结核病临床教程
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第七章 结核病新型疫苗概述

人类与传染病斗争的最有效方式是通过接种疫苗,使机体提前获得特异性免疫力,进而避免疾病的发生,结核病也是如此。自1882年德国科学家Robert Koch发现结核致病菌——结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)后,科学家们就一直致力于发明结核病疫苗。目前,根据疫苗的用途可将其划分为预防性疫苗以及治疗性疫苗两类。前者主要应用于未被结核杆菌感染的健康人群;后者主要应用于已感染MTB的人群,或用于已经发生结核病的患者,使其早日痊愈。

一、传统卡介苗

到目前为止,世界上使用最为广泛的、也是唯一的结核病预防疫苗是卡介苗(BCG)。BCG是牛结核分枝杆菌的减毒活疫苗。BCG对儿童播散性结核病和结核性脑膜炎具有免疫保护作用,其保护效力为65%~95%。长期应用证明其具有很好的安全性,同时具有生产方式简便和价格低廉的优点。因此,WHO仍然积极在发展中国家推行广泛接种BCG。但卡介苗不能阻止内源性休眠菌的复燃,也不能阻止成人的外源性再感染,不能为最常见的成人肺结核提供免疫保护。对于免疫功能低下的患者如艾滋病患者,BCG接种有可能导致卡介菌的全身播散,进而发生卡介苗病甚至死亡。因此,卡介苗是一种有缺陷的预防结核病的疫苗,研制新型和更有效的疫苗势在必行。

二、新型疫苗

目前,结核病新型疫苗主要有活疫苗、亚单位疫苗、灭活疫苗和核酸疫苗。

(一)活疫苗

活疫苗是指将MTB在人工条件下促使其变异,失去致病性但保留其免疫原性和繁衍能力及剩余毒力,接种后在人体内有一定程度的繁殖或复制,类似一次轻型的自然感染过程,但不会导致人发病。

活疫苗包括基因重组活疫苗和减毒活疫苗,前者主要包括表达MTB T细胞抗原的重组卡介苗、表达细胞因子的重组卡介苗、重组细菌疫苗、重组病毒疫苗和MTB营养缺陷型突变株;后者主要有MTB减毒活疫苗或其他的弱毒或无毒分枝杆菌活菌苗(如母牛分枝杆菌、耻垢分枝杆菌)。美国加州大学洛杉矶分校研发的过表达MTBAg85B的rBCG30 已经在美国完成了Ⅰ期临床试验;德国柏林Max-Planck研究所研发的携带李斯特菌溶解素(listeriolysin)而自身尿素酶C缺乏的基因重组BCG(VPM1002)已经完成了Ⅱ期临床试验。

(二)亚单位疫苗

亚单位疫苗是一种通过化学分解或有控制性的蛋白质水解方法,提取MTB的特殊蛋白质结构,筛选出具有免疫活性片段的疫苗。

1.重组蛋白疫苗 重组蛋白疫苗是将基因工程表达的保护性蛋白抗原纯化后联合佐剂制成的疫苗。美国葛兰素公司(GSK)研制的 Mtb72f/AS02A嵌合蛋白疫苗目前已经完成了Ⅱ期临床试验。丹麦研制的Ag85B/ESAT6融合蛋白疫苗以 IC31(寡脱氧核苷酸和多阳离子氨基酸的混合物)作为佐剂,目前在进行Ⅱ期临床试验。AERAS、SSI、Sanofi 和 Intercell 联合研制的AERAS-404/H4IC,是 Ag85B 和 TB 10.4融合蛋白疫苗,以IC31为佐剂,目前正在进行Ⅰ期临床试验。

2.多肽疫苗 结核病多肽疫苗是按照MTB抗原基因中已知或预测的T细胞抗原表位通过化学合成技术制备的疫苗,如Ag85A、ESAT6等多肽疫苗。由于多肽疫苗价廉、安全、特异性强、容易保存和应用的优点,越来越受到重视。但也因其免疫原性差、功效低以及半衰期短等不足影响了免疫效果。

(三)灭活疫苗

灭活疫苗(如经高压气流剪切技术灭活的母牛分枝杆菌、草分枝杆菌菌苗)只能引起短暂的免疫反应,不能像活的MTB那样刺激机体产生具有免疫保护性的细胞免疫反应,而不能产生持久、有效的免疫保护力,主要作为治疗性疫苗与化疗联合用于结核患者的治疗。

(四)核酸疫苗

核酸疫苗是指将含有编码蛋白基因序列的质粒载体,经肌内注射或微弹轰击等方法导入宿主体内,通过宿主细胞表达抗原蛋白,诱导宿主细胞产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。结核病核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。由于RNA疫苗不稳定,在体内存在时间短,表达短暂,生产、储存、运输比DNA疫苗要求高。因此,目前研究最多的是DNA疫苗。DNA疫苗可诱导全面的免疫反应,不仅可引起体液免疫反应,而且能诱导高水平的细胞免疫应答,尤其是特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL),其能够识别、杀伤、破坏被感染的细胞及清除细胞内的病原体,这对于清除寄生于巨噬细胞内的结核分枝杆菌非常有意义。解放军第三〇九医院研发的Ag85A DNA疫苗、Ag85AB DNA疫苗目前正在进行中试。

在过去的10年已有10种新型结核病疫苗进入Ⅰ期或Ⅱ期临床试验,均未出现安全问题或免疫病理发生,但预防性疫苗的临床试验周期长,还有一段较长的路要走。而治疗性疫苗的临床评价周期短,相信在不久的将来将看到新疫苗在结核病尤其是耐多药结核病患者的辅助治疗及潜伏感染者的预防治疗方面发挥作用。

【思考题】

1.为什么卡介苗的预防作用不佳?应当如何改进?

2.什么是核酸疫苗?

3.什么是活疫苗?

4.简述灭活疫苗的定义。

5.什么是亚单位疫苗?

6.什么是多肽疫苗?

(龚文平 梁 艳 吴雪琼)