱疹病毒基因缺失疫苗的制备原理和方法 171

9.2.2反转录病毒基因缺失疫苗的制备原理与方法 175

9.2.3RNA病毒基因缺失疫苗的制备原理与方法 175

9.3畜禽基因缺失疫苗的研究与应用现状 180

9.3.1伪狂犬病基因缺失疫苗的研究 180

9.3.2牛传染性鼻气管炎基因缺失疫苗的研究 180

9.3.3马疱疹病毒基因缺失疫苗的研究 181

9.3.4反转录病毒基因缺失疫苗的研究 181

9.3.5RNA病毒基因缺失疫苗的研究 181

9.3.6畜禽基因缺失疫苗的应用现状 182

9.4畜禽基因缺失疫苗的展望 182

参考文献 183

第10章 病毒活载体疫苗 186

10.1重组病毒活载体疫苗的技术特点 186

10.2重组活载体疫苗的设计原则 187

10.2.1抗原的选择 187

10.2.2活载体的选择 187

10.2.3转移载体的构建 188

10.2.4外源基因插入位点的选择 188

10.3痘病毒载体疫苗 188

10.3.1痘病毒的分子生物学 189

10.3.2痘苗病毒载体疫苗 190

10.3.3禽痘病毒载体疫苗 195

10.4疱疹病毒载体 209

10.4.1伪狂犬病病毒载体疫苗 209

10.4.21型牛疱疹病毒载体疫苗 217

10.4.3马立克病病毒载体 218

10.5腺病毒 223

10.5.1腺病毒载体的概述 223

10.5.2腺病毒载体的构建 225

10.5.3改进腺病毒载体的方法 231

10.5.4展望 234

10.6反转录病毒 235

10.6.1反转录病毒概述 235

10.6.2反转录病毒载体的包装原理 235

10.6.3反转录病毒载体的分类 236

10.6.4反转录病毒载体的构建 238

10.6.5反转录病毒的优缺点 238

10.6.6近年来反转录病毒载体的改进 239

10.6.7展望 240

10.7甲病毒RNA复制子疫苗 241

10.7.1基本原理和特点 241

10.7.2甲病毒复制子疫苗的优缺点 242

10.7.3甲病毒复制子疫苗的免疫机理 242

10.7.4几种主要的甲病毒RNA复制子 243

10.7.5甲病毒表达载体构建策略 246

10.8重组活载体疫苗的局限性 247

10.8.1安全性 247

10.8.2母源性抗体干扰 248

10.8.3重组病毒的表达量 249

10.8.4病原性及免疫效力 249

10.9重组病毒活载体疫苗的发展方向 249

参考文献 251

第11章 细菌性载体疫苗 256

11.1沙门菌载体 256

11.1.1鼠伤寒沙门菌菌株特征 257

11.1.2鼠伤寒沙门菌减毒株的构建原理 257

11.1.3重组减毒鼠伤寒沙门菌疫苗构建及其免疫机制 257

11.1.4重组鼠伤寒沙门菌株的构建方法 261

11.1.5结语 264

11.2重组BCG载体 265

11.2.1重组BCG载体的优点 265

11.2.2重组BCG载体的研究进展 265

11.2.3rBCG诱导的免疫应答及免疫途径对免疫效果的影响 268

11.2.4rBCG存在的一些问题 269

11.2.5重组卡介苗菌株的构建方法 269

11.2.6展望 273

11.3乳酸菌（乳酸杆菌和乳酸乳球菌）载体 273

11.3.1乳酸杆菌载体 274

11.3.2乳酸乳球菌 279

11.4弧菌载体疫苗 282

11.4.1弧菌载体 282

11.4.2适用减毒弧菌的表达系统 283

11.4.3平衡致死质粒的保持 283

11.4.4对细菌载体应用的更多考虑 284

11.5志贺菌载体疫苗 285

11.5.1志贺菌载体 285

11.5.2志贺菌传递质粒DNA 285

11.6李斯特菌载体 285

11.6.1李斯特菌疫苗 286

11.6.2李斯特菌载体 286

11.6.3减毒李斯特菌在肿瘤治疗中的应用 286

11.6.4李斯特菌传递质粒DNA 287

11.7枯草芽孢杆菌整合载体 287

11.7.1芽孢杆菌整合载体的研究历程 287

11.7.2枯草芽孢杆菌整合载体的整合机理及方式 288

11.7.3枯草芽孢杆菌整合载体疫苗的构建 289

11.7.4芽孢杆菌整合载体的应用 291

参考文献 291

第12章 核酸疫苗 294

12.1DNA疫苗的特点 295

12.1.1DNA疫苗的主要优点 295

12.1.2DNA疫苗的局限性 297

12.2DNA疫苗的免疫应答机制 298

12.2.1从诱导产生的免疫应答类型方面来探讨DNA免疫机制 299

12.2.2从接种途径方面来探讨DNA免疫的机制 301

12.3DNA疫苗的构建与评价 303

12.3.1选择合适的目的基因和载体 304

12.3.2DNA疫苗的构建 305

12.3.3提高抗原蛋白表达量和免疫原性 305

12.3.4验证抗原蛋白的表达情况 306

12.3.5DNA疫苗的免疫学效果评价 306

