病毒疫苗研究的新进展

【摘要】科技进步使越来越多疾病被治愈，但某些病毒感染而致的疾病只能抑制其恶化，难以治愈。因此，利用疫苗去进行疾病的预防和控制是一种至关重要的手段，接种疫苗可以预防或缓解个体的疾病严重性，也可以阻断和减少病毒传播给其他易感人群。近年来，病毒疫苗的研究不断取得新进展，本文以人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒和流感病毒为主，介绍病毒疫苗研究的新进展。

【关键词】疫苗 人类免疫缺陷病毒 乙型肝炎病毒 流感病毒

中图分类号：R392 文献标识码：B 文章编号：1005-0515（2012）3-067-02

天花从不治之症，到人痘预防，至1796年英国医生琴纳得出结论：牛痘可能使人预防天花，说明接种疫苗对于预防和控制疾病的发生是一个有效的途径。目前，对于艾滋病、乙型肝炎等，并没有一种疗法可以彻底清除病毒，因此，如能研制出有效安全可靠的疫苗，则有利于预防和控制这些暂不能治愈的疾病。随着科技的进步，对疫苗的研究也不断加深，本文以人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒和流感病毒为主，介绍病毒疫苗研究的新进展。

人类免疫缺陷病毒-1感染人体后，造成CD4+T淋巴细胞数量进行性减少，细胞免疫功能严重受损，最后导致艾滋病。据联合国艾滋病规划署2009年报告称，全球约有3340万艾滋病病毒感染者，2008年新增艾滋病病毒感染者约270万，而有约200万人死于艾滋病。

乙型肝炎病毒感染人体后，大多数成年人会康复并产生抗体，但小部分不能清除病毒且易发展成慢性肝病。但是，90%婴儿和高达50%儿童感染后不能自我清除，并发展成慢性乙肝。据统计，至2009年10月21日，全球感染HBV有20亿人，其中4亿人是慢性感染；每年有1-3千万人感染HBV，100百万人死于乙肝和其并发症。

流感病毒有高度的传染性，能引起急性呼吸道疾病，可在短期内突然发生，迅速蔓延，造成不同程度的流行，发病率高并伴有一定的死亡率。WHO的数据显示，每年流感病毒可影响到全球10％-20％的人口，感染率和死亡率最高的是老年人(>65岁)、儿童(

1 传统疫苗

1.1 减毒活疫苗

减毒活疫苗是指病原体经处理后，毒性亚单位的结构改变，毒性减弱而结合亚单位的活性保持不变，保持了抗原性的一类疫苗。将其接种到身体内，不会引起疾病的发生，但可引发机体免疫反应，起到获得长期或终生保护的作用。与灭活疫苗相比，这类疫苗免疫力强、作用时间长，但具有潜在的致病危险。

HIV的减毒活疫苗不能抵抗野生型病毒的超感染。流感病毒的减毒活疫苗诱导持续时间较长并有交叉保护性免疫，免疫原性好，能刺激产生SIgA。冷适应流感疫苗是一种降低了毒力并能在最佳适应温度下生长的人流感病毒株，研究中表明：根据减毒冷适应的甲型乙型流感病毒株研制的冷适应疫苗是减毒活疫苗的主要候选，但可因基因重配得到毒力恢复的重配株病毒，且在免疫缺陷患者中使用有致病危险。

1.2 灭活疫苗

灭活疫苗先对病毒或细菌培养，后将其灭活，它可由整个病毒或细菌组成，也可由裂解片段组成裂解疫苗（将微生物进一步纯化至疫苗仅含所需抗原成分）。它可以是蛋白质疫苗（包括类毒素和亚单位疫苗）或多糖疫苗。

HIV的灭活疫苗是用亚致死剂量福尔马林灭活HIV-1后62℃加热，保留了抗原性，但不能防御野生型病毒感染, 虽病毒血症减轻，但CD4+T细胞没有显著下降。运用2，2’-二硫代二吡啶和N-乙撑亚胺，能在保持包膜糖蛋白刺突完整性和功能的同时彻底灭活HIV-1和SIV的感染性。

HBV的灭活疫苗是血源性乙肝疫苗，具有良好的免疫原性，但接种者有感染其他病原体的潜在危险，10多年前已停止使用。现批准使用的甲乙肝联合疫苗也属于灭活疫苗，实验已证明使用联苗者的乙肝抗体反应比使用单价苗好。甲肝的佐剂作用可能通过分泌细胞因子等来增强乙肝抗原的作用，甲肝成分可能发挥强烈的免疫加强作用。

