瘧疾核酸免疫的研究進展

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1、瘧疾核酸免疫的研究進展聯(lián)合國開發(fā)計劃署/世界銀行/世界衛(wèi)生組織聯(lián)合倡建的熱帶病特別規(guī)劃防治的6種主要熱帶病中，除麻風病外，其余5種都是寄生蟲病，而瘧疾則是危害性最大的一類寄生蟲病。盡管全國世界以蚊媒控制和藥物治療為中心的大規(guī)模防治計劃開展了近40年，但目前仍有100個國家和地區(qū)不同程度地受到疾疾的威脅。由于環(huán)境改變和流動人口的增加，受威脅人口很大的可變性。據(jù)估計，1994年有23億人口(占世界人口的41％)居住在受瘧疾威脅的地區(qū)。估計全世界瘧疾發(fā)病每年3－年億例，死亡人數(shù)為150－270萬人。大約100萬例5歲以下兒童死亡是由瘧疾或同時伴有

2、其它疾病所致[1]，因而瘧疾疫苗的研制勢在必行，并已成為瘧疾防治中的重要內(nèi)容?！　’懺x生活史有多個時期，每個生活史期有多種抗原，而且每種抗原具有多個表位，有些抗原還有多個等位基因，相同抗原又有多種結(jié)構(gòu)形式，免疫系統(tǒng)有多種作用因子，而不同宿主的免疫反應也不相同，所有的這些因素給瘧疾疫苗的研制帶來了許多困難[2]。從現(xiàn)有的瘧疾疫苗看，瘧疾的第一代疫苗——全蟲減毒疫苗激發(fā)的免疫反應低下，臨床試驗效果不佳。即使是寄予厚望的第二代疫苗——基因工程亞單位疫苗和化學合成多肽疫苗，也由于表達產(chǎn)物翻譯后的修飾功能較差難以確保抗原的天然構(gòu)型及免疫原性，特別是

3、對保護性抗原多為糖蛋白的蟲體生活史時期來說更是難以達到免疫保護效果，同時表達產(chǎn)物的純化過程也極為復雜，給實際應用帶來了困難。因此，近年興起的核酸免疫為瘧疾疫苗的研制帶來了希望。核酸疫苗被看作是極具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌呙鏪3]。核酸免疫已成為預防和治療傳染病的一種有希望的基因治療方法，帶有病原體抗原基因的質(zhì)粒DNA直接導入宿主細胞，可激發(fā)出針對編碼抗原的特異性細胞免疫應答和/或體液免疫應答[4]。在短短的幾年中核酸免疫已取得了長足的進展，本文就核酸免疫在瘧疾疫苗研制中的應用作一綜述?！　?　鼠約氏瘧原蟲的DNA疫苗　　1.1　環(huán)子孢子DNA疫苗

4、　　約氏瘧原蟲(P,yoelii)環(huán)子孢子蛋白(CSP，391aa)(簡稱為PyCSP)是子孢子表面表達最多的一種抗原，它也可表達于紅外期寄生蟲的質(zhì)膜和納蟲泡膜上。PyCSP是保護性免疫應答的靶抗原，過繼轉(zhuǎn)移PyCSP特異的CD8+和CD4+T細胞可保護小鼠的子孢子攻擊感染。而在體外，PyCSP特異的CD8+細胞毒T淋巴細胞(CTL)可以MHC-限制方式消滅培養(yǎng)感染肝細胞，而且針對PyCSP高度顯位重復區(qū)的抗體可在體外抑制子孢子的侵入，并可被動傳遞免疫保護作用給未受感染的小鼠[5]?！　edegah等[6]將重新構(gòu)建的含有PyCSP基因的

5、質(zhì)粒DNA直接肌肉注射免疫小鼠，并與輻射減毒子孢子的免疫效果相比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，核酸免疫小鼠可發(fā)產(chǎn)生抗CSP的特異性抗體和CTL反應，它們的反應水平均高于減毒子孢子免疫的小鼠。核酸免疫小鼠用5×105子孢子進行攻擊感染，結(jié)果肝期寄生蟲的負荷可減少86％；而以102子孢子攻擊感染經(jīng)過2－3次核酸免疫的動物，發(fā)現(xiàn)核酸疫苗對68％(18/28)的小鼠具有保護作用，并且這種保護作用依賴D8+T細胞。盡管PyCSP質(zhì)粒DNA免疫BALB/c小鼠可以劑量依賴形式誘導出高水平的CSP特異性抗體，且比減毒子孢子免疫鼠抗體水平高10－15倍，然而通過體外檢測抗

6、體對子孢子侵入肝期的寄生蟲生長發(fā)育的抑制作用，發(fā)現(xiàn)該DNA疫苗誘導的抗體應答只有中等水平的生物學活性。提示，上述DNAU疫苗的保護作用主要依賴于CTL介導的免疫應答。說明核酸免疫可用于抗瘧原蟲感染。PyCSP質(zhì)粒DNA免疫可誘導針對PyCSP的一種已被鑒定但尚未命名的CTL抗原特異性表位、MHC限制的CD8+CTL，且CTL應答與抗體應答呈相關(guān)關(guān)系。PyCSPdNA免疫誘導的CTL的水平(70％－80％特異性溶解靶細胞)明顯高于射線減毒子孢子(20％－30％特異性溶解靶細胞)免疫誘導的保護性免疫水平。Hoffman等[7]同樣構(gòu)建了可編碼P

7、yCSP基因的重組質(zhì)粒進行動物免疫試驗，獲得了與Sedegah等[8]報道相似的免疫效果。同時他們還發(fā)現(xiàn)，免疫注射3次(20-40μg/次)質(zhì)粒DNA可達到與每次注射200μg相同的保護性免疫效應，而且延長免疫間隔期似處可增強免疫效應?！　≡S多研究表明，MHC和非MHC基因可調(diào)控小鼠對約氏瘧原蟲感染的保護作用，而且針對惡性瘧原蟲(P.falciparum)、間日瘧原蟲(P.vivax)、約氏瘧原蟲及伯氏瘧原蟲(P.berghEi)的CD8+和CD4+T細胞表位和B細胞表位的免疫應答均受遺傳基因的限制。因此，為考察DNA疫苗在P.yoelii

8、鼠模型中的保護效果，Doolan等[8]利用能編碼PyCSP的質(zhì)粒DNA免疫5株近交系小鼠，它們的遺傳背景和H-2單倍型分別為BALB/c(H-2d)、A/J(H-2a)、B10