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鼠疫疫苗研究进展 崔萍 (临沂师范学院,山东临沂276005) 摘要:鼠疫具有高度传染性和致病性,早期的预防很重要。免疫接种是预防鼠疫的重要措施之一。传 统的鼠疲疫苗包括灭活疫苗、减毒活疫苗。随着生物技术的发展,使得亚单位疫苗和核酸疫苗应运而生,并 成为研究的热点。论文综述了当前鼠疫疫苗的应用现状和新型疫苗的开发研究概况。 关键词:鼠疫;灭活疫苗;减毒活疫苗;亚单位疫苗中图分类号:S852.4;S855.99文献标识码:A文章编号:1007-5038(2009)05-0084-03 鼠疫是由鼠疫耶尔森菌(Yersim/ pestis )引起 的人兽共患烈性传染病,历史记载数亿人死于鼠 疫⑴。它不依赖于人而长期存在于自然界特定的地 理环境中。鼠疫包括肺鼠疫、腺鼠疫及败血型鼠疫 3种形式⑵,人腺鼠疫经感染的跳蚤叮咬感染,鼠疫 耶尔森菌迁移到肺部就引起肺鼠疫感染,肺鼠疫通 过气溶胶在人与人之间传播,在不予治疗的情况下 死亡率100%,各型鼠疫均可发生败血症。免疫接 种是预防鼠疫的重要措施之一,特别是对于有接触 危险的人群和卫生防疫人员,更是必不可少的个人 防护手段,但是目前疫苗接种并未全面进行。本文 综述了当前鼠疫疫苗的应用现状和新型疫苗的开发 研究。 1灭活苗 以美国Meyer K等⑴为代表的一派主张生产 使用灭活疫苗,认为弱毒疫苗株在减毒过程中必然 会失去某些毒力因子,而使疫苗株的免疫抗原不够 完全,不如用强毒株生产灭活疫苗安全有效。正在 使用的鼠疫灭活菌苗为USP菌苗,全细胞鼠疫死菌 苗于1946年首次应用于人类,这种经过福尔马林或 热处理而获得的全菌苗因具有严重的缺陷即对肺鼠 疫无效而限制了它的应用。 该疫苗免疫有效性的依据是间接从越战中美军 证实感染的病例数中得出的,目前还没有确定的临 床试验来证实该菌苗对人的有效性。同时长期的临 床试验证明灭活疫苗也有局限性:生产安全性差;保 护效率低,有效期短,需要在6个月后重复免疫;副 反应率高;价格昂贵,而且对肺鼠疫保护效果不佳, 美国现已停止生产使用⑴。 2减毒活疫苗 我国一直沿用的是减毒鼠疫活疫苗。1929年 Girard和Robic在马达加斯加从一名鼠疫患者分离 到一株鼠疫耶尔森菌,在16 C〜20 C培养传代,经 过5年成为减毒株(EV株)。曾经使用过的鼠疫减 毒活菌苗有EV株、MII 40株、A1122株、Tjiwidej 株等,除EV株和我国使用的EV兰株外,其他株都 由于效果不佳或副作用太大而被淘汰。一般认为活 菌苗在体内可以短暂繁殖,能刺激产生细胞免疫和 F1抗体,效果好于死疫苗。减毒鼠疫活菌苗,皮下 注射对腺鼠疫保护效果好⑴,但不良反应较大,有潜 在的毒性,对肺鼠疫不能完全保护,皮肤划痕接种, 由于受技术操作影响,活菌进入体内的数量不好控 制,免疫效果有时难以确定。 我国现用的EV兰菌苗是Pgm突变株,其残余 毒力已明显降低。动物试验表明,该菌苗对小鼠和 豚鼠均具有相当高的保护力,但在人体接种后免疫 强度不高,免疫有效期短,即该疫苗株在动物体与人 体使用效果不平行。还有接种该萌苗后仍然发病的 报道。到目前为止,尚无足够研究数据可以评价任 何一种鼠疫疫苗的效果或表明疫苗间的相对有效性 及耐受性,也没有证据证明任何一种鼠疫疫苗存在 长远保护作用。 3鼠疫亚单位疫苗 收稿日期;2009-03-02 作者简介:崔萍(1979-).女.陕西渭南人,讲师,硕士,主要从事动物疾病防治工作. 