12.3.6安全性分析 307

12.4提高DNA疫苗免疫效果的策略 307

12.4.1编码抗原的目的基因的改造 307

12.4.2疫苗质粒载体的选择和优化 308

12.4.3基因佐剂 309

12.4.4免疫途径和免疫方法 315

12.4.5DNA疫苗免疫方式的改进 317

12.4.6DNA疫苗的靶向策略 318

12.4.7接种方案 321

12.4.8疫苗剂型的改进 322

12.5DNA疫苗在畜禽疾病控制中的应用研究与发展趋势 323

12.5.1禽的相关DNA疫苗 323

12.5.2猪的相关DNA疫苗 325

12.5.3牛的相关DNA疫苗 326

12.5.4犬的相关DNA疫苗 327

12.5.5细菌病的DNA疫苗 327

12.5.6寄生虫病的DNA疫苗 328

12.6DNA疫苗的安全性问题 329

12.6.1重组质粒能否整合到宿主细胞基因组中导致原癌基因的激活或抑癌基因的抑制 329

12.6.2重组质粒能否诱导自身免疫反应，产生抗DNA抗体 330

12.6.3重组质粒持续表达外源抗原能否产生不良后果 330

12.6.4重组质粒能否具有生殖毒性 331

12.6.5重组质粒与细胞因子合用能否导致其他风险 331

12.6.6DNA疫苗标准化的问题 331

12.6.7风险与效率比 332

12.7结语 332

参考文献 333

第13章A型流感病毒反向遗传学操作技术及其在疫苗研制过程中的应用 336

13.1流感病毒的分子生物学 336

13.1.1流感病毒的结构与编码蛋白的功能 336

13.1.2流感病毒的复制 339

13.2流感病毒反向遗传学技术的发展 341

13.2.1借助辅助病毒拯救流感病毒 341

13.2.2由克隆的基因拯救A型流感病毒 341

13.3反向遗传学操作技术在流感病毒疫苗研究中的应用 344

13.3.1弱毒流感疫苗株的拯救 344

13.3.2病毒感染与疫苗免疫动物鉴别诊断 344

13.4流感病毒8质粒系统实验操作方法 345

13.4.1pHW2000双向转录载体 345

13.4.2以pHW2000为载体的病毒拯救 346

13.5展望 347

参考文献 348

第14章 新城疫病毒的反向遗传操作及其在新型疫苗研制中的应用 349

14.1RNA病毒的反向遗传操作 349

14.1.1概述 349

14.1.2感染性分子克隆的构建 350

14.1.3感染性分子克隆的体外操作 352

14.1.4结语 353

14.2新城疫病毒概述 353

14.2.1新城疫病毒的生物学特性 354

14.2.2新城疫病毒的分子生物学特性 357

14.2.3新城疫的诊断、免疫与防制 361

14.3新城疫病毒的反向遗传操作技术原理及操作 363

14.3.1分子水平构建cDNA等元件 364

14.3.2拯救过程 365

14.3.3验证分析 366

14.3.4操作过程的注意事项 367

14.4反向遗传操作技术在新城疫病毒中的应用 367

14.4.1研究结构和功能的关系 367

14.4.2插入报告基因的重组病毒 371

14.4.3标记疫苗／嵌合疫苗 372

14.4.4禽用载体疫苗 373

14.4.5用于人类传染病预防的疫苗载体 374

14.4.6载体修饰用于肿瘤的治疗 376

14.4.7结语 378

参考文献 378

第15章 细菌人工染色体技术及其在新型疫苗研制中的应用 382

15.1细菌人工染色体技术的产生 382

15.2细菌人工染色体的结构功能及其遗传特性 383

15.3细菌人工染色体的构建策略及构建方法 384

15.3.1细菌人工染色体的构建策略 384

15.3.2细菌人工染色体的构建方法 385

15.4细菌人工染色体的构建操作案例 387

15.4.1材料 387

15.4.2重组鸡马立克病病毒转移载体的构建 387

15.4.3重组鸡马立克病病毒的获得 389

15.4.4电转化感受态细胞DH10B的制备 389

15.4.5BAC分子克隆化病毒的筛选 389

15.4.6BAC-DNA拯救重组病毒生长特性的测定 390

15.5细菌人工染色体作为疫苗的应用及探索 390

15.6细菌人工染色体疫苗的修饰系统 393

15.6.1Red／ET重组系统 393

15.6.2Red／ET重组的机制 394

15.7细菌人工染色体疫苗诱导机体免疫应答的机制 397

15.8细菌人工染色体疫苗的优越性及其存在的不足 398

15.8.1细菌人工染色体疫苗的优越性 398

15.8.2细菌人工染色体疫苗存在的问题与对策 398

15.9展望 398

参考文献 399

第16章 联合免疫 400

16.1概述 400

16.2联合疫苗的历史和发展 401

16.3传统的联合疫苗 402

16.4新型的联合疫苗 403

16.5联合疫苗的制造和使用 405

16.6展望 407

参考文献 407