本書詳細介紹了傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗的發(fā)展歷史、主要技術(shù)要點及發(fā)展現(xiàn)狀,全面介紹了基因和基因組的概念、重要研究標記、基因測序技術(shù),以及人類基因組研究,尤其是人類遺傳多樣性的研究進展。深入介紹了如何通過基因組技術(shù),利用病原微生物的基因研究成果和人類基因組多樣性(包括人類白細胞抗原多樣性)研究成果,來研制疫苗的相關技術(shù)思路,以及目前進展和發(fā)展方向。
疫苗在人類預防疾病中起著無可替代的作用。中西藥物能夠減輕患者的疾病痛苦甚至使患者痊愈，但只有疫苗才能預防疾病的發(fā)生。
從法國巴斯德發(fā)明狂犬病疫苗至今，疫苗的發(fā)展經(jīng)歷了100多年的歷史，天花的消滅和脊髓灰質(zhì)炎的基本消滅都是依靠疫苗完成的。今天，疫苗技術(shù)在迅速發(fā)展，傳統(tǒng)疫苗繼續(xù)發(fā)揮著重要作用，而新型疫苗正方興未艾，顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br /> 但疫苗的發(fā)展也遇到一些問題。傳統(tǒng)疫苗研制的基本過程是從臨床獲得自然抗原出發(fā)，通過一系列措施獲得減毒或滅活的抗原用于制備疫苗，并經(jīng)過適當?shù)膭游锬Ｐ瓦M行試驗，制備疫苗后接種人體，通過抗原與靶點的結(jié)合獲得細胞免疫和體液免疫的效果。目前的主要問題是，有些疾病的抗原難以通過傳統(tǒng)方式獲得，有的抗原難以進行體外培養(yǎng)，有的抗原難以找到合適的動物模型。
在疫苗使用方面，從事疫苗學臨床應用的學者很早就注意到疫苗在不同免疫人群中的效果不一樣，甚至在某些特殊人群中會發(fā)生各種不良反應。這影響了疫苗的預防效果，也阻礙了新疫苗的臨床應用。
隨著基因組學研究的進展，人們認識到基因組學獲得的知識可以應用于疫苗學研究。疫苗通過特定靶點發(fā)揮免疫作用，而基因多態(tài)性將影響疫苗在不同人群中的作用，疫苗基因組學的概念由此產(chǎn)生。對于一些難以通過傳統(tǒng)方式獲得或難以培養(yǎng)的抗原，可以應用基因組學技術(shù)，找出適合預防疾病的靶點，根據(jù)靶點設計獲得抗原，這就是反向疫苗學的理念。
然而，通常從事疫苗學研發(fā)的很多學者不熟悉遺傳學理論，而從事基礎遺傳學研究的學者又少有機會將遺傳學，特別是基因組學研究成果應用于疫苗研究。
鑒于此，我們專門組織了由長期從事遺傳多樣性研究的人員和具有豐富疫苗研發(fā)經(jīng)驗的人員組成的編撰小組，力求將遺傳學基礎研究與疫苗學研發(fā)融合起來思考問題，明確提出疫苗遺傳學的新學科概念，從理論上充分闡述基因多態(tài)性對疫苗的影響，將基因組學的研究成果應用于新型疫苗設計的理論和具體實踐中，希望能有一定的理論創(chuàng)新，并對疫苗研發(fā)實踐具有一定的指導作用。
疫苗遺傳學概念的提出是一種新的學術(shù)探索，限于撰寫人員的水平，可能有闡述不夠清楚甚至錯誤的地方；由于國際學術(shù)界相關領域的進展迅速，本書也可能反映得不夠全面。希望得到從事疫苗研究、遺傳學和免疫學研究的科研人員指正。
褚嘉祐中國醫(yī)學科學院醫(yī)學生物學研究所
褚嘉祐：中國醫(yī)學科學院、中國協(xié)和醫(yī)科大學醫(yī)學生物學研究所教授，博士生導師，曾任中國醫(yī)學科學院醫(yī)學生物學研究所所長。從事遺傳學、分子生物學研究40余年，并曾多年致力于疫苗研究與管理。衛(wèi)生部有突出貢獻的中青年專家，曾先后擔任中華醫(yī)學遺傳學會副主任委員、中國遺傳學會倫理委員會主任委員、云南省遺傳學會理事長；《遺傳學報》、《遺傳》 副主編，《中華醫(yī)學雜志》、《中華醫(yī)學遺傳學雜志》、《中國生物制品雜志》、《中國計劃免疫制品雜志》等雜志編委。曾獲2005年、2007年國家自然科學二等獎各一項,多項云南省自然科學一、二等獎。在國內(nèi)外發(fā)表論文200余篇，主編或參與編著專著11部。
第1篇疫苗學基礎理論
