病毒疫苗

病毒疫苗是病毒经各种处理，使之完全丧失或最大限度地减弱其致病性而又保持其抗原性而制成的，人体接种后可获得免疫力。
早在公元10世纪中国宋真宗时代就有天花的预防接种。当时所用的材料是从患者患部取来的含有天花活病毒的痂皮，经保存减毒后，接种于健康人，以预防天花。中国对天花的预防接种是在人类历史上人工自动免疫的最早的创举和贡献，曾流传到许多国家。天花痂皮的使用有时引起了严重的天花流行。直到1796年英国人Jenner发现牛痘可以预防天花发病，进一步使人们考虑到具有共同抗原而致病性弱的病毒能够应用于疫苗。
1885年巴斯德(Pastaur)开辟了另一个获得疫苗的途径，即把狂犬病街病毒在家兔脑内连续传代后改变其致病力成为固定病毒，并用氢氧化钠干燥使之降低毒力。巴斯德疫苗给人们一个重要启示，即将致病力强的野病毒株在实验室里改换其宿主（或增殖条件），可得到致病力减弱的变异病毒株。通过该疫苗的大量使用，挽救了无数被狂兽咬伤的患者。同时也发现了重要的缺点： 一是固定病毒对人体仍有一定的致病性，接种后在一部分人中产生非街病毒引起的神经麻痹而死亡；二是以动物脑脊髓组织制成的疫苗可诱发变态反应性脑脊髓炎。存在的问题促使人们进一步改进疫苗质量，以求保存其免疫原性和提高其安全性，其中包括活疫苗和灭活疫苗方面的研究。
疫苗的研制需要应用病毒学和流行病学方面的研究成果，而首先密切依赖于病毒培养技术的发展。1931年Goodpasture发现鸡胚培养法可大量增殖病毒，此后科学家相继成功地研究出若干病毒性疫苗，其中迄今仍在使用的制品有黄热病、流行性感冒、流行性腮腺炎等疫苗。有活疫苗，也有灭活疫苗。在近代病毒学技术的发展以前，黄热病活疫苗的研制成功，在疫苗发展史上占有重要地位。1937年Theiler用适应于鼠脑的黄热病强毒Asibi株，通过鼠胚和鸡胚组织培养连续传代后，最终得到减毒株17D株，并用鸡胚培养法制备疫苗，至今仍可称为一种好疫苗。
50年代以来，随着组织细胞培养技术的发展以及检测病毒新技术的建立，新病毒的分离培养和相应的疫苗的研制也得到了迅速的发展。1949年Enders等成功地培养了脊髓灰质炎病毒，并观察到致细胞病变的作用可作为病毒增殖的指标。此后不久，脊髓灰质炎灭活疫苗和减毒活疫苗的研制得到了迅速进展。其他疫苗也相继问世了，如麻疹、风疹、乙型脑炎、森林脑炎、狂犬病组织培养疫苗等。
近年来，病毒基因的研究已取得了显著的进展。可以设想，活疫苗病毒株的选育将脱离纯经验的办法而找到能够人工控制病毒变异方向的途径。基因工程技术也开始应用于疫苗研究上，如把支配乙型肝炎病毒表面抗原的基因整合到酵母菌或痘苗病毒基因环中或真核细胞的染色体里，使培养受体后能表达出病毒表面抗原。
此外，病毒保护性抗原成分的化学结构也在逐步弄清，只要取得决定性结果，人工合成抗原（疫苗）也就有可能性。
疫苗的效用各不相同。为全身性感染的疾病(如天花、麻疹等)在患病康复后所产生的抵抗力，首先是体液免疫的功能，主要是IgG类型抗体，而其作用期限比较持久。呼吸道病毒是粘膜的表面感染，所产生的免疫比较短暂，主要依靠呼吸道局部产生的分泌型IgA。由病后产生免疫较巩固的病毒制成的疫苗比较有效。相反，病后免疫较弱者，也很难得到有希望的疫苗，如普通感冒疫苗的免疫原性就很弱，接种后得不到可望的保护作用。
