內容簡介
動物基因工程疫苗原理與方法 《動物基因工程疫苗原理與方法》適合高校生物工程、生物製藥、動物醫學、生物技術等專業師生及科研人員閱讀參考，並且是生物製藥企業開發新型疫苗的良好指導用書。
作者簡介
童光志，博士，研究員，博士生導師。1962年10月出生於湖北省蘄春縣。曾擔任哈爾濱市政協常委、中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所副所長、獸醫生物技術國家重點實驗室主任、中國畜牧獸醫學會畜牧獸醫生物技術分會理事長等職務。現為中國農業科學院上海獸醫研究所所長，國務院政府特殊津貼獲得者，首批入選“百千萬人才工程”和農業部“神農計畫”提名人，中國農業科學院跨世紀學術帶頭人，農業部有突出貢獻中青年專家，首屆全國優秀農業科技工作者，973“動物重大傳染病病原變異與致病的分子機制”項目首席科學家，863計畫生物與現代農業領域基因操作主題專家組成員。多年來一直從事動物病毒分子生物學與基因工程研究工作。曾獲國家科技進步獎、國家發明獎、黑龍江省自然科學獎、省部級科技進步獎等獎項10項。王雲峰，博士，研究員，博士生導師。1967年3月出生於江蘇省東台縣。現任獸醫生物技術國家重點實驗室副主任、中國畜牧獸醫學會畜牧獸醫生物技術分會秘書長。“新世紀百千萬人才國家級人選”、黑龍江省優秀中青年專家。多年來從事畜禽病毒載體疫苗的研究工作。曾獲國家科技進步獎、國家發明獎、省部級科技進步獎等獎項6項。
圖書目錄
第1章疫苗的歷史、發展和前景11．1疫苗概念的產生及其歷史1
1．2疫苗的套用及其效果分析3
1．3疫苗研究新技術的發展6
1．3．1傳統疫苗7
1．3．2基因工程疫苗7
1．4疫苗對消滅和控制動物傳染病的發展前景8
參考文獻8
第2章疫苗免疫學基本理論9
2．1疫苗相關免疫學基礎9
2．1．1免疫系統9
2．1．2免疫器官9
2．1．3免疫細胞11
2．1．4抗原13
2．1．5抗體15
2．1．6免疫球蛋白的基本結構和功能16
2．2免疫應答的基本過程17
2．2．1非特異性免疫應答17
2．2．2特異性免疫應答19
2．3疫苗有效免疫反應的基本要素22
2．3．1抗原方面的因素22
2．3．2機體方面的因素22
2．3．3免疫方法的影響23
2．4疫苗免疫的主動免疫反應23
2．4．1抗原提呈23
2．4．2抗原競爭24
2．4．3體液免疫和細胞免疫反應的動態變化25
2．4．4免疫反應的調節25
2．4．5免疫記憶和免疫促進效應26
2．4．6全身性免疫、局部免疫和初乳免疫27
2．4．7被動免疫28
參考文獻28
第3章疫苗佐劑30
3．1疫苗佐劑的作用機理30
3．1．1調節免疫30
3．1．2提呈抗原31
3．1．3細胞毒性T細胞應答31
3．1．4儲存作用32
3．2植物佐劑32
3．2．1皂苷類32
3．2．2免疫刺激複合物佐劑32
3．2．3蜂膠佐劑33
3．2．4香菇多糖34
3．2．5雲芝多糖34
3．2．6黃芪多糖34
3．3細菌佐劑35
3．3．1脂多糖35
3．3．2胞壁醯二肽及其衍生物35
3．3．3霍亂毒素35
3．3．4大腸桿菌不耐熱腸毒素36
3．3．5百日咳毒素36
3．3．6短小棒狀桿菌36
3．3．7卡介苗37
3．3．8單磷醯脂質A37
3．4礦物油佐劑37
3．4．1油乳劑37
3．4．2MF59佐劑37
3．5礦物鹽佐劑38
3．5．1鋁佐劑（鋁膠）38
3．5．2磷酸鈣佐劑39
3．5．3氫氧化鐵凝膠佐劑40
3．5．4硒40
3．6細胞因子佐劑40
3．6．1白細胞介素?141
3．6．2白細胞介素?241
3．6．3白細胞介素?1241
3．6．4粒細胞?巨噬細胞集落刺激因子41
3．6．5干擾素42
