转基因植物疫苗的研究进展.doc

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1、转基因植物疫苗的研究进展　　摘要：疫苗是目前预防和控制疾病最有效的方式之一。转基因植物疫苗作为一种新型口服疫苗是现代疫苗研究的一个热点，以其价廉、安全、有效、易于储存等优点而具有十分广阔的应用前景。从转基因植物疫苗的作用机理、生产方法和应用前景等方面进行了论述。分析了转基因植物疫苗的优点及不足，并对其未来的发展进行了展望。　　关键词：转基因植物疫苗；作用机理；研究进展；应用前景　　中图分类号：Ｑ８１９文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11417－3471-05　　　　ＴｈｅＡｄｖａｎｃｅｏｆＴ

2、ｒａｎｓｇｅｎｉｃＰｌａｎｔＶａｃｃｉｎｅｓ　　　　ＷＡＮＧＪｕｎ－ｚｈｅｎｇ１，２，ＰＥＮＧＡｉ－ｈｏｎｇ２，ＹＡＯｌｉ－ｘｉａｏ２，ＦＡＮＤａ１，２，ＣＨＥＮＳｈａｎ－ｃｈｕｎ２　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ；Ｖａｃｃｉｎｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｄｉｓｅａｓｅａｔｐｒｅｓｅｎｔ．Ａｓａｎｅｗｏｒａｌｖａｃｃｉｎｅ，ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｖａｃｃｉｎｅｉｓａｐｏｐｕｌａｒｆｉｅｌｄｉｎｖａｃｃｉｎｏｌｏｇｙ．Ｃｏｍｐａ

3、ｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｖａｃｃｉｎｅｓ，ｔｈｅｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｖａｃｃｉｎｅｓａｒｅｌｏｗ－ｃｏｓｔ，ｈｉｇｈｌｙｓａｆｅ，ｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｅａｓｉｅｒｔｏｂｅｓｔｏｒｅｄｅｔｃ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｙｈａｖｅｖｅｒｙｂｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Tｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｕｓａｇｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｖａｃｃｉｎｅｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅａｎ

4、ｄｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｖａｃｃｉｎｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｗｅｒｅａｌｓｏｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｐｌａｎｔｖａｃｃｉｎｅ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ　　　　疫苗的发现可谓是人类历史上具有里程碑意义的事件，自从１８世纪末期首次使用疫苗预防疾病以来，疫苗在疾病的预防和控制中起着突出的作用，目前已消灭

5、的传染病多得益于疫苗的使用［１］。由于生产成本高、接种方式复杂、不易储存和运输及具有潜在的安全性问题等，限制了传统疫苗的使用。近年来，随着基因工程和免疫学理论与技术的迅速发展，打破了传统的疫苗生产方式，利用植物生物反应器生产出了转基因植物疫苗，克服了上述缺陷。基于成本、安全、环境等方面的原因，植物生物反应器将成为生产重组蛋白的首选［２］。现在部分转基因植物疫苗已进入临床试验阶段，对病毒性和细菌性疾病具有高度的免疫性［３］。　　１转基因植物疫苗的作用机理　　转基因植物疫苗是指用植物基因工程技术与机

6、体免疫机理相结合，生产出的能使机体获得特异抗病能力的疫苗［４，５］。已证明人和动物的消化道具有独立的黏膜免疫系统［１］。有效的口服疫苗必须防止被胃酸和蛋白酶降解，否则就会失去免疫原性。而植物细胞壁作为天然的生物胶囊［６］，可使细胞中的疫苗抵抗胃内的酸性环境和消化道内各种酶的降解，使其顺利到达小肠，并且在小肠内缓慢释放引起消化道的黏膜免疫反应，并且能刺激黏膜下的Ｂ、Ｔ淋巴细胞产生抗菌素到消化道、血液和呼吸道中，从而发挥对机体的全面保护作用。疫苗还能诱导消化道相关淋巴样组织产生免疫球蛋白Ａ１，以达到

7、防治疾病的目的［７］。可见，转基因植物疫苗口服后，不但可以引起黏膜免疫，还可引起体液和细胞免疫。　　２转基因植物疫苗的生产方法　　２．１目标抗原基因的选择　　在生产某种转基因植物疫苗时，首先要选择编码具有免疫活性的特定抗原的ＤＮＡ序列，一般选择病原体表面糖蛋白编码基因，而对于易变异的病毒则可选择各亚型共有的核心蛋白的主要保护性抗原基因序列［８］。目前已经在植物中表达成功的抗原基因有：乙型肝炎表面抗原ＨＢｓＡｇ基因［９－１１］，诺沃克病毒衣壳蛋白ＮＶＣＰ基因［１２］，人类免疫缺陷病毒Ｐ２４编码基因

8、［１３］和Ｔａｔ蛋白基因［１４］，霍乱弧菌ＣＴＢ基因［１５，１６］，疟原虫多表位抗原基因［１７］等。　　２．２受体植物的选择　　选择合适的受体植物对于转基因植物口服疫苗非常重要。最初的转基因植物多为烟草和马铃薯，但烟草由于含有一些不利于人体健康的生物碱不能直接食用；而马铃薯又不能生吃，煮熟会使疫苗蛋白变性而失活，不适合生产用于人类的疫苗。因此在选择受体植物时要根据各种植物的优缺点、所表达疫苗的类型以及免疫对象来选择适合的受体植物。　　近年来，随着转基因技术的日趋成熟，能够利用的转基因植物种类逐渐