疫苗的历史和影响

疫苗在公共卫生史上具有里程碑意义。从1960年代开始，疫苗的普及使得许多原本高致病性和高死亡率的传染病得以控制甚至消除。全球范围内，疫苗接种计划挽救了无数生命。根据世界卫生组织（WHO）的估计，通过现有的免疫接种计划，每年约有200-300万人得以存活。疫苗的推广使得全球5岁以下儿童的死亡率从1990年的每千名活产婴儿93例降至2018年的39例。这一公共卫生成就不仅体现了疫苗在防控传染病方面的有效性，也显示了其在提高人类健康水平方面的不可或缺的作用。

疫苗的定义和组成

疫苗是一种用于预防传染病的生物制品，其基本原理是通过引发机体的免疫反应来提供对特定病原体的保护。其核心成分是抗原，这些抗原可以从病原体中提取或通过合成技术制备。疫苗的保护效果通常通过临床试验评估，评估的标准包括预防感染、降低疾病严重程度或减少住院率等。

疫苗分类

根据疫苗的制备方法和成分，疫苗可以分为几类：

活疫苗：活疫苗使用减毒的病原体制成，这些病原体能够在宿主体内有限地复制，但不会引起严重疾病。通过模拟自然感染，活疫苗能引发强烈的免疫反应，通常提供持久的免疫保护。经典的例子包括麻疹、腮腺炎、风疹（MMR）疫苗和口服脊髓灰质炎疫苗（OPV）。尽管活疫苗效果显著，但对于免疫功能低下的人群可能存在风险。

非活疫苗：非活疫苗包含灭活的病原体或其组成部分，这些病原体不能在宿主体内复制。由于无法模拟自然感染，非活疫苗通常需要多次接种（加强针）以维持免疫力。流感疫苗、百日咳疫苗和乙型肝炎疫苗都是非活疫苗的例子。这类疫苗的安全性较高，适用于更广泛的人群，包括免疫功能低下者。

亚单位疫苗：亚单位疫苗只包含病原体的特定部分（如蛋白质或多糖），这些成分是能够引发免疫反应的抗原。例如，乙型肝炎疫苗使用的就是乙型肝炎病毒表面抗原。这类疫苗的优势在于副作用较少，但有时需要添加佐剂来增强免疫反应。

多糖结合疫苗：这类疫苗将病原体的多糖抗原与蛋白质载体结合，以增强免疫原性。典型的例子是针对肺炎链球菌的疫苗。多糖结合疫苗特别适用于儿童，因为单独的多糖抗原在幼儿中效果较差。

病毒载体疫苗：病毒载体疫苗利用无害的病毒作为载体，携带病原体的基因信息进入宿主细胞，生产出抗原并引发免疫反应。COVID-19疫苗中的阿斯利康疫苗（Vaxzevria）和强生疫苗（Janssen）都采用了这种技术。这种方法可以诱导强烈的细胞和体液免疫反应。

核酸疫苗：核酸疫苗包括RNA疫苗和DNA疫苗，通过直接注射病原体基因序列，让宿主细胞生产抗原并引发免疫反应。辉瑞（Pfizer-BioNTech）和莫德纳（Moderna）的COVID-19疫苗就是RNA疫苗的代表。核酸疫苗具有开发速度快、生产简便的优点，是近年来疫苗研发的热点。

病毒样颗粒疫苗（VLPs）：病毒样颗粒疫苗通过模拟病毒结构但不含病毒遗传物质，能够引发强烈的免疫反应。人乳头瘤病毒（HPV）疫苗是这种技术的成功应用实例。VLPs提供了良好的安全性和免疫原性。

疫苗的免疫反应

几乎所有常规使用的疫苗（除BCG疫苗外）都通过诱导抗体反应来提供保护。功能性抗体在疫苗诱导的保护性免疫中起着关键作用。这一观点得到了多方面的支持，包括免疫缺陷状态的研究、被动保护研究和免疫学数据。这些研究表明，疫苗通过诱导体内产生特异性抗体，从而中和或消灭入侵的病原体，达到预防感染的目的。