流感病毒的灭活疫苗是当前正在使用的主要疫苗，它能刺激机体产生相应的IgG抗体，但不能刺激产生分泌型免疫球蛋白；而且它对同型病毒感染有效，对异型病毒感染效果较差。包括：全病毒灭活疫苗、裂解型、基于包膜的亚单位疫苗和非结构蛋白亚单位疫苗。实验研究已证实，使用重组亚单位疫苗单独免疫是无效的，目前主要用重组亚单位疫苗联合其他载体疫苗实行联合免疫，这样可以增强疫苗免疫原性。流感全病毒灭活疫苗具有较高的免疫原性和相对较低的生产成本，但是抗原表位易缺失或抗原性易减弱导致不能产生足够的保护水平，以致增加免疫次数，而且在接种过程中副反应发生率较高，这限制了流感全病毒疫苗的应用。

2 新型疫苗

2.1 病毒样颗粒疫苗

VLP是不含病毒核酸的空壳结构，许多病毒结构蛋白都具有自动组装成VLP的能力，在形态结构上与天然的病毒颗粒相似，具有很强的免疫原性和生物学活性。且VLP不含有病毒遗传物质，不具有感染性，目前有些已经作为疫苗成功应用于临床。

HIV的Gag-Env VLP能诱导低而有效的中和抗体滴度，抵抗同源和异源HIV-1原始分离株。接种牛瘤病毒(BPV)-HIV-1 gp41嵌合VLP诱导全身和黏膜抗HIV中和抗体。流感病毒的M2e-HBc融合蛋白不仅能诱导出足够的抗体，还能增强T细胞反应，产生交叉性保护效应，大大降低流感病毒的致病率、致死率。

2.2 DNA疫苗

DNA疫苗，是近年来基因治疗研究中所衍生并发展起来的一个新的研究领域。它是指将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体直接注射到动物体内，使外源基因在活体内表达，产生的抗原激活机体的免疫系统，从而诱导特异性的体液免疫和细胞免疫应答。该疫苗既具有减毒疫苗的优点，同时又无逆转的危险，因此越来越受到人们的重视，被看作是继传统疫苗及基因工程亚单位疫苗之后的第三代疫苗。

HIV的DNA疫苗是将含有编码HIV蛋白基因的DNA分子直接注射到体内，使其在体内表达而诱导产生免疫应答。目前的HIV的DNA疫苗包括表达HIV-1 gag基因和IL-12或IL-15的裸DNA疫苗，可诱导有效的细胞和体液免疫，安全性好，构建灵活，可反复接种，研发周期短，生产成本低，但自身免疫效果不强，不够持久，需要多次加强免疫并与其它疫苗联合应用。

乙肝的DNA疫苗无抗原表位的改变，具有预防和治疗作用，应答时间长，能长期表达免疫原，具有交叉保护作用。目前主要问题是目的基因表达效率较低，安全性问题没有很好解决，纯化等下游工艺仍不成熟。

流感病毒的DNA疫苗是利用基因重组技术诱生保护性免疫应答的疫苗，能引起免疫宿主持久的体液和细胞免疫反应，且较少产生过敏反应，但安全性有待验证，而且质粒DNA进入细胞的效率太低，解决方法有：添加佐剂和改进疫苗递送方式。

2.3 重组活疫苗

HIV的重组活疫苗用于加强免疫，利用痘苗病毒作为载体的重组HIV活疫苗非常有效，该病毒可稳定表达HIV-2结构蛋白Gag，并能诱导小鼠产生特异性细胞和体液免疫应答；另一种用来构建重组HIV活疫苗的载体是SeV――来自小鼠的副黏病毒，它对灵长类动物没有致病性。重组活疫苗包括：非复制型重组痘苗病毒载体疫苗：免疫原性弱而增加剂量又可能引起机体产生明显的免疫应答；复制型痘苗载体疫苗：能在动物上引起较强的免疫应答和保护作用，目前该疫苗已进入Ib期临床试验阶段。目前在实验阶段的包括：以纽约株天花疫苗为载体构建的Polyenv艾滋病疫苗和DNA.天坛痘苗复合型艾滋病疫苗。

重组乙肝疫苗免疫后保护效果良好。新生儿在接种国产重组乙肝疫苗后免疫效果良好。但目前重组乙肝疫苗存在着一些问题：约有10％～15％的人不产生保护性抗体或抗体水平很低；容易造成漏种；基因变异株有可能在免疫后人群中流行而成为新的公共卫生问题。实验证明：基因重组乙肝疫苗无或低应答与HLA-DRBl*07基因密切相关；而HLA-DRBl*13对乙肝疫苗的免疫应答无明显影响。含其它蛋白序列的重组乙肝疫苗主要是含有乙肝病毒preS2和preSl抗原成分或HBV S基因变异株核心蛋白成分的各种新型重组乙肝疫苗，具有更大的免疫原性，能诱导更高效的免疫应答和抗体产生，中和乙肝病毒，保护机体免受病毒攻击，并可打破免疫耐受，清除乙肝病毒。新构建的重组疫苗病毒系统对HBV的感染能引起较宽的抗体反应，可望成为一种新型的重组疫苗。

