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编号:10235691
霍乱的免疫预防
http://www.100md.com 《广西预防医学》 2000年第2期
     作者:陈发钦

    单位:广西壮族自治区卫生防疫站 南宁530021

    关键词:

    广西预防医学000220

    分类号:R516.501文献标识码:A文章编号:1007-158X(2000)02-0115-04

    霍乱弧菌引起的霍乱危害严重,传播迅速。自1961年以来发生的第7次世界大流行,波及100多个国家和地区。1992年10月,在印度南部的马市发生O139霍乱流行,几周之内传播到印度其他地区。同年12月,孟加拉国出现相同霍乱的流行,随后传入其他国家,被认为可能是霍乱第8次世界大流行的开始,其特异性预防一直是人们探索的课题。

    1 霍乱弧菌抗原性研究
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    了解霍乱弧菌主要的保护性抗原,对测定人群的免疫水平和发展安全、低毒、高效的免疫制剂都有重要的意义。目前认为,霍乱弧菌的毒素、菌毛、脂多糖、鞭毛鞘蛋白、血凝素和外膜蛋白都有一定的保护作用,是保护性抗原。Levine MM等研究认为脂多糖(LPS)是主要保护性抗原。关于LPS的抗原结构,Sakazaki R使用常规血清学方法研究后,认为埃尔托霍乱弧菌LPS含有3种抗原因子,即A、B和C。小川血清型含有较大量的A、B和少量的C;而稻叶血清型含有较大量的A、C,但不含有B抗原。张继忠等的研究表明,霍乱O抗原的3种抗原因子除分布于菌体表面外,也延伸到菌毛和鞭毛[1,2]。刘端等利用O1群霍乱弧菌的外膜蛋白制品免疫家兔,制备相应血清,进行凝集实验和乳鼠被动保护试验,结果表明,霍乱弧菌的外膜蛋白是一种比较重要的保护性抗原,纯外膜蛋白制剂免疫血清的保护力约为用全菌作为免疫原时产生保护作用的17~19%。但霍乱弧菌的外膜蛋白由多种分子量的不同蛋白组成,至于哪一种或几种蛋白用作免疫原时能产生保护作用,尚不清楚[3]。许多研究者指出,霍乱弧菌的LPS及其某些外膜蛋白是具有保护性作用的抗原,但是只能起到部分的保护作用。因此,还有一些其他的保护性抗原存在。Taylor KK等认为霍乱弧菌的菌毛与菌体的粘附定居力有关,并有一定的免疫保护性。王世霞等通过小鼠被动保护试验研究,发现不仅TcpA菌毛,而且B型菌毛、X型菌毛均为有保护作用的抗原[4,5]。郑镇西等通过化学方法,从霍乱弧菌古典生物型的569B株中,分别提取出3个菌体抗原组分,从该菌的培养物滤液经聚合而成一个组分,共4个组分抗原。经理化分析证明Ⅰ组分是以霍乱外膜蛋白为主要成分的蛋白组分抗原;Ⅱ组分是脂多糖类抗原;Ⅲ组分是核蛋白为主的抗原;Ⅳ组分是肠毒素聚合而成的蛋白组分抗原。经生物学活性检查证明,Ⅰ组分具有抗菌体免疫的主要作用,有很强的抗原性,能产生很高的保护性效应;Ⅱ组分虽不及Ⅰ组分,但比Ⅲ组分好得多,也有很强的保护作用;Ⅲ组分是贫抗原物质,未表现出保护作用;Ⅳ组分是抗毒免疫的主要成分,也有相当的保护作用[6]。可见,霍乱弧菌的抗原较复杂,有待进一步研究。
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    2 霍乱弧菌自然感染者血清抗体研究

    一般认为人体感染霍乱弧菌后,血清中的杀弧菌抗体上升快,8~10天达高峰,然后迅速下降,到2~7个月下降到发病时的水平;抗毒抗体较杀弧菌抗体出现时间稍晚,一个月达高峰,以后下降也缓慢,持续12~18个月,甚至19~25个月仍可检出。鲍行豪等检测了6年来某地霍乱病人血清中抗毒抗体水平,结果显示病后49~50个月,尚有20%保持阳性水平。新疆不同地区的1102份血清测定分析,表明霍乱患者病后8年的杀弧菌抗体仍显著高于当地健康人。周祖木报道病后2周杀弧菌抗体和抗毒抗体阳性率达高峰,分别为45.00%和65.00%,然后逐渐下降,而在病后1、2年仍有较高的杀弧菌抗体和抗毒抗体阳性率[7]。米竹君等研究10例霍乱自然感染者,感染后5天能测到IgM抗毒素抗体,但感染者之间个体差异较大,反应不规律,在正常人血清中又有较高的交叉反应;IgA抗体在感染后第4天出现,在正常人血清中交叉反应最小;抗体GMT在3个星期到1个月时达高峰,3个月降至发病初期水平。从多数研究者的报道看,霍乱感染的血清抗体维持时间不长,但霍乱重复感染者少见。血清抗体与抗霍乱感染之间的关系如何?怎样准确检测血清抗体?都有待进一步研究。
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    3 霍乱局部免疫的研究

