疫苗技术的发展——植物来源疫苗
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2003年8月4日
为降低传染病引起的婴儿死亡率，尤其是在发达国家将使疫苗市场保持过去十年的增长势头，它的增长率达到500% 并使全球疫苗市场达到50亿美元的规模。预测的继续增长势头是以发达国家新疫苗的推出和发展中国家现有疫苗的覆盖扩展。然而，由于后者的技术/人和财力资源不足免疫计划的覆盖率仍不能达到要求。而在发达国家，因为许多疫苗是病原生物的减毒或灭活版本，制造过程趋于复杂，要求广泛的质量控制以保证强度均匀。相应地，对新疫苗的法规要求通常也极高，因为疫苗是给予健康人的，必须不能造成任何伤害。总合起来就造成开发新疫苗的成本高达5亿美元，从而给新疫苗的开发带来负面影响。
口服疫苗可以降低注射接种的费用。此外，许多在开发中的口服疫苗是亚单位疫苗，含病原体的特定蛋白质，同时由于得到良好界定，所以生产容易标准化和控制，这将有利于向发展中国家转让制造技术，这些都有利于发展中国家免疫计划的实施。另一方面，口服输送通常比胃肠道外给药更有效，因为它触发粘膜免疫系统(包括肠道肺表面和生殖泌尿道内壁)和尤其是刺激IgA分泌。因而口服疫苗特别有利于对付两种世界上最麻烦的疾病，即HIV和TB。
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植物来源疫苗是亚单位疫苗，含在转基因植物系统内表达的病原体蛋白。植物起选定抗原的重组蛋白质生产系统作用。在转基因植物上各种抗原已能达到高水平表达，在许多场合下超过新鲜重量的0.01%。如果口服输送没有纯化抗原的疫苗这样高的表达水平是必需的，因为口服输送剂量要比胃肠道外输送高得多。
在植物系统内表达的各种抗原似乎与天然来源抗原基本上完全相同，并保留类似的生物活性。此外，当感兴趣的蛋白质被导向内膜系统时，植物有与哺乳动物细胞极为相似的方式将蛋白质糖基化的趋向。因而，它们比微生物系统更适于表达某些抗原。在植物中表达候选亚单位疫苗有3种主要途径。
第一同时也是使用最广泛的是用转基因植物，将编码感兴趣蛋白质的基因引入受体植物的核基因组内。第二也是广泛采用的是将一种植物病毒的基因组改造，以在植物病毒表面膜蛋白内产生感兴趣蛋白质的关键表位。整体蛋白质也已用这种方式表达。第三种目前还处于它的极早期阶段，即依赖于带有编码选定抗原的基因的植物叶绿体转化。一旦在植物组织内产生了感兴趣蛋白质，有3条可供选择的途径将其向人/动物给药。第一，可将植物来源的蛋白质纯化，然后以比较好的方式包括注射给予。在不可食植物组织(如最常用于植物病毒培育和叶绿体转化的物种叶)表达的蛋白质，通常在输送之前需要纯化。
第二，将含候选疫苗的植物原料加工成一种适用于口服的可食用形式。一些植物组织特别是种子通过生物被囊化将表达的抗原保护，从而不需要使用额外的包封技术来保护疫苗在通过胃肠道时对抗胃的酸性环境和蛋白酶的作用。用这种方法加工的植物原料其表达抗原的浓度通常是均匀的，这对均匀给药有重要意义。
第三是直接将转基因植物原料对人给药。为保证剂量恒定同样需要含量均匀，因此至少要将植物原料彻底粉碎和混合均匀。这种方式适用于能容易消耗这种类型选择表达植物组织的栏养动物。, 百拇医药
口服疫苗可以降低注射接种的费用。此外，许多在开发中的口服疫苗是亚单位疫苗，含病原体的特定蛋白质，同时由于得到良好界定，所以生产容易标准化和控制，这将有利于向发展中国家转让制造技术，这些都有利于发展中国家免疫计划的实施。另一方面，口服输送通常比胃肠道外给药更有效，因为它触发粘膜免疫系统(包括肠道肺表面和生殖泌尿道内壁)和尤其是刺激IgA分泌。因而口服疫苗特别有利于对付两种世界上最麻烦的疾病，即HIV和TB。
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植物来源疫苗是亚单位疫苗，含在转基因植物系统内表达的病原体蛋白。植物起选定抗原的重组蛋白质生产系统作用。在转基因植物上各种抗原已能达到高水平表达，在许多场合下超过新鲜重量的0.01%。如果口服输送没有纯化抗原的疫苗这样高的表达水平是必需的，因为口服输送剂量要比胃肠道外输送高得多。
在植物系统内表达的各种抗原似乎与天然来源抗原基本上完全相同，并保留类似的生物活性。此外，当感兴趣的蛋白质被导向内膜系统时，植物有与哺乳动物细胞极为相似的方式将蛋白质糖基化的趋向。因而，它们比微生物系统更适于表达某些抗原。在植物中表达候选亚单位疫苗有3种主要途径。
第一同时也是使用最广泛的是用转基因植物，将编码感兴趣蛋白质的基因引入受体植物的核基因组内。第二也是广泛采用的是将一种植物病毒的基因组改造，以在植物病毒表面膜蛋白内产生感兴趣蛋白质的关键表位。整体蛋白质也已用这种方式表达。第三种目前还处于它的极早期阶段，即依赖于带有编码选定抗原的基因的植物叶绿体转化。一旦在植物组织内产生了感兴趣蛋白质，有3条可供选择的途径将其向人/动物给药。第一，可将植物来源的蛋白质纯化，然后以比较好的方式包括注射给予。在不可食植物组织(如最常用于植物病毒培育和叶绿体转化的物种叶)表达的蛋白质，通常在输送之前需要纯化。
第二，将含候选疫苗的植物原料加工成一种适用于口服的可食用形式。一些植物组织特别是种子通过生物被囊化将表达的抗原保护，从而不需要使用额外的包封技术来保护疫苗在通过胃肠道时对抗胃的酸性环境和蛋白酶的作用。用这种方法加工的植物原料其表达抗原的浓度通常是均匀的，这对均匀给药有重要意义。
第三是直接将转基因植物原料对人给药。为保证剂量恒定同样需要含量均匀，因此至少要将植物原料彻底粉碎和混合均匀。这种方式适用于能容易消耗这种类型选择表达植物组织的栏养动物。, 百拇医药