2.4 合成肽疫苗

合成肽疫苗是一种仅含免疫决定簇组分的小肽, 即用人工方法按天然蛋白质的氨基酸顺序合成保护性短肽, 与载体连接后加佐剂所制成的疫苗。

HIV的多肽疫苗刺激中和抗体和细胞免疫能力很差，其刺激机体产生的抗体通常不能中和感染者自身携带的病毒，基本不能诱导细胞免疫，但多肽、融合蛋白和长脂肽的多表位联合疫苗既能单独使用，又能在初免-加强策略中与重组活载体疫苗联合使用。HIV的合成肽疫苗工艺简单，无安全性顾虑，但人体免疫原性较弱，合成昂贵。乙肝的合成肽疫苗安全性与稳定性较好，不仅能诱发体液免疫和细胞免疫，清除细胞内感染的乙肝病毒，还可使基因工程疫苗免疫无应答者产生抗体。流感病毒的合成肽疫苗是化学合成多肽疫苗，这种流感疫苗设计的靶位是EVETPIRN，合成肽获得的免疫机制与病毒感染不同。

2.5 其它疫苗

乙肝疫苗中还有口服疫苗和治疗性疫苗。口服疫苗是利用转基因技术从而诱生保护性免疫应答，在近年来发展迅速。抗原-抗体复合物型（IC）治疗性乙型肝炎疫苗是目前较有前景的一种治疗性疫苗，其Ⅲ期临床试验计划在2010年底完成。在IC治疗性乙型肝炎疫苗的研究实验中发现IC可使动物血清HBsAg下降，产生抗-HBs抗体，而且脾细胞可产生干扰素γ等细胞因子，并出现有效的杀伤T细胞。应用到慢性乙肝患者体外细胞免疫研究实验中，得到较理想的结果：1.HBsAg阳性、HBeAg阳性高病毒血症患者的DC-T细胞功能低下，表现为：对HBsAg刺激产生HLA-Ⅱ分子、IL-12分泌、T细胞增殖、活化T细胞产生细胞因子及诱生杀伤性T细胞功能均低下，而感染过乙肝但已恢复者的上述应答最强；2.IC可显著提高DC表面的HLA-Ⅱ、CD80、CD86及CD40分子数或表达；显著提高IL-12分泌；通过作用于T细胞，诱生显著增高的IL-2、IFNγ等细胞因子。对治疗性疫苗进行深入研究，有望打破机体耐受状态并最终清除病毒感染。

流感病毒的疫苗还包括病毒载体疫苗，其中包括腺病毒载体疫苗和痘病毒载体疫苗。腺病毒载体疫苗能够激发出很强免疫反应，但是由于许多人体血清中预先存在抗腺病毒中和性抗体，大大削弱了腺病毒载体疫苗的效果了，可通过非人类腺病毒构建基因疫苗避免预存抗腺病毒免疫的影响。痘病毒载体疫苗与相应的全病毒灭活疫苗相比，中和性抗体水平相当，但是dVV-HA5疫苗能诱导产生分泌γ-干扰素的CD8+T细胞，而灭活疫苗不能。

3 展望

研究艾滋病疫苗已有20多年，但由于其高度变异性、亚型间差异性、整合后不表现HIV抗原等特殊原因，我们对疫苗与人体免疫系统相互作用的具体机制仍缺乏深入了解。今后我们应更注重研制以刺激机体产生抗体为主的疫苗，而如何诱导机体产生具保护性作用的抗体就成了此类疫苗开发所要解决的主要问题。因而要拓展对艾滋病感染和机体免疫系统作用的认识，利用各种不同的新方法设计不同作用机制的新艾滋病疫苗。

乙肝是一种传染度高，治愈性低的顽疾，我国作为一个乙肝大国，广泛推行接种乙肝疫苗是预防乙肝感染和控制乙肝传播的有效途径，但有一部分人会接种无效，因此必须增强疫苗免疫效力，而利用疫苗佐剂是一个重要的手段。除了要加强对疫苗佐剂安全性和有效性的研究，还要继续深入研究乙肝疫苗，加强对突变株的流行病学监测。

目前对流感病毒的预防主要以接种流感疫苗为主。由于流感病毒表面的糖蛋白极易变异，这给传统疫苗带来了极大的挑战。M2e是对所有甲型流感病毒均有效的通用表位，制备安全有效的M2蛋白疫苗对预防控制流感具有重要意义。在今后的流感病毒疫苗研制中，可结合当前不同疫苗的优劣去进行深入研究，制备稳定系数高，安全性数好，有效的疫苗，从而防止流感的爆发和流行。

在过去的50年中，多种疫苗已为人类健康作出了重要贡献，对病毒学和免疫学基础研究的发展为人类在21世纪征服病毒性疾病提供了美好前景。目前对于HIV、HBV、流感病毒等严重威胁人类健康的病毒还需要更多的基础研究。

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