转基因植物口服疫苗的研究进展
植物生物反应器的研究进展及发展方向

植物生物反应器的研究进展及发展方向姓名(内蒙古科技大学生物技术系)摘要利用转基因植物作为生物反应器生产外源蛋白,包括抗体、疫苗、药用蛋白等较之其他生产系统具有很多优越性。
本文简介了植物生物反应器的研究发展历史和现状, 并对植物生物反应器领域的发展作了一定的展望和讨论。
关键词植物抗体; 口服疫苗; 药用蛋白;转基因; 生物反应器植物生物反应器是生物反应器研究领域中的一大类, 是指通过基因工程途径, 以常见的农作物作为化学工厂,通过大规模种植生产具有高经济附加值的医用蛋白、工农业用酶、特殊碳水化合物、生物可降解塑料、脂类及其他一些次生代谢产物等生物制剂的方法[1]。
1 植物生物反应器研究内容1.1植物抗体(plantibody)抗体(antibody) 是动物体液中的一系列球蛋白,称为免疫球蛋白(Ig) 。
它们可介导动物的体液免疫反应。
在植物体内表达编码抗体或抗体片段(如Fab 片段和Fv 片段) ,获得的产物就称为植物抗体。
植物抗体最大的优点是使生产抗体更加方便和廉价。
尤其在生产单克隆抗体方面,利用植物生产要比杂交瘤细胞低廉的多。
据估计,在250 m2 的温室中利用苜蓿生产IgG的成本约为500~600美元/ g ,而利用杂交瘤细胞生产抗体的成本约为5 000 美元/g 。
因此,利用植物生产抗体具有广阔的市场前景。
目前,利用转基因植物表达的抗体包括完整的抗体分子、分泌型抗体IgA、IgG、单链可变区片段(scFv) 、Fab 片段、双特异性scFv 片段以及嵌合型抗体等不同类型的抗体。
植物不仅作为生物反应器器生产抗体用于医药产业,而且植物抗体介导的免疫调节在植物抗病育种上也很值得研究。
Fecker 等将抗甜菜坏色黄脉病毒(BNYVV) 的外壳蛋白基因的scFv 转化烟草,产生的scFv 定位于细胞质中或通过末端的连接信号肽而分泌到质外体,结果发现转scFv 的植株出现症状的时间明显迟于对照。
Tavladoraki 等将抗菊芋斑驳病毒(AMCV) 的外壳蛋白基因的scFv 转入烟草后,发现感病率下降50~60 % ,出现症状的时间也明显迟于对照。
转基因口服疫苗水果研究成功

德科 学家研 发 出超低脂肪 香肠
O O 德 国 研 究 人 员 最 近 研 发 出一 种 肠 的脂 肪 含 量 仍 在 1% ~2 % 。降 超 低 脂 肪 含 量 的 香 肠 .这 种 香 肠 的 低香肠脂 肪含量 的做 法一般是添加
英国暴发新禽流感 5(0 3 只火鸡被宰杀 ( 3
沙特当地媒体转引农业部 的一项
距利雅得以南10 公里的一 5 活或部分 灭活 处理 ,在进入人体 组 菜进行脱水处理 , 制成剂量准确 的份 声 明表示,
额 , 口服时再进行加水处理。尽管 处农场在本周早些时候发现有 1 0 在 50 取得 了积极 的成果 , 但这种疫苗仍处 只家禽死亡 ,并 已确认感染了高致病
香 肠 是 受 客 户 的 启 发 . 由于 越 来 越 低脂香 肠仍存在一个 缺陷 ,那就是 场的火鸡染上了 H 禽流感病毒。 目 5 多的女性顾客经 常抱 怨香肠 的脂肪 不 能 暴 露 在 空 气 中 .因 为 香 肠 中 的
前还不能确定 , 这是否属于高致病性 据报道 ,该农场 中的大 约5 0 0 0
较 低 的 香 肠 片 .但 是 大部 分 低 脂 香
只火鸡 已全部被宰杀 , 区内所有 的 疫 禽类被禁止流动和运输, 农场主必须 将 它们 圈在室内, 以避免与野生禽类
转基 因 口服疫 苗水果研究成功