3．6．6其他細胞因子42
3．7核酸佐劑43
3．7．1免疫刺激序列（CpG基序）43
3．7．2表達與免疫相關的細胞因子的核酸載體46
3．7．3雙鏈RNA46
3．8投遞系統47
3．9新佐劑的選擇和研究方向47
參考文獻49
第4章疫苗設計的技術基礎51
4．1經典疫苗及新型疫苗的技術特點51
4．1．1經典疫苗的技術要點51
4．1．2新型疫苗的特點52
4．2當前疫苗研究的趨勢52
4．2．1新型疫苗的分子設計52
4．2．2新型疫苗的規模化生產53
4．2．3開發配套的鑑別診斷技術53
4．2．4新型佐劑的使用53
4．2．5動物用生物製品工程研究中心建設53
4．3常規活疫苗的研發原則53
4．3．1病原自然弱毒株53
4．3．2異源免疫53
4．3．3異源動物或細胞傳代致弱54
4．3．4改變體外培養傳代環境54
4．4基因工程疫苗及其研發原則54
4．4．1亞單位疫苗及其研發原則54
4．4．2基因缺失疫苗及其研發原則55
4．4．3活載體疫苗及其研發原則55
4．4．4核酸疫苗及其研發原則56
4．4．5合成多肽疫苗及其研發原則58
4．4．6T細胞疫苗60
4．5基因工程疫苗設計中最佳化基因表達的關鍵因素614．5．1密碼子最佳化61
4．5．2翻譯終止效率62
4．5．3真核細胞中的異源蛋白表達62
4．6計算機輔助疫苗設計技術63
4．6．1計算機輔助疫苗設計技術的原理與方法63
4．6．2計算機輔助疫苗設計技術的套用與常用工具644．6．3計算機輔助疫苗設計的產業前景65
4．7利用免疫蛋白質組學方法篩選高效疫苗65
4．7．1免疫蛋白質組學65
4．7．2免疫蛋白質組學的技術體系66
4．7．3免疫蛋白質組學在疫苗候選靶位篩選中的套用674．7．4展望67
參考文獻68
第5章疫苗效果的免疫學評價69
5．1疫苗開發的原則與開發步驟69
5．2疫苗效果免疫學評價的一般原則69
5．2．1方法69
5．2．2安全性70
5．2．3免疫效果70
5．2．4保護效果70
5．2．5流行病學評價70
5．3疫苗效果的免疫學評價方法70
5．3．1疫苗免疫效果的實驗室評估70
5．3．2疫苗免疫效果的臨床評估73
5．4疫苗效果的流行病學評價74
5．4．1傳染病的流行與疫苗的作用策略74
5．4．2傳染病的流行及其流行病學特徵74
5．4．3疫苗在控制傳染病流行中的作用76
5．4．4疫苗的免疫策略76
5．4．5疫苗效果的流行病學指標77
5．4．6疫苗效果調查的流行病學設計78
參考文獻79
第6章基因工程疫苗概述81
6．1基因工程疫苗的概念81
6．2基因工程亞單位疫苗82
6．2．1細菌性疾病亞單位疫苗82
6．2．2病毒性疾病亞單位疫苗83
6．2．3激素亞單位疫苗83
6．3基因突變疫苗及基因缺失疫苗83
6．4基因工程活載體疫苗84
6．4．1複製性活載體疫苗84
6．4．2非複製性載體疫苗85
6．5核酸疫苗85
6．6轉基因植物可食疫苗85
6．7合成肽疫苗86
6．8抗獨特型疫苗87
6．9畜禽基因工程疫苗產業發展現狀與前景87
6．9．1國際畜禽基因工程疫苗產業化現狀88
6．9．2國內畜禽基因工程疫苗產業化現狀88
6．9．321世紀面臨的機遇、挑戰和策略89
參考文獻90
第7章基因工程亞單位疫苗92
7．1基因工程亞單位疫苗的種類92
7．2基因工程亞單位疫苗抗原基因的選擇93
7．3基因工程亞單位疫苗的抗原表達系統93
7．3．1原核表達系統93
7．3．2酵母表達系統96
7．3．3昆蟲細胞表達系統101
7．3．4哺乳動物細胞表達系統104
7．4外源蛋白表達操作案例110
7．4．1原核表達外源蛋白110
