免疫治療 >> 治療性疫苗的研究進(jìn)展

 

 

      大約10年前，就有研究報(bào)道應(yīng)用疫苗接種手段治療乙肝病毒攜帶者，但效果并不滿意。他們所使用的疫苗即為市售的乙肝疫苗。那么治療性疫苗究竟有哪些特點(diǎn)？

 

1. 使用對(duì)象不同：治療性疫苗的使用對(duì)象為已病者，而普通疫苗的使用對(duì)象為未病者

 

2. 使用目的不同：治療性疫苗的目的是治療疾病，普通疫苗的目的是預(yù)防疾病

 

3. 受用者狀態(tài)不同： 治療性疫苗的受用對(duì)象是患者，他們往往有不同程度的免疫缺陷或免疫耐受，而普通疫苗的受用者是“健康人”，他們的基本狀況是正常的。

 

4. 監(jiān)測(cè)手段不同：普通疫苗接種后產(chǎn)生保護(hù)性抗體，可通過實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果準(zhǔn)確，可靠。而治療性疫苗接種后疾病是否改善，則需要結(jié)合臨床癥狀，體征，疾病相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行綜合測(cè)試，較為復(fù)雜，且其準(zhǔn)確性尚有爭(zhēng)議。

 

5. 期望激發(fā)的免疫應(yīng)答類型不同：普通疫苗接種后，期望產(chǎn)生的是保護(hù)性抗體，即激發(fā)體液免疫反應(yīng)；而治療性疫苗主要用于病毒感染和腫瘤疾病，病毒一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，抗體即失去作用，腫瘤細(xì)胞的殺滅也主要依賴細(xì)胞免疫效應(yīng)，因此，治療性疫苗應(yīng)以激發(fā)細(xì)胞免疫反應(yīng)為主要目的，這是與普通疫苗最大的區(qū)別。

 

 

 

      治療性疫苗的研究是21世紀(jì)的熱點(diǎn)，目前已見報(bào)道的有以下幾類。

 

1. 蛋白抗原加佐劑：例如乙肝病毒表面抗原（含前S1、前S2蛋白者最佳）內(nèi)偶聯(lián)佐劑，已見報(bào)道的佐劑有脂質(zhì)體，霍亂毒素B蛋白，免疫增強(qiáng)序列（卡介苗的成份物質(zhì)）等。盡管其作用機(jī)理不同，但目的都是期望通過佐劑的聯(lián)合應(yīng)用，增強(qiáng)抗原性，中止受用者可能存在的免疫耐受，并通過免疫反應(yīng)類型的改變，盡可能多地激活細(xì)胞免疫反應(yīng)，達(dá)到治療疾病的目的。

 

2. 重組抗原： 首先分析病原體抗原的全結(jié)構(gòu)，再篩選出其中激活T細(xì)胞的抗原表位，將這些表位利用生化手段重新集合、濃縮，或?qū)⒕幋a這些表位的DNA序列重新組合，表達(dá)，最終得到富含T細(xì)胞活化位點(diǎn)的超級(jí)抗原。該抗原可有效地激活細(xì)胞免疫。

 

3. DNA疫苗：將編碼某種抗原的核酸表達(dá)載體直接轉(zhuǎn)染到機(jī)體內(nèi)，激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)外源蛋白的特異性免疫應(yīng)答的過程�；�因免疫，核酸疫苗及DNA疫苗所指的都是同一技術(shù)。