目前 .世 界上有上百 名科学 家 被 植入 的水 果 或 蔬 菜 的基 因信息 . 人
含 量 太 高 ,于 是 他 决 心 来 一 次 彻 底 水分 在高温下容 易蒸 发 .这意味着 的病毒 .进 一步 的化验仍在进行 中。 的 “ 肠革命 ” 香 。 这 种 低 脂 香 肠 比普 通 香 肠 脱 水 速 度
狂犬病口服疫苗研究进展

口服 疫 苗 口服 免 疫 家 鼠, 抗 体 阳 转
率 达 8 % 以 上 。1 9 0 9 6年 郑 海 发 等 又 采用 C TN一1 经 Veo细胞 传 l , 株 r 5代
实 的 技 术 基 础 。Ditsh l 编 码 ezc od把
细 胞 凋 亡 蛋 白基 因 插 入 到 狂 犬 病 病
病毒感染植 物,用分 离的病毒粒子
免 疫 动 物 或 直 接 用病 毒 感 染 的 植 物 叶片 饲喂 动物 就可 起 到免疫 效果。 Yso ui v等 于 19 成 功 构 建 了带 b 97年
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诱 导 T细 胞 免 疫 。反 向遗 传 操 作 系 统 方 法 是 新 近 发 明 的 方 法 ,应 用 该 方 法通 过 修 改 狂 犬 病 病 毒 糖 蛋 白 与 毒 力相 关的 位 点和蛋 白的膜外 区 ,
可 以 重组 出 更 安 全 、 更 有 效 的 减 毒
活疫 苗 。
、
狗 和 浣 熊 产 生 中 和 抗 体 ,具 有 很 好
的 保 护性 ,但 对 鼠等 啮 齿 动物 、猫 、 臭 鼬 具 有 致 病 性 。S AD— en株 疫 Br 苗 对 红 狐 有 很 好 的 保 护 作 用 ,但 对 啮 齿动 物 和狒 狒 具 有 一定 的 致病 性 。
狂 犬病 毒 的 反 向 遗 传 学 操 作 系
一
三 、转基 因植物 口服疫苗
表 达 狂犬病 病 毒抗 原蛋 白的植 物 可 能 成 为 人或 动 物疫 苗的 廉价 来 源 , 特 别 对 于 发 展 中 国 家 ,这 种 疫 苗 更
利用植物生产疫苗研究进展

中表 达量 最 高 。
2 . 2 口 蹄 疫 病 毒
病, 是危 害人 类 健 康 的 主要 传 染 病 之 一 。以结 核
( 1 ) 目的 基 冈 的 克 隆 ; ( 2 ) 把 基 因 连 接 人 可 在
白、 结 核杆 菌 、 轮 状病 毒等 1 O多种 疫苗 。 2 . 1 乙型肝 炎病 毒
乙型肝 炎是 由 乙型 肝 炎 病 毒 ( HB V) 感染 引
植 物 中表 达 的载 体 上 , 构建 高效 植 物 表 达 载 体 ;
D NA 侵 染 植 物 , 其表达量较高 , 但 因外 源 D NA
未整 合 到植 物核 基 因 内 , 不 能 随 植 物 传代 。 不 稳
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 8 — 0 5
基 金项 目 : 陕 西 省 教育 厅 专 项 科 研 计 划 资 助 ,No .1 1 J K0 6 1 5 ;西 安市 科 技 局 发 展 引 导计 划 资 助 ,No .NC l l l 8 ( 3 ) ;国 家 级 大学 生创 新
应 用藻类 生产 疫苗是 研究 热点 。
1 转 基 因植 物 疫 苗 的制 备 原 理 和 方
法
1 . 1 转 基 因 植 物 疫 苗 研 制 的 一 般 过 程
2 利 用植 物 生产 的疫 苗
目前 , 在 转基 因植 物 中表达 的主 要有 乙 型肝
炎病毒表面抗原、 口蹄 疫 病 毒 、 狂 犬 病 病 毒 糖 蛋