7．4．2畢赤酵母表達外源蛋白111
7．4．3昆蟲細胞（Bac?to?Bac系統）表達外源蛋白1147．4．4脂質體法轉染真核細胞115
7．5亞單位疫苗研究與套用115
7．5．1原核表達系統在亞單位疫苗研究中的套用1157．5．2真核表達系統在亞單位疫苗研究中的套用1167．6展望117
參考文獻117
第8章轉基因植物疫苗119
8．1植物生物反應器生產可食用疫苗研究進展120
8．1．1可食用疫苗的表達系統120
8．1．2可食用疫苗的可行性121
8．2轉基因植物疫苗的載體系統123
8．2．1外源基因轉移的植物病毒載體123
8．2．2外源基因轉移的質粒載體125
8．2．3載體卡盒130
8．2．4載體構建中常用的選擇標記基因及報告基因1318．2．5外源基因的轉化方法135
8．2．6轉入基因的狀況和表達以及基因沉默145
8．3轉基因植物疫苗的植物受體系統148
8．3．1植物基因轉化受體系統的類型及其特性1488．3．2植物基因轉化受體系統建立的程式149
8．3．3植物基因轉化受體系統建立中常遇的問題1528．4轉基因植物操作案例153
8．4．1根癌農桿菌介導的基因轉化方法153
8．4．2髮根農桿菌介導的植物轉化161
8．4．3基因槍轟擊法（瞬時表達）163
8．5轉基因植物疫苗存在的問題與對策163
8．5．1受體植物不理想164
8．5．2重組抗原蛋白表達量低164
8．5．3轉基因植物疫苗的免疫原性弱164
8．5．4安全性問題165
8．5．5植物大量表達外源基因時出現長勢弱的現象1658．5．6口服時抗原的消化降解165
8．5．7重組蛋白的提純165
8．5．8免疫耐受165
8．6展望166
參考文獻166
第9章病毒基因缺失疫苗169
9．1基因缺失疫苗研究概況169
9．2畜禽基因缺失疫苗製備原理與技術171
9．2．1皰疹病毒基因缺失疫苗的製備原理和方法1719．2．2反轉錄病毒基因缺失疫苗的製備原理與方法1759．2．3RNA病毒基因缺失疫苗的製備原理與方法1759．3畜禽基因缺失疫苗的研究與套用現狀180
9．3．1偽狂犬病基因缺失疫苗的研究180
9．3．2牛傳染性鼻氣管炎基因缺失疫苗的研究1809．3．3馬皰疹病毒基因缺失疫苗的研究181
9．3．4反轉錄病毒基因缺失疫苗的研究181
9．3．5RNA病毒基因缺失疫苗的研究181
9．3．6畜禽基因缺失疫苗的套用現狀182
9．4畜禽基因缺失疫苗的展望182
參考文獻183
第10章病毒活載體疫苗186
10．1重組病毒活載體疫苗的技術特點186
10．2重組活載體疫苗的設計原則187
10．2．1抗原的選擇187
10．2．2活載體的選擇187
10．2．3轉移載體的構建188
10．2．4外源基因插入位點的選擇188
10．3痘病毒載體疫苗188
10．3．1痘病毒的分子生物學189
10．3．2痘苗病毒載體疫苗190
10．3．3禽痘病毒載體疫苗195
10．4皰疹病毒載體209
10．4．1偽狂犬病病毒載體疫苗209
10．4．21型牛皰疹病毒載體疫苗217
10．4．3馬立克病病毒載體218
10．5腺病毒223
10．5．1腺病毒載體的概述223
10．5．2腺病毒載體的構建225
10．5．3改進腺病毒載體的方法231
10．5．4展望234
10．6反轉錄病毒235
10．6．1反轉錄病毒概述235
10．6．2反轉錄病毒載體的包裝原理235
10．6．3反轉錄病毒載體的分類236
10．6．4反轉錄病毒載體的構建238
10．6．5反轉錄病毒的優缺點238
10．6．6近年來反轉錄病毒載體的改進239
10．6．7展望240
10．7甲病毒RNA複製子疫苗241
10．7．1基本原理和特點241