体液免疫：

• 体液免疫主要由B细胞介导，通过产生抗体来对抗病原体。抗体能够中和病毒、阻止其进入细胞，并标记病原体供免疫细胞清除。疫苗接种后，体内会生成特异性抗体，形成“记忆B细胞”。当相同的病原体再次入侵时，记忆B细胞能够迅速增殖并产生大量抗体，提供快速而有效的保护。大多数常规疫苗，如乙型肝炎疫苗、百日咳疫苗和HPV疫苗，主要通过诱导体液免疫来提供保护。

细胞免疫：

• 细胞免疫由T细胞介导，主要在对抗病毒和细胞内细菌方面发挥关键作用。T细胞包括辅助性T细胞（CD4+ T细胞）和细胞毒性T细胞（CD8+ T细胞）。辅助性T细胞通过分泌细胞因子，帮助B细胞产生抗体并激活其他免疫细胞。细胞毒性T细胞则直接杀死被感染的细胞。某些疫苗，如结核疫苗（BCG），主要通过诱导细胞免疫提供保护。近年来，病毒载体疫苗和核酸疫苗也被设计成能有效诱导细胞免疫反应，以提供更全面的保护。

记忆免疫：

• 无论是体液免疫还是细胞免疫，疫苗的一个关键目标是建立长久的免疫记忆。免疫记忆是指在初次暴露于抗原后，免疫系统能够记住并在再次遇到相同病原体时快速反应的能力。记忆B细胞和记忆T细胞在这一过程中起着核心作用。通过疫苗接种，免疫系统可以更快、更有效地应对未来的感染，显著降低疾病的发病率和严重程度。

疫苗的开发和未来挑战

尽管现有疫苗主要通过经验研究开发，但未来的疫苗研发需要更加深入理解免疫学基础。这将有助于开发针对难以靶向的病原体（如结核分枝杆菌和HIV）以及新兴传染病（如COVID-19和埃博拉病毒）的新型疫苗。未来的挑战包括如何提升老年人的免疫反应，以保护他们免受传染病的侵害。随着全球人口老龄化，这一问题显得尤为重要。

肿瘤疫苗研究体内药效金标准：ELISpot+流式

肿瘤疫苗是一种用于预防或治疗癌症的疫苗。与传统疫苗不同，肿瘤疫苗旨在引导人体免疫系统攻击肿瘤细胞。这些疫苗可以包括不同类型的组分，如肿瘤相关抗原或肿瘤特异性抗原，这些抗原是肿瘤细胞上的特定蛋白质。肿瘤疫苗的工作原理是通过激活人体免疫系统中的T细胞或B细胞来识别并攻击肿痛细胞。一些肿瘤疫苗激活患者自身的免疫系统，而另一些可能包含已经被修改或加工过的肿瘤抗原。

肿瘤疫苗研究常用实验动物来评估效果，通过分析动物的血液、脾脏、淋巴结或肿瘤细胞的单细胞悬浮液。利用流式细胞术和ELiSpot等技术测定特导性T细胞，以评估药物或疫苗的疗效。这种方法不仅适用于评估抗肿瘤药物，还可用于评估肿瘤疫苗、传染病疫苗等的疗效。通过对动物免疫应答的分析，研究人员可以评估药物或疫苗是否能够有效激发免疫系统产生针对肿瘤抗原的免疫反应，进而帮助确定其在临床应用中的潜在效果。

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LabEx多因子平台助力疫苗研究高分文献

研究方法：接种疫苗 24 小时后，采集接种大腿腹股沟淋巴结，进行匀浆。匀浆中的细胞因子由LabEx的Luminex技术检测。

研究发现：促炎细胞因子（IL-1β和TNF-α）和趋化因子MIP-1β水平显著升高，但同样是促炎症因子的IL-6显著降低。观察到对应的细胞因子水平显著升高，表明疫苗诱导了 Th1 和 Th17 偏向的免疫反应。