( 3 ) 通 过一定 的转基 因方 法将 外源基 因导入 植物 , 使 植株 携带 特定 抗 原 的编 码 基 因 , 实现 植 物 细胞 的遗传 转 化 ; ( 4 ) 受 体 细 胞 的组 织 培 养 与植 株 再
新型乙肝疫苗的研究进展

新型乙肝疫苗的研究进展摘要:乙型病毒性肝炎(简称乙肝)是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)。
乙肝流行范围广泛,危害严重。
至今尚无根治乙肝的特效药物,所以接种疫苗是预防乙肝最有效的方法。
现将研究新型乙肝疫苗的相关进展作一综述。
关键词:乙肝疫苗;重组疫苗;DNA疫苗乙型肝炎是由乙肝病毒(HBV)引起的以肝脏损害为主要病变的传染病[1]。
据统计,全球现有20 多亿人感染过HBV,其中(3.5 ~ 4)亿人为慢性 HBV携带者[2]。
接种疫苗是目前预防乙肝最有效的方法,乙肝疫苗分为血源性乙肝疫苗和基因工程乙肝疫苗,国际上称为第一代疫苗和第二代疫苗,新型乙肝疫苗是第三代疫苗。
1.血源性乙肝疫苗血源性乙肝疫苗即从乙肝抗原(HBsAg)阳性者的血浆中提取抗原制成的疫苗,故又称血源性乙肝抗原疫苗[3,4]。
我国在1985 年正式批准大量生产该疫苗[5],但是由于来源困难,难以满足普遍接种的需要,逐渐被重组疫苗所代替。
我国于 1998 年 7 月 1 日停止生产血源性乙肝疫苗,并于 2000 年 1 月 1 日停止使用该疫苗。
2.基因工程疫苗基因工程疫苗亦称重组疫苗,是采用基因工程技术将HBsAg的基因片段插入到受体细胞,在体外培养增殖过程中分泌 HBsAg,将其收集、提纯加工后制成乙肝疫苗,曾先后采用过大肠杆菌系统、啤酒酵母细胞系统、哺乳动物细胞系统[6]的重组乙肝疫苗。
含前 S 基因的重组乙肝疫苗是第三代重组疫苗[7]。
含有HBV PreS2 和 Pre S1 抗原成分或 HBV 的 S 基因变异株核心蛋白成分的各种新型重组乙肝疫苗具有更大的免疫原性,能诱导更高效的免疫应答和抗体产生,中和 HBV,保护机体免受病毒攻击。
3.新型乙肝疫苗基因工程疫苗效果比较理想,但是还存在一定的问题。
随着科技不断进步,近年来国内外对乙肝疫苗进行了大量的研究,开发各种新型疫苗,以降低生产成本、提高免疫效果。
利用转基因植物生产口服疫苗

利用转基因植物生产口服疫苗
高丽丽;王洪涛;余新炳
【期刊名称】《中国医学生物技术应用》
【年(卷),期】2003(000)002
【摘要】利用转基因植物生产口服疫苗,以其成本低廉、使用安全可靠、易推广应用已经成为植物疫苗研究中的热点。
本文从转基因植物口服疫苗的作用机理、表达效果的验证、以及目前研究进展做一简要概述。
【总页数】4页(P6-9)
【作者】高丽丽;王洪涛;余新炳
【作者单位】华南农业大学园艺学院;第一军医大学实验动物学教研室;华南农业大学园艺学院;广州510642中山大学中山医学院病原生物学教研室广州510089;广州510515;广州510642
【正文语种】中文
【中图分类】R392.7
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植物生物技术在药物生产中的应用

植物生物技术在药物生产中的应用在当今的医药领域,植物生物技术正逐渐成为药物生产的重要手段。
它不仅为我们提供了新的药物来源,还为药物的高效生产和质量控制带来了创新的解决方案。
植物生物技术,简单来说,就是利用现代生物技术手段,对植物进行改造和利用,以满足人类的各种需求。