第1章疫苗概論3
1.1疫苗的概念及分類3
1.1.1疫苗概念的產(chǎn)生3
1.1.2疫苗的基本性質(zhì)和基本成分4
1.2疫苗發(fā)展過程中的重大成果5
1.3中國的計劃免疫與非計劃免疫7
1.3.1計劃免疫7
1.3.2非計劃免疫7
1.4疫苗發(fā)展的趨勢及存在的困難9
1.4.1以滅活疫苗取代活疫苗9
1.4.2發(fā)展聯(lián)合疫苗9
1.4.3研發(fā)治療性疫苗10
1.4.4研制新型疫苗10
1.4.5發(fā)展個性化疫苗11
1.4.6探索新的免疫渠道11
參考文獻12
第2章傳統(tǒng)疫苗及研究進展15
2.1傳統(tǒng)疫苗的概念15
2.2傳統(tǒng)疫苗制備的基本思路與技術(shù)16
2.2.1減毒活疫苗的制備16
2.2.2滅活疫苗的制備18
2.3傳統(tǒng)疫苗發(fā)展各階段的技術(shù)差異19
2.3.1早期階段19
2.3.2發(fā)展階段20
2.3.3改造階段20
2.4傳統(tǒng)疫苗制備的技術(shù)改造22
2.5傳統(tǒng)疫苗面臨的問題及研究方向23
2.5.1脊髓灰質(zhì)炎疫苗24
2.5.2麻疹疫苗24
2.5.3百白破疫苗26
2.5.4白喉疫苗和破傷風疫苗26
2.5.5結(jié)核病疫苗27
2.5.6疫苗研制的發(fā)展方向28
參考文獻29
第3章新型疫苗及研究進展32
3.1新型疫苗的發(fā)展歷程、概念和類別32
3.1.1新型疫苗的發(fā)展歷程32
3.1.2新型疫苗的概念和類別32
3.2基因工程疫苗33
3.2.1重組亞單位疫苗33
3.2.2基因缺失活疫苗33
3.2.3重組載體活疫苗34
3.2.4核酸疫苗36
3.2.5蛋白質(zhì)工程疫苗37
3.3遺傳重配疫苗37
3.4合成肽疫苗37
3.5腫瘤治療性疫苗38
3.5.1細胞疫苗38
3.5.2抗體腫瘤疫苗39
3.5.3基因工程疫苗40
3.6新型疫苗中的疫苗佐劑41
3.6.1疫苗佐劑的概念、分類及發(fā)展史41
3.6.2疫苗佐劑的作用機制及分類43
3.6.3已批準和在研的人用疫苗佐劑47
3.7新型疫苗面臨的難點及展望51
3.7.1基礎理論研究的突破是新型疫苗研發(fā)成功的基礎51
3.7.2建立關鍵技術(shù)是新疫苗研發(fā)成功的核心52
參考文獻53
第2篇疫苗相關的遺傳學理論和技術(shù)
第4章人類基因組研究和遺傳標記63
4.1基因、基因組和人類基因組多樣性63
4.1.1基因63
4.1.2基因組63
4.1.3生物多樣性與人類基因組遺傳多樣性64
4.1.4人類基因組多樣性計劃67
4.2人類基因組研究常用的遺傳標記68
4.2.1第一代遺傳標記68
4.2.2第二代遺傳標記69
4.2.3第三代遺傳標記71
4.3基因組測序技術(shù)的研究進展72
4.3.1第一代測序技術(shù)72
4.3.2第二代測序技術(shù)73
4.3.3第三代測序技術(shù)77
4.4基因組學研究78
4.4.1各類組學的興起與發(fā)展78
4.4.2基因組多樣性79
4.4.3DNA序列的生物信息學分析79
參考文獻80
第5章人類白細胞抗原系統(tǒng)與疫苗83
5.1人類白細胞抗原系統(tǒng)概述83
5.1.1人類白細胞抗原系統(tǒng)83
5.1.2人類白細胞抗原的命名和數(shù)據(jù)庫84
5.1.3人類白細胞抗原系統(tǒng)的分子結(jié)構(gòu)及功能85
5.1.4人類白細胞抗原的等位基因多態(tài)性89
5.2人類白細胞抗原與人類健康92
5.2.1人類白細胞抗原與組織相容性92
5.2.2人類白細胞抗原的分型92
5.2.3人類白細胞抗原與疾病的關聯(lián)93
5.2.4人類白細胞抗原與器官移植94
5.2.5人類白細胞抗原對免疫應答的調(diào)節(jié)95
5.3人類白細胞抗原系統(tǒng)對疫苗的影響96
5.3.1人類白細胞抗原在免疫反應中的作用機制96
5.3.2人類白細胞抗原對接種預防性疫苗的影響97
5.3.3人類白細胞抗原對接種治療性疫苗的影響103
