全 文 ：·综述与专论·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2011 年第 7 期
乙肝疫苗的研究进展
常晓依 兰喜 白银梅 柳纪省
(中国农业科学院兰州兽医研究所传染病室 家畜疫病病原生物学国家重点实验室
农业部草食动物疫病重点开放实验室 农业部兽医公共卫生重点开放实验室，兰州 730046)
摘 要: 乙型肝炎是由乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)引起的传染性疾病，流行范围广泛，危害严重。目前，乙型
肝炎的预防和治疗主要通过接种乙肝疫苗。现针对乙肝疫苗的类型及其免疫学作总结，为乙肝疫苗的深入研究提供参考。
关键词: 乙肝 疫苗 免疫学 免疫无应答 不良反应
Progress in Hepatitis B Vaccine
Chang Xiaoyi Lan Xi Bai Yinmei Liu Jixing
(Animal Infectious Diseases Research Laboratory，Lanzhou Veterinary Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，
State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology，Key Laboratory of Grazing Animal Diseases of Ministry of Agriculture，
Key Laboratory of Veterinary Public Health of Ministry of Agriculture，Lanzhou 730046)
Abstract: Hepatitis B is an viral disease which caused by Hepatitis B virus(HBV)． It is widely disseminated and seriously infec-
tious diseases． At present，prevention and treatment of hepatitis B is mainly through hepatitis B vaccine． We summarize the type，immu-
nology of hepatitis B vaccine，and intend to give some help to the depth study of HBV．
Key words: Hepatitis B virus Vaccine Immunology Immunological unresponsiveness Adverse reactions
收稿日期:2011-02-28
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费课题(BRF070307)
作者简介:常晓依，女，硕士研究生，研究方向:分子病毒学;E-mail:changxiaoyi123456@ 126． com
通讯作者:白银梅，女，研究员，研究方向:分子传染病学;E-mail:bymbym2005@ yahoo． com． cn
柳纪省，男，研究员，博士生导师，研究方向:分子传染病学;E-mail:liujixing@ hotmail． com
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，前者是
由表面抗原携带者的血清制成，故又称血源性乙肝
抗原疫苗。
1 血源性乙肝疫苗
血源性乙肝疫苗具有良好的免疫源性，基本上
是安全有效的［1，2］，但是由于来源困难，难以满足普
遍接种的需要。
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
的重组技术，首先把 HBsAg的基因片段插入酵母细
胞或哺乳动物细胞基因中，在体外培养增殖过程中
组装或分泌 HBsAg，将其收集，提纯之后制成的乙肝
疫苗，国际上称为第二代疫苗［3，4］。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
统和牛痘病毒系统的重组乙肝疫苗。目前多用酵母
基因的重组疫苗。
2． 1 大肠杆菌表达的乙肝疫苗