在药物生产中,植物生物技术的应用主要体现在以下几个方面。
首先,植物细胞培养技术是植物生物技术在药物生产中的重要应用之一。
通过培养植物细胞,可以在可控的环境中大规模生产植物中的药用成分。
比如,紫杉醇是一种广泛应用于癌症治疗的药物,其最初来源于红豆杉树皮。
然而,红豆杉是一种珍稀植物,直接从其树皮中获取紫杉醇不仅数量有限,还会对生态环境造成破坏。
利用植物细胞培养技术,可以在生物反应器中大量培养红豆杉细胞,从而生产出紫杉醇。
这种方法不仅提高了药物的产量,还保护了野生植物资源。
其次,基因工程技术为植物生产药物提供了强大的工具。
科学家可以将特定的基因导入植物中,使其表达出所需的药用蛋白或化合物。
例如,将编码人胰岛素的基因导入烟草中,让烟草成为生产胰岛素的“工厂”。
这样的技术不仅能够降低药物生产成本,还能保证药物的质量和安全性。
而且,通过基因编辑技术,还可以对植物的基因进行精确修饰,提高药用成分的含量和品质。
再者,植物转基因技术在药物生产中也发挥着重要作用。
通过将具有药用价值的基因转入植物中,使其在植物体内表达和积累。
例如,将抗疟疾药物青蒿素的合成相关基因转入酵母或大肠杆菌中,实现了青蒿素的大规模生产。
这一技术的应用,大大提高了药物的生产效率,为全球疟疾防治做出了重要贡献。
此外,植物生物反应器也是植物生物技术在药物生产中的创新应用。
植物生物反应器是指利用植物作为载体,生产具有药用价值的蛋白质、多肽等生物大分子。
与传统的微生物发酵和动物细胞培养相比,植物生物反应器具有成本低、安全性高、易于大规模生产等优点。
例如,利用转基因植物生产疫苗,口服疫苗的研发就是一个很好的例子。
基因工程药物的研究热点

基因工程药物的研究热点随着社会的发展,人們对内在追求的迫切需要越来越强烈,所以导致现在人们对生物制药技术的发展更加的迫切,同时在各个时期涌现出对其不同程度、不同方向的热点研究。
以下讲述的研究内容为表达系统、细胞因子、转基因植物药用蛋白的热点研究简述。
标签:基因工程药物;研究应用;热点;表达系统;细胞因子;转基因植物;药用蛋白当今社会的四大科学之柱为微电子、生物技术、新型材料以及航天技术。
而随着社会的发展,生物制药的重要性尤其突出,人们对内在追求的迫切需要越来越强烈,所以导致现在人们对生物制药技术的发展更加的迫切,同时在各个时期涌现出对其不同程度、不同方向的热点研究。
简单来说,基因工程药物是指先确定对某种疾病有预防或者治愈的蛋白质,将控制其蛋白质合成的基因取出来,经过一系列基因操作,后经过表达系统表达后,成功的大规模生产这些蛋白质的研究方向和过程。
基因工程药物的发展过程中,首先是转基因的研究以及深入后,后基因组时代就到来了,生物反应器,反义核酸技术等基因技术不断发展和完善,直到今日发展和完善生物药物制剂、大分子药物吸收、转运机理研究和给药系统研究、新药研发等都成为基因工程药物研究的大热点,结合基因组学、蛋白质组学、药物基因学等学科使研究药物更加广泛化和效用化。
一、开发热点之一:表达系统研究可以高效表达外源基因的表达系统是基因工程制药中研究和应用的重要内容之一。
表达系统的高效性决定了外源基因表达的高效性,后对基因工程药物的效用也会产生直接的影响。
我们通常使用大肠杆菌来作为实验的表达载体,也表达成功了许多外源基因。
但是它的缺点也更加明显,比如不能表达复杂的蛋白质、II型分泌表达产物产量低下等原因。
后来,我们又研究哺乳类细胞、昆虫类细胞的表达系统,虽然可以成功的表达结构复杂的蛋白质,但是表达能力低下,产物含量低且操作过于复杂,价格显得过于昂贵,不易普遍推广。
随着研究的进行,研究发现酵母细胞在表达系统上有很强的优势性。