    霍乱的感染仅限于小肠粘膜,肠道局部的特异性免疫水平对阻止霍乱的感染是至关重要的。肠粘膜免疫系统含有特殊的淋巴样组织,当抗原物质与其接触并被吸收之后,可诱导B、T淋巴细胞产生保护性免疫应答。Rijpkema SG等认为霍乱弧菌感染后SIgA(分泌性IgA)在肠道内可增高许多倍,故推测SIgA是造成肠道免疫机制中的一个重要环节[8]。鲍行豪等研究发现由浆细胞产生单体IgA与同时产生的J链和一个分泌成分(Sc)形成一个二聚体,再与肠粘膜上皮细胞合成的糖蛋白形成分泌性IgA(SIgA)。此种SIgA具有穿透力,故可进入肠粘膜附于肠壁,形成局部免疫屏障。林远光报道了一种诱导及检测成年小鼠抗霍乱毒素浆细胞(Acc)的方法。用免疫荧光法对小鼠组织切片进行染色,发现肠固有层中有大量Acc存在,当空肠固有层中Acc密度≥4000/mm3时,小鼠获得抗霍乱毒素的完全保护力。他的研究还提示,成年小鼠是研究抗霍乱毒素保护性免疫的理想模型。也有人认为,血清抗体可达小肠粘膜,参与霍乱的局部免疫。但局部免疫与霍乱疾病自然史的相关性,尚未见报道。
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    4 霍乱疫苗的研究

    霍乱弧菌的抗原性复杂,因此,霍乱疫苗的研究经历了漫长而坎坷的道路。如曾经研制了非肠道免疫(如通过肌肉注射)的死菌苗、类毒素、类毒素加死菌苗、提纯的霍乱肠毒素B亚单位、A亚单位以及B亚单位加死菌,或经口服途径的减毒活菌苗等免疫制剂。这些菌苗或者由于保护作用不理想,或者由于有副作用,难于被人们接受,至今未获得一个理想的免疫制剂[9,10]。如陈惠蓉等报道用霍乱弧菌外膜蛋白和前霍乱原类毒素配制成霍乱组分菌苗,以现行吸附菌苗为对照,生理盐水为安慰剂,结果组分菌苗局部反应中强率高于现行吸附菌组;抗体阳转率两组无差异。

    基因工程的发展为构建高效、安全的口服活菌苗提供了可能。归纳起来,基因工程技术应用于霍乱菌苗的研制主要有两大类:一类是加法菌苗,即将克隆的霍乱弧菌有效保护性抗原基因在载体菌中表达,以期构建霍乱菌苗或肠道多价菌苗;第二类是减法菌苗,即将霍乱弧菌毒株的主要毒力因子减去,保留有效抗原基因。高庆申等采用基因工程方法,克隆霍乱弧菌的保护性抗原基因,组建了一株安全高效的工程菌苗。小鼠保护试验证实,重组菌苗菌株不仅对霍乱全菌有良好的保护作用,而且对霍乱毒素的攻击也有良好的保护作用[11]。王世霞等通过基因工程的方法,构建了在大肠杆菌表达霍乱弧菌脂多糖(LPS)加B亚单位(BS)的工程菌苗候选株:E. Coli(VC) LPS-O+CT-B+工程苗。在口服工程苗后,检测到分泌特异性抗霍乱LPS和CT抗体的PBL,并且血清抗体水平明显升高。这说明工程苗表达的霍乱LPS和BS具有较好的免疫原性[12]。杨永民等筛选出的CT基因天然缺失株IEM101,经动物免疫试验证实,对乳鼠、小白鼠、家兔都表现良好的免疫保护力。对人体用102~109菌量进行口服免疫,杀弧菌抗体在第14天最高可达1:20480,血清抗-LPSIgA抗体第28天最高可达1:10240,PBL特异性IgA分泌为阳性,表示此菌株可以引起肠道IgA抗体的产生[13]。但既使是基因工程菌苗,目前仍有许多问题尚未解决,比如找不到合适的肠道载体菌,从而不能产生有效保护;或者菌苗仍有部分残留毒性,对人体有害。Michael Gracey比较了几种霍乱疫苗的效果及副作用(见表1)[14],腹泻并不少见,保护率尚不理想。总之,在霍乱疫苗的研究中,仍有许多难题要攻克。霍乱弧菌新血清群O139的出现,又为霍乱疫苗的研制提出了新的课题。霍乱流行株O139Bengal 与O1 群霍乱弧菌之间无交叉免疫[15~17],促使人们研究新的霍乱疫苗以预防O139 型霍乱之发生。 因而要想有效地控制O1 和O139 血清群霍乱弧菌流行,必须制备同时抗这两个血清群霍乱弧菌的菌苗[18]
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    表1 几种霍乱疫苗的比较 疫苗