引起全身性感染的多数病毒只有单一的抗原型，以此制备的疫苗可产生较显著的免疫效用。其中以人类为唯一宿主和传染源的疾病，如天花、麻疹等疫苗接种不仅能起保护个体的作用，同时又可起保护群体的作用，它们是控制和消灭这些疾病最有效的工具。中华人民共和国成立后，政府颁布了种痘法，推广了全民种痘工作，结果早在1960年就已消灭了天花。联合国世界卫生组织和各会员国也有计划地在全球进行了种痘运动。经过十年多的努力，至1977年10月26日在非洲索马里发生最后一例天花为止，已在1980年5月第33届世界卫生大会上宣告了全球性消灭天花的胜利。麻疹的主要流行病学和免疫学特点与天花极为相似，若今后全球推广使用有效的减毒活疫苗，同样有可能达到消灭该病的目的。
有的传染病，除人类以外，还存在其他动物作为中间宿主，虽其疫苗具有较好的免疫原性，但接种疫苗只能主要起保护个体的作用，如狂犬病、流行性乙型脑炎等。为了控制和消灭这些疾病流行，必须对中间宿主和媒介进行预防接种或采取其他措施切断传播途径，否则难于达到消灭的目的。
疫苗的接种对象是健康人，因此首先必须重视疫苗安全性。但从整个疫苗发展史来看，确实发生过严重损害人们健康的事故 （如脊髓灰质炎灭活疫苗生产过程中灭活不全），也有的其危害是潜在性的，有的从理论上估计对安全性存在某些疑虑（如外来因子）。特别是关于活疫苗的问题更需要认真对待，采取措施予以防止。活疫苗的安全性包括： 病毒种减毒不充分和毒力回复突变而引起的发病或合并症，以及培养疫苗病毒的细胞带进的其他病毒。为了避免其危害性，必须在投入生产之前加强对毒种的全面严格的检查和对疫苗安全性的国家检定以及临床监测。
用脑组织制备的疫苗曾引起过严重的变态反应性脑脊髓炎。因此，通过科学家的长期努力，已寻找各种细胞培养法代替动物脑内培养法或提纯法进行制备疫苗，从而避免了不良反应。
根据流行病学特点和疫苗性质，应制订合理的计划免疫方案，以防止疫苗的不良反应而发挥其有效作用。如活疫苗效价对热不稳定，应选择气温较低的春冬季节接种。夏秋季节有许多肠道病毒的感染，可干扰脊髓灰质炎活疫苗在口服后于肠道增殖，因而影响免疫效果。
有效的活疫苗的推广使用，已显著地减少了一些病毒性疾病。但即使如此，仍须保持作好计划免疫，因为如脊髓灰质炎、麻疹等，一旦易感人群的积累和野病毒再侵入，往往可造成再次爆发流行。另一方面，活疫苗的应急接种又能有效地控制预想不到的爆发流行。
灭活疫苗 从丧失其感染性的意思来说，灭活疫苗就是死疫苗。一般以甲醛为灭活剂。大多采用1:4000浓度的甲醛在37℃条件下处理，直到检查不出残留病毒活性，而仍保存着比较完整的免疫原性。甲醛浓度和处理温度越高，灭活越快，也越彻底，但免疫原性被破坏的可能也随之增加。按理想说，灭活剂应特异地作用于病毒核酸而不影响其外壳或膜蛋白。所以，甲醛并不是理想的灭活剂，因为它能使蛋白质变性。近来，开始使用挥发性的β-丙内酯作用于核酸，可望为一个好的灭活剂。此外，也有采用磷酸三丁酯的，它可裂解病毒颗粒而灭活。
在中国，比较广泛使用的灭活疫苗有乙型脑炎疫苗，而狂犬病疫苗则仅在被发病的动物咬伤或被它们的分泌物污染时应急使用。在国外，早已广泛使用流行性感冒灭活疫苗，仅有个别国家仍使用Salk的灭活疫苗，以预防脊髓灰质炎。
灭活疫苗的缺点是接种量大，次数多；使用较不方便。同时必须注意的是在培养细胞阶段需要加进牛血清，若冲洗不净而带入疫苗时就可能成为过敏原，反复接种人体后可出现严重反应。儿童注射大剂量的流行性感冒疫苗时也可引起发热反应。