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转基因植物口服疫苗的研究进展摘要】疫苗是目前预防和控制疾病的有效方法。
转基因植物口服疫苗是现代疫苗研究的热点,具有十分广阔的应用前景。
该文综述了转基因植物疫苗的优点﹑作用原理﹑生产方法﹑进入临床试验的转基因植物疫苗、存在的问题及解决方法等,并展望了其未来的发展。
【关键词】转基因植物疫苗口服疫苗研究进展疫苗可以有效地控制人类和动物疾病的传播。
传统疫苗(灭活或减毒的病原微生物)由于生产成本高,接种方式复杂,安全性等问题很难在一些发展中国家推广使用。
随着分子生物学技术的发展,出现了各种基因工程亚单位疫苗﹑活载体疫苗和核酸疫苗。
其中,转基因植物基因工程疫苗由于具有可食用、生产简便、成本低廉、安全性好等优点展示了诱人的发展前景。
自1990年第一例转基因植物疫苗出现以来[1],很多植物疫苗相继问世。
现在已有部分转基因植物口服疫苗进入临床试验阶段,结果表明对病毒性和细菌性疾病具有高度的免疫保护性。
1. 转基因植物疫苗的优点与传统疫苗相比,转基因植物疫苗具有突出的优点:①生产成本低,易于大规模生产。
植物是自养生物,不需要复杂的生产设备和设施,只要有土地就可以大规模栽培,是经济有效的疫苗生产系统。
②安全性好。
转基因植物只表达抗原基因,无致病性。
常规疫苗在大规模细胞培养过程中易发生其他微生物如病毒、细菌的污染,而转基因植物疫苗不存在这一问题。
经口服疫苗接种,不需要注射器和针头等设备,避免了因不洁注射传播艾滋病、乙型肝炎等疾病的可能。
③有效。
植物具有完整的真核细胞表达系统,能进行有效的翻译后加工,如糖基化、酰胺化、磷酸化、亚基正确装配等。
其表达产物具有与高等动物细胞表达产物相似的生物学活性,包持了自然状态下的免疫原性,而目前医药生产常用的微生物发酵系统不能对真核蛋白质疫苗进行正确的翻译后加工,往往导致其免疫原性变弱。
植物细胞壁起到天然的生物胶囊作用,可以抵抗胃酸和消化酶对抗原蛋白的消化,使其直接到达肠内黏膜诱导部位,在小肠中逐渐释放抗原,利于激起较强的黏膜免疫反应。
④易于保存。
转基因植物疫苗常温下就可以保存,无需冷藏,有利于抗原蛋白的生产和运输。
⑤使用方便。
可直接食用,无需注射器,避免了繁琐的免疫程序,易为人们接受;可大规模给药,随时给药和长期给药。
2.作用原理转基因植物疫苗是指用植物基因工程技术与机体免疫机理相结合,生产出的能使机体获得特异抗病能力的疫苗。
人和动物的消化道具有独立的黏膜免疫系统,植物抗原在到达小肠后缓慢释放,引起消化道的黏膜免疫反应。
一种特别的膜细胞(M细胞,又称微皱褶细胞,microfold cells)位于小肠淋巴组织的黏膜上,它可以将识别的抗原转运到下层滤泡组织中的抗原递呈细胞(APC),APC再将抗原展示给辅助性T细胞。
辅助性T细胞刺激B细胞产生能中和抗原的抗体,包括分泌性IgA(sIgA)和血清IgG;并可刺激细胞毒T细胞攻击受感染的细胞。
转基因植物口服疫苗通过共同黏膜免疫系统在病原体和宿主相互作用的起始部位直接诱发免疫反应,从而大大提高其免疫有效性[2]。
3.制作流程转基因植物的生产流程主要包括以下几个方面:①克隆特异性抗原的编码基因;②将目的基因插入植物表达载体上或植物病毒载体上;③利用各种转基因方法,将目的基因导入植物;④外源基因表达水平的检测和免疫原性的测定;⑤疫苗安全性评价。
3.1 目标抗原的选择转基因植物疫苗生产的是亚单位疫苗,该种疫苗含有病原体的一种或几种抗原。
