血吸虫疫苗研究面临的问题

血吸虫疫苗研究面临的问题 旦匡生壹皇佥盟 f/一fc血吸虫疫苗研究面临的问题J2,f 中山医科大学寄生虫学教研室李簸综述余新炳审校 摘要本文综述了世界卫生组织热带病研究与培训署(WHO/TDR)提出的6种血吸旦 候选疫苗分子的概况和不足;着重讨论了当前血吸虫疫苗研究面临的问题.建议在研究工作中寻 找新的候选分子并开辟新的途径., 关键词血吸虫疫苗难题前 血吸虫是一种威胁二十亿人身体健康的小鼠为模型分别对它们进行评价实验,可能 寄生虫,每年导致几千万人死亡【.目前治疗由于抗原制剂的不稳定.结果不理想.小鼠体 血吸虫病的主要方法是化疗药物如吡喹酮的内产生的保护性免疫力未达预期目标——降 应用.但是药物对已经形成的虫卵肉芽肿没低虫荷40或更多. 有作用,且再次接触疫水后可再感染.曼氏血虽然试验结果不尽如人意,但有关研究 吸虫对药物已产生抗性和耐受性V-q.因此.研仍在继续进行.已 将GST和Sml4用于 制血吸虫疫苗成为迫切和必要的任务.临床和兽医学实验:对TPI和副肌球蛋白已 血吸虫的疫苗研究经历了自死疫苗,减有生产计划(GMP)及临床I期试验;由于 毒活疫苗,核酸疫苗至基因工程疫苗的发展Irv一5和Sm23抗原来源困难,目前尚处在核 阶段.死疫苗对攻击感染的保护力较低,预防酸疫苗研究阶段,尽管对血吸虫疫苗进行了 效果很不理想.减毒活疫苗多为照射减毒尾很多研究,但仍存在不少问题. 蚴,可引起高度保护力,达38一84. 然而它的成本高,费时,对人体不实用.目前1候选抗原问题 的主要研究方向是核酸疫苗和基因工程疫六种候选疫苗分子除完整膜蛋白存在于 苗血吸虫表面外,其余五种均存在于细胞内,在 TDR提出的6种血吸虫疫苗候选分子正常情况下它们并不释放出来与机体的免疫 为谷胱甘肽s一转移酶(GST),副肌球蛋白系统相接触.但副肌球蛋白除外,它是一种分 (Paray.i,Sm97),照射减毒抗原5(Irv一泌蛋白,在虫体发育过程中分泌结合到虫体 5),磷酸丙糖异构酶(TPI),完整膜蛋白表面,虫体移行中成为靶抗原激 起保护性免 (Sm23),脂肪酸结合蛋白(Srn14).TDR以疫. 一一一,一一=兰:=?.一卵.? 儿2991一1_.址12, ??,一0n盯?m一一洲;培7h吲??呲l.献? 一 考,,,,一参”m乩一., 2免疫逃避问题 血吸虫在人体内经历了尾蚴,童虫,成虫 和虫卵等阶段,各阶段有共同的抗原成分也 有期特异的抗原成分.不断变化的抗原使机 体难以对其产生有效及时的免疫.如血吸虫 尾蚴钻入宿主皮肤后,并不立即移行,而是在 宿主表皮停留至少40小时,在这段时间里腹 吸盘腺体及导管消失,尾蚴转化成童虫.免疫 逃避机制的发展.使血吸虫幼虫逃避了致死 性的炎性反应]. 3IgE的双重作用问题 IgE在抗血吸虫机制中有两种作用:一 方面.它与保护机体抵抗感染有关’”..体 外实验表明:E与单核巨噬细胞,嗜酸性粒 细胞,血小板协同作用杀死血吸虫幼虫.特异 性IgE水平越高,抵抗血吸虫再感染能力越 强.另一方面.它与机体的免疫病理反应有 关,有人甚至认为它在宿主体内的作用与其 说是有利的,不如说是有害的.Amiri给予小 鼠抗IgE处理后,发现实验动物感染曼氏血 吸虫后IgE反应完全受抑,虫荷和平均每虫 产卵数下降,肝脾肿大程度和虫卵周围纤维 化程度减轻].在选用候选疫苗分子时,如 何既利用IgE协同杀虫机制,又尽力减轻其 所引起的免疫病理反应是一个重要问题. 4阻断型抗体的存在 Auriault曾用Sm28GST及其合成肽评 价肯尼亚在校儿童的体液免疫反应.以其化 疗后对再感染的反应分为易感组和拮抗组. 实验证明IgG4是阻断型抗体,其存在增加 了宿主对感染的易感性IgG4可能通过 影响IgE的抗原识别,从而调节过敏反应和 IgE介导的免疫而发挥阻断作用口.IgG1与 人和小鼠对再感染的抵抗力有关.IgG2和 IgM也是阻断型抗体,增加了对再感染的易 感性J.大鼠经免疫得到特异性IgG2a抗 体和IgG2b抗体,体外实验证实它们有特异 1999年5月第26卷第3期 性杀血吸虫作用日本血吸虫IgG的作用 与曼氏血吸虫娄似,但关于IgG亚群的研究 不多. 5血吸虫感染与宿主的关系 人体感染血吸虫后,获得眭免疫力随年 龄增加而增强.Coucissinier认为这是T 细胞作用.他纯化了一个T细胞刺激抗原, 发现它能刺激T辅助细胞,可引起流行区成 人的强烈的皮肤这发型超敏反应.儿童对这 种抗原的反应却很弱.儿童缺乏对再感染 的免疫力,疫苗的研究应重视这一点. Marquet等发现,在人染色体5qq” 上存在与人体对曼氏血吸虫感染的易感性高 低有关的基因这些基因调节机体对致病原 的免疫应答,如调节单核巨噬细胞产生,编码 粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子和IL一3,II一4 和IL一5等.此外,5qq与调节1gE水平 的位点也有关. 6候选疫苗分子的组配 单一的抗原分子效果不甚理想,为提高 保护性免疫力,将不同的抗原分子以适当的 方式组配以促进协同作用.