10．7．2甲病毒複製子疫苗的優缺點242
10．7．3甲病毒複製子疫苗的免疫機理242
10．7．4幾種主要的甲病毒RNA複製子243
10．7．5甲病毒表達載體構建策略246
10．8重組活載體疫苗的局限性247
10．8．1安全性247
10．8．2母源性抗體干擾248
10．8．3重組病毒的表達量249
10．8．4病原性及免疫效力249
10．9重組病毒活載體疫苗的發展方向249
參考文獻251
第11章細菌性載體疫苗256
11．1沙門菌載體256
11．1．1鼠傷寒沙門菌菌株特徵257
11．1．2鼠傷寒沙門菌減毒株的構建原理257
11．1．3重組減毒鼠傷寒沙門菌疫苗構建及其免疫機制25711．1．4重組鼠傷寒沙門菌株的構建方法261
11．1．5結語264
11．2重組BCG載體265
11．2．1重組BCG載體的優點265
11．2．2重組BCG載體的研究進展265
11．2．3rBCG誘導的免疫應答及免疫途徑對免疫效果的影響26811．2．4rBCG存在的一些問題269
11．2．5重組卡介苗菌株的構建方法269
11．2．6展望273
11．3乳酸菌（乳酸桿菌和乳酸乳球菌）載體273
11．3．1乳酸桿菌載體274
11．3．2乳酸乳球菌279
11．4弧菌載體疫苗282
11．4．1弧菌載體282
11．4．2適用減毒弧菌的表達系統283
11．4．3平衡致死質粒的保持283
11．4．4對細菌載體套用的更多考慮284
11．5志賀菌載體疫苗285
11．5．1志賀菌載體285
11．5．2志賀菌傳遞質粒DNA285
11．6李斯特菌載體285
11．6．1李斯特菌疫苗286
11．6．2李斯特菌載體286
11．6．3減毒李斯特菌在腫瘤治療中的套用286
11．6．4李斯特菌傳遞質粒DNA287
11．7枯草芽孢桿菌整合載體287
11．7．1芽孢桿菌整合載體的研究歷程287
11．7．2枯草芽孢桿菌整合載體的整合機理及方式28811．7．3枯草芽孢桿菌整合載體疫苗的構建289
11．7．4芽孢桿菌整合載體的套用291
參考文獻291
第12章核酸疫苗294
12．1DNA疫苗的特點295
12．1．1DNA疫苗的主要優點295
12．1．2DNA疫苗的局限性297
12．2DNA疫苗的免疫應答機制298
12．2．1從誘導產生的免疫應答類型方面來探討DNA免疫機制29912．2．2從接種途徑方面來探討DNA免疫的機制30112．3DNA疫苗的構建與評價303
12．3．1選擇合適的目的基因和載體304
12．3．2DNA疫苗的構建305
12．3．3提高抗原蛋白表達量和免疫原性305
12．3．4驗證抗原蛋白的表達情況306
12．3．5DNA疫苗的免疫學效果評價306
12．3．6安全性分析307
12．4提高DNA疫苗免疫效果的策略307
12．4．1編碼抗原的目的基因的改造307
12．4．2疫苗質粒載體的選擇和最佳化308
12．4．3基因佐劑309
12．4．4免疫途徑和免疫方法315
12．4．5DNA疫苗免疫方式的改進317
12．4．6DNA疫苗的靶向策略318
12．4．7接種方案321
12．4．8疫苗劑型的改進322
12．5DNA疫苗在畜禽疾病控制中的套用研究與發展趨勢32312．5．1禽的相關DNA疫苗323
12．5．2豬的相關DNA疫苗325
12．5．3牛的相關DNA疫苗326
12．5．4犬的相關DNA疫苗327
12．5．5細菌病的DNA疫苗327
12．5．6寄生蟲病的DNA疫苗328
12．6DNA疫苗的安全性問題329