在制备疫苗时,首先要明确编码具有免疫活性的特定抗原的DNA,一般选择病原体表面糖蛋白编码基因,而对于易变异的病原体则可选择各亚型共有的核心蛋白的抗原基因序列。
3.2 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。
受体植物要具备易于遗传操作、基因序列已知、再生容易、种植区域广泛、易于储存等特点。
在选择受体植物时要根据各种植物的优缺点,所表达的疫苗的类型以及免疫对象来选择合适的受体植物。
目前已有多种外源蛋白在植物的叶子、块茎、种子、果实中成功表达。
最初的转基因植物多为烟草和马铃薯。
烟草因容易再生,转基因技术成熟成为生产重组蛋白的模式植物,第一个转基因疫苗就是在烟草中表达的[1]。
但烟草不能直接食用,所含的尼古丁等生物碱限制了它的应用。
马铃薯不能生吃,煮熟会使疫苗蛋白变性失活,不适合生产用于人类的疫苗。
随着转基因技术的日趋成熟,能够利用的转基因植物种类越来越多。
蔬菜和水果具有可口、营养丰富及可鲜食等特点,是较好的转基因疫苗受体植物,常用于表达转基因疫苗的蔬菜和水果有莴苣、菠菜、番茄,胡萝卜、苹果、樱桃、香蕉、番木瓜等。
莴苣生长快,可以直接食用,不易腐烂,是较好的转基因疫苗受体植物。
在谷物类植物的胚乳中含有大量的可溶性蛋白,可以使疫苗蛋白高水平表达。
谷物能进行热处理[3],具有较低的过敏原性,适宜儿童食用; 而且谷物易于运输、储存、室温下稳定,因此也是一种理想的疫苗表达受体。
目前玉米和水稻都具备了相当成熟的转化体系[4,5]。
3.3 转基因植物疫苗的表达系统目前生产转基因植物疫苗可采用两种不同的表达系统:稳定表达系统和瞬时表达系统。
3.3.1 稳定表达系统稳定转化包括将外源目的基因整合到转基因植物的核基因组或叶绿体基因组中。
3.3.1.1 核表达系统通过根癌农杆菌介导或基因枪法,将外源基因插入植物细胞核基因组中。
核表达系统的优点在于①抗原蛋白的表达能稳定传递给后代,比较容易获得大量转基因植株;②通过有性杂交的方法,可以获得多价复合疫苗;③转基因植株表达的抗原可不经纯化直接口服,大大降低了生产成本。
3.3.1.2 叶绿体表达系统利用基因枪法将外源基因打入叶绿体中,外源基因在叶绿体中整合。
叶绿体的基因拷贝数多,每个植物细胞富含多个叶绿体,利于外源基因的高水平表达,用叶绿体表达的外源蛋白可以高达植物叶片总可溶蛋白(total soluble protein, TSP)的46%[6]。
另外,叶绿体基因组是严格的母系遗传,可避免外源基因在植物传粉过程中发生基因漂移,生物安全性比较高,而且不会出现基因沉默问题。
3.3.2 瞬时表达系统通过整合外源基因的重组病毒感染植物,外源基因随病毒在植物中复制,装配而得以高效表达。
然而外源基因不整合到植物基因组,只在感染的细胞内瞬时表达,因此每株植物都要接种病毒,增加了工作量。
插入外源基因的容量也有限,当大于25个氨基酸时不能正确组装进入病毒衣壳蛋白,影响病毒装配和侵染能力[7]。
最常用的2种宿主:病毒表达系统是烟草和烟草花叶病毒(TMV)及豇豆和豇豆花叶病毒(CPMV)[8]。
4. 进入临床试验的转基因植物疫苗目前,已有多种口服疫苗抗原在转基因植物中成功表达,且在动物和人体试验中获得了满意结果,其中已报道了7次转基因植物口服疫苗的人类临床试验。
4.1 大肠杆菌肠毒素疫苗大肠杆菌不耐热毒素B亚单位(LT-B)在马铃薯中成功表达[10]。
在1期临床试验中,11名志愿者口服3剂生的转基因马铃薯(每剂含有0.4-1.1mg LT-B),3名志愿者口服非转基因马铃薯作为安慰剂。