在疫苗接種中通常都使用蛋白質(zhì)，即基因工程疫苗。將編碼某種抗原的基因?qū)�入表達(dá)系統(tǒng)中，再經(jīng)過對(duì)表達(dá)物的純化，將目的蛋白分離后應(yīng)用于人體。對(duì)表達(dá)物的純化過程也即通常所說的基因工程的下游工程，其過程極為復(fù)雜，耗時(shí)耗資，且因目前所用的表達(dá)系統(tǒng)如酵母、大腸桿菌乃至真核表達(dá)系統(tǒng)都不能完全模仿體內(nèi)的表達(dá)模式，其表達(dá)產(chǎn)物與天然產(chǎn)物之間存在著結(jié)構(gòu)、功能上的區(qū)別，例如許多抗原物質(zhì)的抗原性與其結(jié)構(gòu)中的多糖物質(zhì)的性質(zhì)與含量關(guān)系密切，但表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)的蛋白質(zhì)多糖含量有限，在后處理過程中再作糖基化處理，其結(jié)構(gòu)也與天然產(chǎn)物有所不同，很大程度上影響了抗原的特異性和抗原性的強(qiáng)度。曾經(jīng)有人設(shè)想，如果將編碼抗原的DNA序列直接到入受用者體內(nèi)，以使其在體內(nèi)持續(xù)表達(dá)抗原蛋白，表達(dá)系統(tǒng)就是人體的細(xì)胞，也有人形容將蛋白生產(chǎn)的工廠移到人體內(nèi)，將繁雜的下游工程由人體自行完成，不但確保抗原物質(zhì)結(jié)構(gòu)的天然性、抗原性的完全，還可持續(xù)釋放抗原，對(duì)機(jī)體持續(xù)的保持免疫刺激。這個(gè)設(shè)想在當(dāng)時(shí)似乎是天方夜譚，但隨著科學(xué)的發(fā)展，將工廠搬家的設(shè)想終于實(shí)現(xiàn)了。

 

    1991年，在研究基因治療的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)，在給對(duì)照動(dòng)物注射未經(jīng)任何化學(xué)修飾的DNA片斷時(shí)，動(dòng)物不僅吸收了裸露的DNA，而且在注射局部的肌細(xì)胞中，能夠檢測(cè)出相應(yīng)基因產(chǎn)物的活性，這個(gè)發(fā)現(xiàn)意味著機(jī)體細(xì)胞能夠整合外源基因，并利用自己的表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)相應(yīng)的蛋白產(chǎn)物。1992年，又有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將編碼人生長(zhǎng)激素的DNA質(zhì)粒接種到小鼠耳部皮膚，大多數(shù)小鼠產(chǎn)生了抗人生長(zhǎng)激素抗體，再給予二次免疫后，抗體水平大大加強(qiáng)。上述結(jié)果表明，直接注射外源基因，確實(shí)可以誘導(dǎo)出相應(yīng)的免疫應(yīng)答。這個(gè)發(fā)現(xiàn)的意義是非常重大的。眾所周知，控制傳染病發(fā)生的最佳措施是尋找安全、有效和穩(wěn)定的疫苗。傳統(tǒng)疫苗主要來源于滅活的與減毒的病原體抗原，及所謂血源性疫苗，其效價(jià)及安全性總有不足之處。例如滅活疫苗難以獲得滿意的免疫效果，減毒活疫苗又存在回復(fù)突變的危險(xiǎn)。第二代疫苗為亞單位疫苗或稱多肽疫苗，是利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，體外合成特定的抗原多肽鏈，其安全性雖有保障，但也存在抗原性不完全，免疫原性弱的缺點(diǎn)。而此種技術(shù)的代價(jià)也是非常昂貴的。第三代疫苗即基因工程疫苗，前面已有論述，總之也存在同樣的不足。而DNA疫苗或稱為第四代疫苗，利用感染因子一段具有保護(hù)效應(yīng)的核酸片斷，通過在體內(nèi)的表達(dá)，來激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生抗感染免疫。由于轉(zhuǎn)化到體內(nèi)的只是基因序列片斷，而非全部基因組，因此更具有安全性。另外，DNA疫苗直接導(dǎo)入體內(nèi)，省略了繁雜的體外表達(dá)，下游處理等過程，操作簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉。1994年5月，世界問世**在日內(nèi)瓦召開核酸疫苗會(huì)議，對(duì)基因免疫用于微生物和寄生蟲感染引起的傳染病的預(yù)防和治療前景進(jìn)行了廣泛的討論。充分肯定其價(jià)值，并預(yù)測(cè)DNA免疫會(huì)成為預(yù)防、治療傳染病的研究熱點(diǎn)。

 

