卡介苗的改造策略

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时间:2019-10-18

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1、卡介苗的改造策略作者:何永林文章来源:疾控家园点击数:【关键词】卡介苗:失效原因;改造策略结核病(TB)仍然是威胁人类牛•命健康的重要疾病Z-,全球每年近300万人死于该病。人类免疫缺陷病毒(HW)感染、耐药菌株的增加使结核病的发病率和死亡率大幅上升。H前唯一获准用于预防结核病,普遍使用的设苗是卡介苗(BCG)。经多年的使用发现,儿童接种后可获得良好的保护效果,但对成人保护效杲滓异较大,不同的人群保护力从0%-80%不等。虽然有新型疫苗出现,但保护效果尚不能超越现有的BCG。如何发现BCG的不足,对现有BCG进行合理改造是结

2、核病疫苗研究的方向之一。本文就BCG失效的原因及改造BCG的策略作一-综述。1BCG的保护效果及失效原因BCG自从1948年普遍使用以来,已有30多亿人接种用于预防结核病。不同年龄、不同地区的人群接种后,其保护效果冇较人差界。儿童冇较高的保护力,可防止结核性脑膜炎和粟粒性结核的发牛,而成人保护效果差,在非洲和印度等环境中非结核分枝杆菌流行率高的地区保护效果更差,甚至根本无保护力(如在马拉韦的Karonga地区和印度的Chingleput地区)。BCG失效的原因一直是个争论的话题。山丁免疫接种使用的BCG菌株差异,免疫接种年龄

3、不同,接种人群遗传背景的多样性,各地BCG株的质量,及其它干扰免疫应答的诸多因素均对机体免疫应答产生影响,从而影响BCG的免疫效果,导致各人群的保护力不一致。综合文献,BCG的失效原因主要与以下四方面有关。1.1BCG缺乏重要保护性抗原BCG缺乏一些结核杆菌的保护性抗原,例如引起抗结核病记忆免疫和保护性免疫的靶抗原ESAT-6在所有的BCG中缺乏;另一些保护性抗原在部分的BCG缺乏,如MPT64。市于这些保护性抗原的缺乏,个体产牛的保护力冇限。这些抗原的缺失是BCG在实验室长期的传代培养,基因发生改变的结果,结核杆菌基因组测

4、序的完成和基因比较学的发展为了解当代BCG的遗传棊础和体外进化提供了重要支持。Behr等用全基因组微阵列作结核菌H37Rv株与牛分枝杆菌BCG株之间的平行比较杂交试验发现,现在使用的BCG基因有16个差别区RD1-RD16,共129个开放读码框缺失。有人推测其中的某些基因可能与细菌的壽力有关,也可能在BCG免疫失效中起着重要作用。Mahairas等发现编码结核杆菌ESAT-6分子的基因恰位于缺失的RD1基因差别区内(1C开放读码框),MPT64分子的编码基因位于RD2基因差别内(2G开放读码框)。1.2BCG不能有效刺激CD

5、8+T细胞亚群对结核病的免疫主要由细胞介导的免疫来完成,它包括CD4+T、CD8+T细胞和功能尚不十分明确CD1限制的T细胞和Y细胞等多个T细胞亚群。CD4+T细胞亚群在结核病的免疫中发挥的重要作用已为人们共识,特别是艾滋病患者因CD4+T细胞受损,更易发牛•结核病。CD8+T细胞可通过多种机制在宿主防御结核杆菌感染和潜伏感染屮发挥重要作用。BCG是一种强的CD4+T细胞型免疫应答诱导剂,但它是一种较弱的M11C1类限制性CD8+T细胞诱导激活剂,特别是对初始CD8+T细胞活化的能力值得怀疑,这可能是BCG的主耍缺陷之一。研

6、究表明,来自于BCG或者结核杆菌的抗原越容易进入宿主细胞胞浆,越容易刺激明显的MHC-I限制性的CD8+T细胞免疫应答。而存在于吞噬细胞吞噬体内的BCG的抗原成分不易进入胞浆,故不能有效刺激CD8+T细胞。因此如何优化CD4+T细胞和CD8+T细胞免疫应答Z间的平衡,有效刺激CD8+T细胞亚群是疫苗设计和改造必须考虑的。1.3环境分枝杆菌对BCG免疫的影响存在于周围环境中的一些非致病性分枝杆菌(如鸟分枝杆菌、母牛分枝杆菌和瘵昉分枝杆菌等)对BCG免疫产生重要彫响。在BCG接种试验中,大量的数据分析显示,研究地点的地理分布可以

7、解释41%的BCG效力的异质性。在热带地区环境中分枝杆菌的流行率较高,BCG保护效力较低。相反,坏境中分枝杆菌的流行率较低的地区,BCG的免疫保护力较高。关于这种干扰的确切机制尚不清楚,但有不同的解Hernandez-Pando等认为个体与高浓度的环境分枝杆菌接触后,可诱生Th2梨细胞因子,改变了BCG接种后免疫应答的类型,从细胞免疫向体液免疫转变。Palmer和Long认为坏境中分枝杆菌提供的微弱保护力掩了BCG的免疫效果。他们在研究中发现:如果将动物事先暴露在对结核感染冇不同保护力的各种环境分枝杆菌条件下,再用BCG接种

8、,则BCG接种后的免疫保护力将被掩盖。而这些环境屮分枝杆菌提供的微弱的免疫保护力不足以抵抗结核杆菌的感染。Brandt等最近的研究展示:从这些环境分枝杆菌流行地区分离出的分枝杆菌样本,免疫小鼠并无保护效力。这种“致敏”可抑制BCG的最初生长繁殖,使BCG接种只产生短暂的免疫应答。但不足以抵

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