所有口服疫苗的志愿者产生了分泌抗LT抗体的细胞,其中10人产生了抗LT血清IgG抗体,8人产生了中和LT的抗体,一半志愿者的粪便分泌性IgA(sIgA)至少提高了4倍。
大肠杆菌不耐热毒素B亚单位也在转基因玉米中表达[11],其免疫原性在临床试验中得到证实。
9名志愿者口服2到3剂转基因玉米(每剂含有1mg LT-B),其中7人抗LT血清IgG抗体至少提高了4倍,4人抗LT血清IgA抗体至少提高了4倍,4人的粪便sIgA至少提高了4倍。
4.2 诺沃克病毒(Norwalk Virus, NV)疫苗诺沃克病毒的主要衣壳蛋白(capsid protein, CP)在马玲薯中获得了表达,并形成了病毒样颗粒(virus like particle, VLP)。
在一个双盲﹑随机﹑安慰剂作为对照的临床试验中[12],24名志愿者口服了2到3剂表达诺沃克病毒抗原的转基因马玲薯(每剂含有500ug NV CP)或非转基因马铃薯。
在20例口服转基因疫苗的志愿者中,19人的分泌特异性IgA的抗体分泌细胞数量有了显著提高,有4人产生了NV CP特异性的血清IgG(平均提高了12倍),4人产生了NV CP特异性的血清IgM(平均提高了7倍),6人产生了NV CP特异性的粪便sIgA(平均提高了17倍)。
4.3 乙肝病毒疫苗乙肝病毒表面抗原(hepatitis B surface antigen, HBsAg)在马铃薯中成功表达。
电镜观察显示HBsAg在细胞内以VLP形式累积。
马铃薯表达的HBsAg的免疫原性在一个双盲,安慰剂作为对照的临床试验中得到评估[13],参与人员都曾接受过来源于酵母的乙肝疫苗免疫。
志愿者口服生的转基因马铃薯(每剂含有850ug HBsAg),其中超过50%的被免疫者产生了系统性的抗HBsAg的抗体反应。
在16例口服了3剂转基因马铃薯疫苗的志愿者中,有10例的血清抗HBsAg抗体滴度增加;在17例口服了2剂转基因马铃薯疫苗的志愿者中,有9例的血清抗HBsAg抗体滴度增加。
与此相反,口服非转基因马铃薯的志愿者的血清抗HBsAg抗体滴度没有增加。
HBsAg在莴苣中也获得表达。
在临床试验中[14],3例血清抗HBsAg抗体阴性的志愿者口服了2剂转基因莴苣叶子(第一剂约含0.2-1ug HBsAg,第二剂约含0.15-0.75ug HBsAg),2例产生了超过保护性抗体水平(10mIU/l)的血清抗HBsAg特异性抗体。
在随后的另一次临床试验中[15],7例血清抗HBsAg抗体阴性的志愿者口服了3剂转基因莴苣叶子(每剂约含0.51-0.94ug HBsAg)。
在最后一次免疫2周后,7例志愿者的血清抗HBsAg抗体水平都提高了(2-6.3 mIU/l),虽未达到保护性水平,却显著高于基线水平。
4.4 狂犬病疫苗 Yusibov等[16]将含有狂犬病病毒糖蛋白和核蛋白抗原表位的嵌合肽与苜蓿花叶病毒衣壳蛋白融合,转入烟草花叶病毒,并侵染菠菜。
5名已接种过传统狂犬病疫苗的志愿者食用生的转基因菠菜叶后(3剂,每剂约含84ug嵌合肽),有3人的抗狂犬病病毒特异性血清IgG有了显著提高。
9名未接种过传统狂犬病疫苗的志愿者食用生的转基因菠菜叶后(3剂,每剂约含630ug 嵌合肽),4人产生了狂犬病病毒特异性IgG抗体,3人产生了狂犬病病毒特异性IgA抗体。
当此9人随后不经过肠胃接种1剂商业狂犬病疫苗后,3人产生了狂犬病毒中和抗体,而对照组未检测到中和抗体。
实验结果表明此候选疫苗可作为口服疫苗増强剂,以补充狂犬病免疫接种。
总之,上述人体临床试验证明转基因植物口服疫苗对健康受试志愿者是安全和有效的,能引起病原体特异性免疫应答。