但需要探索组配 的对象及组配方式.Ferri将Smg8GST与 SmTPI的三个肽片段连接,以此多价抗原肽 免疫小鼠,可激起既针对Sm28GST来源肽, 又针对SmTPI来源肽的T细胞应答. 载体在疫苗研究中也很重要.某些抗原 肽分子太小,不易引起免疫反应.将其连接到 载体蛋白上,可增强免疫效果.除常用载体卡 介苗(BCG)外,科学工作者还尝试其他疫苗 载体Khart将Sm28GST的u5—13l肽与 破伤风毒素TT的C片段结合,随着复合物 中115—131肽片段的增多,相应抗体反应也 明显增强..但是载体蛋白通常是异体蛋 白,接种时可能引起炎症或过敏反应,而且可 能影响抗原肚的特异性,需加以注意. 为提高抗原的免疫活性,配伍使用佐剂 圈匿芏童生皇盟 不失为一种好办法IL12作为佐剂能够控 制血吸虫感染后肉芽肿的形成和纤维化. 在以照射减毒尾蚴免疫小鼠的实验中,IL一12 能明显地降低虫荷:, 7其它 疫苗接种过程中可能出现机体获得正常 免疫力下降的”反弹”效应,在某些年龄段可 能出现易感性增高和虫荷增多.此外,疫苗引 起保护力的持续时间也是一个重要问题一]. 在血吸虫基因组中大约存在着2×1o个 表达基因.关于寻找新的候选疫苗分子的 一 个观点又被重新提起.Waksman曾提出 “血吸虫疫苗候选分子应专注于那些不引起 或只引起轻微免疫反应的候选分子,以被感 染的实验动物或人的抗体或者T细胞来识 别那些潜在有效的免疫原可能是个错 误”一.此观点的理论基础是寄生虫在宿主 体内存活时间较长,寄生虫与宿主达到免疫 平衡状态,激起强烈免疫反应的免疫原自然 不会在寄生虫生存中占重要地位. 曼氏血吸虫幼虫27kDa丝氨酸蛋白酶 在幼虫穿过宿主皮肤时起重要作用.它的免 疫原性并不强,用它免疫小鼠,有的产生特异 性抗体,有的则不产生.产生特异抗体的小鼠 对攻击感染有明显的抗力.研究认为这种抗 体应答/不应答是MHC基因依赖的. 总之,发展血吸虫疫苗的前景是乐观的, 但仍有许多问题需要解决.现有候选疫苗分 子尚难达到最终目的,应进一步寻找新的候 选分子,或开辟新的途径.这方面的研究工作 依然任重而道远. 参考文献 1CapronAetat.MemoInstOswaldoCruz lg95;g0(2):2352O 2IsmailMeta1.AmJTropMedHygt1996155 (2):2l—218 3NavarreteSeta1.ParasiteImmuno1,l994;16 (1):1g25 4SoissonLAeta1.JImmuno1,1993:l51(9): 47824789 5NaraTeta1.IntImmuno1,1994{6(7):96397l 6CrabtreeJE&WilsonRA.Parasitology,1985; 9l(1):111120 7CapronAeta1.MemoInstOsalwadoCruz, 1992I87(Suppl5):1-9 8CapronAeta1.TropGeogrIviedtl99;46(4): 242—246 9CapronAeta1.AnnRevMed,l992{43:209— 2l8 l0AmiriPeta【_JExpMed,l994;180(I):43—51 l1AuriauhCeta1.JClinMcrobio1.1990;28(9): 19l8.1924 12RihetPeta1.EurJImmtlno1.19g2;22(8): 2063-2070 l3Salt[MZetaI_ClinExpImmuP~o1,l9g6}lO6 (1):45-54 l4DelgadoVeta1.ParasiteImmurto1,1999;12 (1):1532 l5DupreLetaI_ParasiteImmunol,1997:19 (11):505-513 l6FulfordAJCeta1.Paras[tolToday,1998;l4 (1)一2326 17CouissinierPetal,EtitJImmunol,1995{25 (4):903-910 18MarquetSetaLNatGenet,1996;l4(2):18l l84 l9rru1eta【_ParasiteImmunol,l9g7}lg(1):l ll 20KbanCMeta1.jImmunol,1994;153(12): 5634—5642 21WynnTA.AnnNewYorkAcadScl,1996{797: l91-195 22WynnTAeta【lJImmunol,1995;l54(9): 47O1—4709 23WoolhouseME.vacctne,1998{l3(12):1O45— 1050 24FrancoGReta【lGene,1995:152(2):l41—147 Z5SheTA.BioPa~ashism,19&8;169—182 26Daran[HYetat.Parasitology.1997;l15(3): 237—247