鼠疫亚单位疫苗克服了传统疫苗对肺鼠疫保护 无效的问题,也是当前鼠疫疫苗研究成果最多的方 向。鼠疫亚单位疫苗主要围绕两种主要抗原成分 (F1抗原和V抗原)展开。近年来随着对鼠疫耶尔 森菌抗原成分的深入研究,相继发现了一些有效的 新免疫原,也是将来可能的疫苗选择。 3.1针对F1抗原的亚单位疫苗 F1是鼠疫耶尔森菌的荚膜蛋白抗原,由65 Md 质粒决定,编码分子质量约15.5 ku的多肽。F1分 子毒性弱而免疫原性强,并含有多个抗原决定簇,在 体内具有抗细胞吞噬作用,可诱导机体产生抗荚膜 抗体,并与抗鼠疫耶尔森菌感染的抵抗力密切相 关灭活及减毒活疫苗中的主要成分即为F1抗 原。许多研究表明,以F1抗原制备的亚单位疫苗可 引起不同种类的动物对鼠疫的保护作用⑺,高滴度 的F1抗体可在被感染的存活个体中检测到,表明 F1抗原对人类是一种主要的保护性抗原。 3.2针对LcrV抗原的亚单位疫苗 另一个鼠疫耶尔森菌保护性抗原是V抗原,由 45 Md质粒编码,该质粒上约38 ku区决定细菌表 达V抗原向。V抗原是一种分泌蛋白,既是一种调 节蛋白,也是一种毒力因子。作为鼠疫耶尔森菌分 泌蛋白中惟一具有保护性的蛋白,V抗原成为亚单 位疫苗的研究热点Anderson和Leary都证实 重组V抗原在小鼠模型中能对致死量的鼠疫耶尔 森菌感染产生保护性免疫。 另有试验证实在鼠疫耶尔森菌的众多抗原蛋白 中,V抗原具有较高的免疫原性,且与F1抗原有很 强的协同保护作用。用鼠疫V抗原和F1抗原组成 的双价抗原免疫的小鼠,在抗鼠疫免疫保护力上高 于仅用F1或V单价抗原免疫的小鼠。从而派生出 用F1抗原与V抗原组成双价抗原亚单位疫苗的方 法由于F1和V是鼠疫耶尔森菌的重要保护 性抗原和具有种属间的保守性,以及F1-V融合抗 原分子在免疫原性和免疫保护性上具有叠加效应, 巳成为鼠疫新型疫苗研制中首选的保护性抗原分子 靶标。 3.3有效新免疫原的发现 鼠疫耶尔森菌的致病过程涉及多个毒力因子和 毒力辅助因子,这些因子都有可能是重要的保护性 抗原3】,尤其是那些细菌对外环境剌激作出反应时 才分泌的毒力因子或毒力辅助因子,也是可能的疫 苗选择。 Yop分泌蛋白(YscF)是鼠疫耶尔森菌表面表 达的一种蛋白,也是一种毒力因子【瑚,主要的功能 是聚合形成2 nm的管道穿刺哺乳动物细胞膜连接 细菌和哺乳动物细胞,以方便运送耶尔森菌外蛋白 效应器进入宿主细胞。菌体外面暴露的YscF被抗 YscF的抗体所识别能够阻止其他毒力因子的释放。 有研究证实口的,YscF多肽也是鼠疫耶尔森菌的保 护性抗原。鼠疫耶尔森菌的免疫原性除决定于F1 抗原和V抗原外,还与鼠疫耶尔森菌染色体和质粒 编码的其他毒力因子或毒力辅助因子(尤其是多种 Yops)有关,所以 F1 十 V +YscF、Fl +YscF、V + YscF等新型鼠疫疫苗是目前鼠疫亚单位疫苗的研 究热点曰气4其他新型疫苗 迄今国内外鼠疫疫苗的研究重点还是蛋白质疫 苗,也已进入临床评价试验。蛋白质疫苗虽然有效 但仍存在一些局限性,包括需肌肉注射、成本高和需 要与佐剂配合使用等。所以近几年来,人们致力于 DNA疫苗的研究。HaimG等构建了克隆Fl抗原 基因全长的质粒和克隆与去掉信号肽的F1基因 (deFIDNA)的质粒,通过肌肉注射和基因枪免疫不 同的小鼠后,deFIDNA质粒有较好的免疫原性和较 好的免疫保护效果DNA疫苗可提高免疫原性 和保护,还省略了亚单位疫苗蛋白的纯化,为以后鼠 疫的预防和控制提供了新思路[购。 活载体疫苗可通过口鼻途径接种,接种方式简 单,适宜于群体的免疫接种。此外,疫苗抗原不需要 提纯、