灭活疫苗的优点是比较容易制成多价或多联疫苗。目前研究证明，对各种呼吸道病毒的联合疫苗可获得有效结果，但为了确定各型灭活病毒抗原的适宜量需要进行抗原浓缩和纯化的研究。
亚单位疫苗 为了减少不良临床反应，制备灭活疫苗时最好提取相应的抗原性物质即病毒核壳蛋白或包膜表面抗原。如流行性感冒病毒亚单位疫苗。
乙型肝炎、疱疹等病毒被怀疑为具有致癌作用的病毒，最好去除病毒核酸，提取有效的抗原作为亚单位疫苗。如从乙型肝炎表面抗原携带者的血浆中提取的疫苗，通过黑猩猩体上的实验和小量志愿者观察证明，这种疫苗能够产生相应的抗体和保护机体免受病毒的感染。
减毒活疫苗 成功的人用疫苗，大多以活的减毒病毒制备的。它显著地优于灭活疫苗。
活疫苗由于减毒病毒株在机体内增殖，与自然的亚临床感染过程相似，可引起较稳固持久的免疫。有些呼吸道和肠道病毒疫苗可经鼻腔接种或口服而产生时间较长的局部SIgA，因而可防止野病毒的再感染，即不成为传染源扩散病毒，如流行性感冒和脊髓灰质炎活疫苗。目前实际应用的有痘苗，以及黄热病、脊髓灰质炎、麻疹、风疹、流行性腮腺炎、流行性感冒、乙型脑炎等活疫苗。
大多数活疫苗病毒种是野病毒株经处理减毒的变异株，但尚能在人体内增殖。疫苗病毒种毒力的过分减弱，往往导致免疫原性的丧失；相反，残余毒力太高，免疫原性虽好，但对人体是不安全的。病毒种毒力和免疫原性有一定相关关系，但并不是绝对平行关系。因此，在选育疫苗变异株时尽可能降低毒力，保持适宜的免疫原性是关键所在，也是比较困难的任务。

减毒活疫苗和灭活疫苗的优缺点比较

减毒活疫苗	灭活疫苗
优点：	优点：
1.一次接种即可产生较好的免 疫。	1.一般生产方法比较简单。 2.疫苗效价较耐热和稳定。
2.可利用自然途径，特别经口 和呼吸道进行接种免疫。 3.接种后产生局部SIgA和全 身性IgG，可阻止野病毒在 感染局部增殖，防止形成健 康带病毒者。
缺点：	缺点：
1.疫苗毒种毒力有回复突变的 可能性。 2.在生产中有可能被原材料中 的外来病毒所污染。 3.口服及经呼吸道接种时有可 能被其他病毒增殖所干扰而 影响免疫效果。 4.疫苗效价耐热性差，需以冷 冻干燥法保存。	1.需多次接种和反复再接 种。 2.接种后不产生局部的 SIgA，不能阻止野病毒在 感染局部的增殖。 3.抗原需提纯和浓缩，生产 工艺较复杂。

注： 采取较严格的检定方法，可克服活疫苗中存在着上述1和2的缺点。
目前使用的活疫苗病毒种多数是在更换宿主(实验动物，鸡胚和组织培养细胞)上系列传代培养后选育出适宜变异株。
为了选育脊髓灰质炎活疫苗的三个型病毒种，Sabin在方法和条件上获得了比较有意义的结果。其要点是：
❶在细胞培养上低温连续传代；
❷用高浓度的病毒快速（缩短培养时间）传代；
❸发现病毒毒力减弱后，采用稀释的低浓度病毒传代；
❹挑选形态和特性不同的蚀斑进行纯化变异株；
❺用最敏感动物在敏感的部位检查变异株的毒力及其遗传稳定性。此后，这些方法在其他减毒活疫苗的选育中得到了应用和发展。中国科学工作者在研究流行性乙型脑炎病毒中选育了减毒活疫苗的变异株，并证明通过乳鼠皮下传代既可稳定变异株毒力，又可提高其免疫原性。
由于病毒遗传学的发展，已找到了新途径，即采用化学诱变剂获得减毒株，如脊髓灰质炎病毒和流感病毒的温度敏感株 (ts株)。流感病毒温度敏感株又被利用于与新分离的野病毒株进行基因重组，产生了带有野病毒株血凝素的温度敏感变异株。这种方法比较容易人为地控制病毒种变异的方向和比较快速地获得与流行的病毒抗原性相同的活疫苗。