大肠杆菌是最早应用的表达系统。大肠杆菌表
达的乙肝疫苗生产成本低，可以大量培养繁殖，适合
大规模生产。但是也保留了原核表达系统的特点，
故表达蛋白不能以分泌形式表达，也无法形成糖基
化，对疫苗的稳定性有影响［5，6］。大肠杆菌表达
HBsAg 的融合蛋白表达量不高，易降解，表达产物
不形成颗粒，对疫苗的免疫原性有影响［7］;同时抑
制宿主细胞生长，对其有毒害作用。从整体研究看，
HBsAg在大肠杆菌中表达是不成功的。
2． 2 酵母系统表达的乙肝疫苗
最早使乙肝基因工程疫苗获得成功的是 Valen-
zuela等［8］，酵母系统表达的乙肝疫苗优点在于系统
2011 年第 7 期 常晓依等:乙肝疫苗的研究进展
操作简单，表达量高，可用于大规模的工业化生产，
成本低廉;可以装配成表面抗原颗粒，具有良好的免
疫原性。重组酵母乙肝疫苗是我国目前两大基因工
程乙肝疫苗之一，可代替血源乙肝疫苗。但是酵母表
达系统也存在一些不足之处，如表达产生的 HBsAg
无糖基化，不能外分泌，产物的分离纯化较困难。
2． 3 哺乳动物细胞表达系统表达的乙肝疫苗
最早应用的哺乳动物表达细胞是中国仓鼠卵巢
细胞(CHO) ，由猴病毒 SV40 启动子控制表达 HB-
sAg。同时，以二氢叶酸脱氢酶(dhfr)基因作为扩增
筛选基因，获得高效表达 HBsAg 的细胞株用于生
产［9］。哺乳动物细胞系统表达的乙型肝炎表面抗
原更接近天然形式，产物的分离纯化也较简单。但
是，由于哺乳动物细胞对培养条件等方面要求比较
高，尤其是传代细胞使用过程中存在的不安全因素，
如潜在的致癌因子等，使其应用存在一定争议。此
外，哺乳动物细胞系统表达的产品在质量控制方面比
较严格，导致成本上升，其推广受到了一定的限制。
2． 4 昆虫细胞表达系统
昆虫杆状病毒表达系统建立于 1983 年，昆虫核
型多角体病毒(NPV)的多角体蛋白基因启动子可
以指导外源基因的高效表达，表达蛋白具有糖基化，
外分泌的特点。昆虫细胞系统表达的疫苗安全性
好，可长期稳定的传代培养。试验数据表明，表达蛋
白在昆虫细胞中的表达量可高达 90 mg /L［10］，而我
国储瑞银等［11］采用 preS2-S基因的重组杆状病毒直
接感染昆虫虫体(如家蚕) ，蛋白表达量可比细胞培
养系统高几十甚至上百倍。以 preS2-S 基因的重组
杆状病毒感染家蚕，每克蚕体能产生 10 μg HBsAg。
因此，昆虫细胞表达的重组疫苗也许会成为具有应
用前景的一条途径。
2． 5 其他表达系统产生的 HBsAg
除上述各种表达系统外，还有以腺病毒(AV)
为载体的活疫苗研究，在美国入伍新兵中使用 4 型
和 7 型口服腺病毒活疫苗已有 20 年以上的历史，证
明它是安全有效的。利用腺病毒载体表达 HBsAg
蛋白乙肝疫苗是目前研究的目标，不但生产价格低
廉，而需注射 3 针的亚单位乙肝疫苗更易被接受和
推广。
目前乙肝疫苗也有不完善之处，如(1)免疫全
程需注射 3 针，这将减少其覆盖率。(2)约有 10%
的健康人群对疫苗应答情况欠佳，老年人中更高。
(3)变异的病毒可逃过现有疫苗的保护作用。因
此，目前国内外正致力于研制新的疗效更好的第三
代疫苗，现已研制成功。
3 含前 S2 蛋白的乙肝疫苗
目前临床上应用的血源性疫苗与基因工程疫
苗，均只含 HBsAg蛋白。第三代重组疫苗是重组哺
乳动物细胞系统表达的包含 S 抗原和 preS 的重组
乙肝疫苗，preS含前 S1 和前 S2 两部分，含有肝细胞
结合序列和高效 Th细胞表位，前 S抗原的 T细胞免
疫反应能力可以弥补 S 抗原无反应的发生，因而含
前 S抗原的疫苗可增强 S 蛋白免疫原性，打破免疫
耐受和提高疫苗应答率。由 S +前 S2 +前 S1 蛋白
组成的 L蛋白，虽然含有完整的 preS，但在表达时不
能有效的装配颗粒及外分泌［12 － 14］。
4 新型乙肝疫苗
第三代乙肝疫苗效果比较理想，但是还存在一
定的问题。目前致力于开发的新型疫苗主要有以下
几种: (1)联合疫苗，如百白破 － 乙肝四联疫苗、
甲 －乙肝联合疫苗。(2)DNA 疫苗，核酸疫苗具有
重组亚单位疫苗的安全性和减毒活疫苗的免疫应答
的高效性，Davis 采用巨细胞病毒(CMV)启动子分
别构建表达了 S 蛋白(pCMV-S) ，S + M 蛋白(pC-
MV-S2． S) ，S + M + L 蛋白(pCMV-S1． S2． S) ，同时
采用前 S1 区域内原启动子表达了 S + M 蛋白(pH-