12．6．1重組質粒能否整合到宿主細胞基因組中導致原癌基因的激活或抑癌基因的抑制32912．6．2重組質粒能否誘導自身免疫反應,產生抗DNA抗體33012．6．3重組質粒持續表達外源抗原能否產生不良後果33012．6．4重組質粒能否具有生殖毒性331
12．6．5重組質粒與細胞因子合用能否導致其他風險33112．6．6DNA疫苗標準化的問題331
12．6．7風險與效率比332
12．7結語332
參考文獻333
第13章A型流感病毒反向遺傳學操作技術及其在疫苗研製過程中的套用33613．1流感病毒的分子生物學336
13．1．1流感病毒的結構與編碼蛋白的功能336
13．1．2流感病毒的複製339
13．2流感病毒反向遺傳學技術的發展341
13．2．1藉助輔助病毒拯救流感病毒341
13．2．2由克隆的基因拯救A型流感病毒341
13．3反向遺傳學操作技術在流感病毒疫苗研究中的套用34413．3．1弱毒流感疫苗株的拯救344
13．3．2病毒感染與疫苗免疫動物鑑別診斷344
13．4流感病毒8質粒系統實驗操作方法345
13．4．1pHW2000雙向轉錄載體345
13．4．2以pHW2000為載體的病毒拯救346
13．5展望347
參考文獻348
第14章新城疫病毒的反向遺傳操作及其在新型疫苗研製中的套用34914．1RNA病毒的反向遺傳操作349
14．1．1概述349
14．1．2感染性分子克隆的構建350
14．1．3感染性分子克隆的體外操作352
14．1．4結語353
14．2新城疫病毒概述353
14．2．1新城疫病毒的生物學特性354
14．2．2新城疫病毒的分子生物學特性357
14．2．3新城疫的診斷、免疫與防制361
14．3新城疫病毒的反向遺傳操作技術原理及操作36314．3．1分子水平構建cDNA等元件364
14．3．2拯救過程365
14．3．3驗證分析366
14．3．4操作過程的注意事項367
14．4反向遺傳操作技術在新城疫病毒中的套用36714．4．1研究結構和功能的關係367
14．4．2插入報告基因的重組病毒371
14．4．3標記疫苗/嵌合疫苗372
14．4．4禽用載體疫苗373
14．4．5用於人類傳染病預防的疫苗載體374
14．4．6載體修飾用於腫瘤的治療376
14．4．7結語378
參考文獻378
第15章細菌人工染色體技術及其在新型疫苗研製中的套用38215．1細菌人工染色體技術的產生382
15．2細菌人工染色體的結構功能及其遺傳特性38315．3細菌人工染色體的構建策略及構建方法384
15．3．1細菌人工染色體的構建策略384
15．3．2細菌人工染色體的構建方法385
15．4細菌人工染色體的構建操作案例387
15．4．1材料387
15．4．2重組雞馬立克病病毒轉移載體的構建387
15．4．3重組雞馬立克病病毒的獲得389
15．4．4電轉化感受態細胞DH10B的製備389
15．4．5BAC分子克隆化病毒的篩選389
15．4．6BAC?DNA拯救重組病毒生長特性的測定39015．5細菌人工染色體作為疫苗的套用及探索390
15．6細菌人工染色體疫苗的修飾系統393
15．6．1Red/ET重組系統393
15．6．2Red/ET重組的機制394
15．7細菌人工染色體疫苗誘導機體免疫應答的機制39715．8細菌人工染色體疫苗的優越性及其存在的不足39815．8．1細菌人工染色體疫苗的優越性398
15．8．2細菌人工染色體疫苗存在的問題與對策39815．9展望398
參考文獻399
第16章聯合免疫400
16．1概述400
16．2聯合疫苗的歷史和發展401
16．3傳統的聯合疫苗402
16．4新型的聯合疫苗403
16．5聯合疫苗的製造和使用405
16．6展望407
參考文獻407
……