      其后眾多的研究表明，基因免疫的最大價(jià)值可能并非用于預(yù)防接種以取代普通的疫苗，而是用于疾病的治療，即成為一種全新概念的免疫治療手段，是治療性疫苗的最有力的候選者之一。以上我們?cè)��?jīng)談及治療性疫苗與普通疫苗的區(qū)別是強(qiáng)調(diào)指出對(duì)于病毒性疾病和腫瘤的治療，治療性疫苗應(yīng)以激發(fā)T細(xì)胞尤其是細(xì)胞毒性T細(xì)胞為主要目的，而DNA疫苗恰恰具有這樣的生物活性特點(diǎn)。其作用機(jī)理尚未完全闡明，但以下觀點(diǎn)基本達(dá)成共識(shí)：DNA疫苗進(jìn)入體內(nèi)后，宿主細(xì)胞攝取外源DNA，DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后翻譯等過程后，翻譯后的產(chǎn)物經(jīng)過免疫系統(tǒng)處理、提呈，最終誘導(dǎo)產(chǎn)生CD4介導(dǎo)的體液免疫應(yīng)答和CD8介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答。有學(xué)者提出，DNA質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞并長(zhǎng)期存留，使機(jī)體的免疫系統(tǒng)接受長(zhǎng)期、持續(xù)的抗原刺激，從而使機(jī)體中體液的免疫記憶細(xì)胞能長(zhǎng)期存在，以此維持特異性免疫能力。小量、持續(xù)的抗原刺激，最易作用于機(jī)體的細(xì)胞免疫系統(tǒng)，激活細(xì)胞毒性T細(xì)胞。當(dāng)然，DNA疫苗的臨床使用尚存在許多必須解決的問題，例如長(zhǎng)期、低量的抗原刺激是否會(huì)誘導(dǎo)免疫耐受？能否產(chǎn)生抗DNA抗體？能否使正常細(xì)胞異常轉(zhuǎn)化等等。但基因免疫作為一種新的手段是值得我們關(guān)注的。

 

 

      1. 直接肌肉注射。將DNA表達(dá)載體直接注射到多種**中，包括血液、肝臟、皮膚、腦和肌肉，其中以肌肉注射最為成功。研究表明，注射的DNA在肌肉細(xì)胞中以環(huán)型分子存在，不能復(fù)制，并不整合到宿主細(xì)胞染色體中，肌肉細(xì)胞中特有的橫管系統(tǒng)與細(xì)胞外空間有直接交通，因而可能介導(dǎo)質(zhì)粒DNA的內(nèi)吞作用。此外，橫紋肌中溶媒體和DNA酶的含量較低，可能也是質(zhì)粒DNA能在細(xì)胞中存在較長(zhǎng)時(shí)間的原因。盡管肌肉**提呈抗原的效率較低，但肌肉細(xì)胞某些特殊結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)和吸收是十分有利的。為了提高肌肉**對(duì)外源基因的吸收和表達(dá)，一些學(xué)者設(shè)法事先在動(dòng)物接種的局部進(jìn)行預(yù)處理，例如事先在注射局部用蛇毒心肌毒素或局部麻醉法誘生動(dòng)物成熟肌肉再生，然后進(jìn)行基因免疫，其效果較之未處理者提高近10倍。

 

      2. 微離子轟擊介導(dǎo)的DNA免疫： 微粒子轟擊技術(shù)又稱基因槍，是應(yīng)用高能微粒子轟擊將DNA質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到機(jī)體內(nèi)的技術(shù)。其技術(shù)依據(jù)是亞微粒的鎢和金能自發(fā)地吸附DNA，將包裹有金粉或鎢粉的DNA質(zhì)粒，借助高能電場(chǎng)以極快的速度轟擊動(dòng)物表皮**，能夠獲得滿意的免疫效果。而且所需要的DNA用量明顯減少。例如有報(bào)告指出，基因槍介導(dǎo)的基因免疫DNA用量?jī)H為16ng，而肌肉注射要得到同樣效果，DNA用量約為5000倍左右。基因槍技術(shù)將DNA質(zhì)粒轉(zhuǎn)導(dǎo)入表皮，表皮**含有大量的抗原提呈細(xì)胞，如郎格漢細(xì)胞，并有豐富的淋巴細(xì)胞和各種免疫成份，有利于抗原的局部表達(dá)和激活免疫系統(tǒng)。目前認(rèn)為基因槍技術(shù)和表皮轉(zhuǎn)導(dǎo)是基因免疫的最佳途徑。

 

      3. 其他途徑：除以上接種途徑外，還有許多接種途徑也在實(shí)驗(yàn)之中。包括皮下、腹腔、靜脈、鼻粘膜等。鼻粘膜接種的效果與肌肉接種類似。其原因可能與鼻粘膜表面豐富的淋巴**有關(guān)。