BV-S2． S)。(3)佐剂改良型疫苗，我国通常采用的
佐剂为氢氧化铝，具有明显的免疫抑制作用，目前正
在研制一种新型的佐剂系统———SBAS4。Ambrosch
等研究表明，同样抗原剂量的以 SBAS4 为佐剂的乙
肝疫苗具有更好的免疫原性，且适合两剂接种程
序［15，16］。(4)基因工程疫苗，指乙型肝炎病毒基因
组中 HBsAg的基因序列在宿主细胞中表达，所得抗
原经纯化后制备成的重组亚单位乙肝疫苗。有重组
酵母乙肝疫苗(YDV) ，重组中国仓鼠卵巢细胞乙肝
疫苗，c127 乙肝疫苗，嵌合抗原疫苗等。
5 乙肝免疫学研究进展
垂直传播包括母婴传播和父婴传播，以母婴传
播为主，母婴传播是婴童时期乙肝主要的传播途径。
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生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2011 年第 7 期
父婴传播主要通过生殖细胞传播，但是不多见。普
遍认为母婴传播途径有宫内传播、产时传播和产后
传播。乙肝疫苗和高效价乙肝免疫球蛋白(HBIG)
的主被动联合免疫对产时和产后传播的阻断率可达
70% －90%。宫内感染造成新生儿接种乙肝疫苗失
败的原因有 PBMC 的感染;胚胎期感染时机体产生
的免疫耐受;胎儿头盆不称导致宫内窘迫也是宫内
感染的高危因素。其中，PBMC 的感染是造成新生
儿接种乙肝疫苗失败的主要原因［17 － 19］。
成年人已经成为乙肝的多发群体，原因主要在
于成年人较少自发主动接种;其次，乙肝主要通过血
液和体液传播，成年人暴露的几率较大。周俊等［20］
报道，在 70 岁的人群中，HBsAg 阳性携带者中感染
率最高的为 20 － 30 岁(10． 94%) ，其次为 30 － 40 岁
(9． 2%)。章一丰等［21］报道，急性乙肝总发病报告
中，20 － 49 岁人群占 71． 44%，并随年龄增长有上升
趋向。
6 免疫无应答和不良反应
按 0，1，6 月常规的三针免疫后，约有 5% －
10%的不产生抗-HBsAg 或达不到保护的阈值(10
MIU /mL) ，称之为无(弱)免疫应答。进一步，以抗-
HbsAg的 S /P 值来划分，＜ 2． 1 MIU /mL 的为无应
答，2． 2 － 9． 9 MIU /mL 的为弱应答。目前尚无足够
的证据说明无弱应答完全是疫苗的因素，其原因可
能与 S基因变异株、年龄、体重，患有其他慢性疾病、
遗传等有关［22］。大多数无弱应答者在保证疫苗质
量的严格接种程序下复种后可产生保护性水平。
近年来，接种乙肝疫苗的不良反应在国内外已
经引起广泛关注，且不良反应范围甚广，如可以引起
过敏性休克，一旦发生后果很严重，故在接种疫苗应
就地观察 10 min以上，同时严格掌握适应症。其他
不良反应还有血小板减少性紫瘫、过敏性皮疹、过敏
性紫瘫、多发性脑脊髓膜炎、注射部位皮肤反应等。
有研究报道，黄茵等［23］试验表明，无或弱应答者，其
共刺激分子 CD80 和 CD86 表达不足。Vingerhoet
等［24］也通过研究认为缺乏 Th1 型应答是接种乙肝疫
苗后无反应的重要原因，这与曾滢、王建设等［25，26］试
验结果一致。钱毅等［27］研究表明，乙肝疫苗的无、
弱应答与 HLA-DR2 的低携带有关，与 HLA-DR7 相
关，而与 HLA-DR9 无明确相关性。
7 展望
造成疫苗免疫失败的因素主要有 3 个方面:疫
苗因素、机体因素和接种因素。疫苗因素方面主要
有抗原纯度、使用的佐剂、灭活方法和贮存条件。机
体因素主要有自身性别、年龄、体重和遗传等方面。
同时接种时的途径、剂量及次数等也是造成疫苗免
疫失败的原因。
针对这些造成免疫失败的因素可以采用相应的
对策来提高疫苗的免疫效果。改变接种方法，加大
接种剂量，老人、肥胖者、抽烟者、免疫缺陷者和血液
透析患者等人群对目前标准剂量的乙肝疫苗可能不
产生或产生较低的免疫应答，可采取根据不同年龄
段、人群的不同特点等加大剂量的策略进行预防接
种，同时需研制针对特异群体的免疫原性更强的疫
苗，以提高预防效果。
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(责任编辑 马鑫)
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