5.4人類白細胞抗原與疫苗相關研究進展及發(fā)展方向104
5.4.1研究進展104
5.4.2發(fā)展方向106
參考文獻106
第6章人類基因組多樣性與傳染性疾病112
6.1傳染性疾病的人類遺傳學基礎 112
6.1.1傳染性疾病與人類遺傳學112
6.1.2人類遺傳學研究的基本特點112
6.1.3傳染性疾病的主要病因?qū)W說113
6.2病原體、自然選擇與基因組多樣性119
6.2.1人類遺傳多樣性119
6.2.2自然選擇120
6.2.3病原體驅(qū)動自然選擇的基因組多樣性標記122
6.2.4病原體驅(qū)動遺傳多樣性的有益效應123
6.2.5病原體驅(qū)動自然選擇導致有害效應124
6.3傳染性疾病的遺傳易感性124
6.3.1傳染性疾病的遺傳易感性機制和模式124
6.3.2主效基因127
6.3.3多基因遺傳易感性127
6.3.4傳染病易感性的遺傳連續(xù)性模式128
6.3.5常見傳染性疾病的遺傳易感性130
6.4傳染性疾病中的表觀遺傳學136
6.4.1表觀遺傳學的概念136
6.4.2宿主病原體相互作用的表觀遺傳學138
6.4.3表觀遺傳變化和適應性免疫反應142
參考文獻143
第3篇疫苗免疫效果與疫苗基因組學
第7章疫苗人體評價中的免疫學因素和遺傳學因素149
7.1疫苗效果評價中的人體免疫學和遺傳學因素149
7.1.1B細胞反應149
7.1.2T細胞反應151
7.1.3人類白細胞抗原系統(tǒng)反應152
7.2疫苗免疫失敗的因素分析153
7.2.1疫苗方面的原因153
7.2.2接種措施方面的原因155
7.2.3被接種者的原因157
7.3遺傳因素對疫苗免疫效果的影響158
7.3.1人類白細胞抗原的影響158
7.3.2免疫機制缺陷160
7.3.3S區(qū)基因變異164
7.4疫苗遺傳因素影響免疫效果的對策考慮166
7.4.1增加疫苗免疫次數(shù)或接種劑量以提高免疫應答166
7.4.2高效乙型肝炎免疫球蛋白聯(lián)合使用166
7.4.3使用含有前S1和前S2疫苗以提高疫苗免疫原性166
7.4.4研究新型佐劑以提高疫苗質(zhì)量167
參考文獻168
第8章疫苗基因組學的概念、進展和應用前景173
8.1疫苗基因組學的概念173
8.2基因組時代的疫苗學發(fā)展174
8.2.1基因組學對免疫學的影響174
8.2.2基因組學對疫苗設計的影響175
8.2.3基因組學技術(shù)在抗原表位篩選中的作用178
8.3病原微生物基因組測序和分析179
8.3.1病原微生物基因組測序技術(shù)的發(fā)展179
8.3.2病原微生物基因組特征184
8.3.3病原微生物基因組的功能解析187
8.3.4病原微生物基因組在疫苗研發(fā)中的應用前景187
參考文獻188
第4篇反向疫苗學理論及其應用
第9章反向疫苗學的概念及核心技術(shù)193
9.1反向疫苗學的概念193
9.2反向疫苗學的發(fā)展和研究策略195
9.2.1反向疫苗學的發(fā)展195
9.2.2反向疫苗的研制策略196
參考文獻200
第10章反向疫苗學在細菌疫苗和病毒性疫苗研發(fā)中的應用203
10.1反向疫苗學在細菌和螺旋體疫苗研發(fā)中的應用203
10.1.1流感嗜血桿菌203
10.1.2肺炎鏈球菌203
10.1.3肺炎衣原體204
10.1.4空腸彎曲桿菌204
10.1.5幽門螺桿菌207
10.1.6結(jié)核分枝桿菌207
10.1.7炭疽桿菌208
10.1.8金黃色葡萄球菌208
10.1.9鉤端螺旋體209
10.2反向疫苗學在病毒疫苗研發(fā)中的應用211
10.2.1人類免疫缺陷病毒211
10.2.2丙型肝炎病毒212
10.2.3呼吸道合胞病毒212
10.2.4人乳頭瘤病毒212
10.3反向疫苗學在寄生蟲疫苗研發(fā)中的應用 213
10.3.1瘧疾疫苗213
10.3.2登革熱疫苗214
10.4反向疫苗學面臨的難點及其發(fā)展趨勢215
參考文獻216
名詞術(shù)語縮寫及其中英文對照218
索引222
書單推薦