    针次数

    副作用

    效果

    自愿者

    现场试验

    死疫苗

    非肠道

    3

    发烧,疼痛

    50%~80%(<1年)

    口服WC

    3
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    无

    56%

    58%(6个月)

    53%(12个月)

    口服WC+B

    3

    无

    64%

    85%(6个月)

    62%(12个月)

    活疫苗

    未做

    Tx-Star SR
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    1

    腹泻(24%)

    61%

    未做

    JBK 70

    1

    腹泻(25%~80%)

    89%

    未做

    CVD 103

    1

    腹泻(11%)

    67%~87%
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    未做

    注:WC指全细胞;B指B亚单位;CVD103等是菌苗候选株代号。

    参考文献

    1,Sengupta DK,Sengupta TK, Ghose AC.Major outer membrane proteins of vibrio cholera and their role in induction of protective immunitythrough inhibition of intestinal colonization.Infect Immun ,1992, 60(11):4848-4855.

    2,张继忠, 张树波. 用单克隆抗体—免疫金电镜研究O1群霍乱弧菌脂多糖群及型抗原的分布. 中华流行病学杂志,1992,13(特刊7号):214-216
, http://www.100md.com
    3,刘 端,朱凤云, 张纪忠,等. O1群霍乱弧菌外膜蛋白保护作用的研究, 中华流行病学杂志 ,1993,14(特刊15号):168-171。

    4,王世霞, 刘延清, 祁国明,等. O139群霍乱弧菌产生的一种新型菌毛—X型菌毛. 中华流行病学杂志,1997,18(5-B):340-342。

    5,王世霞, 刘延清,祁国明,等. O1群霍乱弧菌菌毛的研究. 中华流行病学杂志, 1992,13(特刊7号):217-221。

    6,郑镇西, 沈慧伶, 王乃尹,等. 霍乱弧菌组分抗原的研究. 中华流行病学杂志,1988 ,9(特刊3号):327-332。

    7,周祖木, 金振伦, 林其峰,等. 埃尔托霍乱隐蔽性的研究. 中华流行病学杂志,1988, 9(特刊3号):127-129。
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    8,Rijpkema SG, Jansen WH , Gielen H, et al. Immunoglobulins in bile and serum of the rabbit associated with protection after Vibrio cholerae infection and vaccination.Microb Pathog,1987, 3(5):365-75

    9,Sanchez JL,Trofa AF,Taylor DN,et al.Safety and Immunogenicity of the oral, whole cell/recombinant B subunit cholera vaccine in NorthAmerican volunteers. J Infect Dis, 1993,167(6):1446-1449

    10,Clemens JD, Levine MM. Field trail of oral cholera vaccine in Bangladesh: results from three-year follow-up. Lancet,1990,335: 270- 273
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    11,高庆申, 等. 同时表达霍乱脂多糖O-抗原和霍乱肠毒素B亚单位抗原的初步基因工程菌毛的构建. 中华流行病学杂志, 1990, 11(特刊7号):330~333

    12,王世霞,章丽娟,高庆申,等. 检测PBL评价同时表达霍乱弧菌LPS-O+CT-B+工程菌苗侯选株在人体的反应及免疫原性. 中华流行病学杂志,1992,13(特刊7号):222-227

    13,祁国明,刘延清,王世霞,等. 霍乱口服活菌苗的研究. 中华流行病学杂志,1993,14(特刊15号):127-130

    14,Michael Gracey. Diarrhea. CRC Press, 1991:243-245.

    15,Cholera working group. Large epidemic of chol-era-like disease in Bangladesh caused by Vibrio cholera O139 synonym Bengal. Lancet, 1993, 342:387-390.
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    16,Albert MJ, Alam K, Ansaruzzaman M, et al.Lack of cross-protection against diarrhea due to Vibrio cholera O139(Bengal strain) after oral immunization of rabbits with V. cholera O1 strain vaccine CVD 103-HgR.J Infect Dis,1994, 169(1):230-231.

    17,于纪桂,刘延清,祁国明,等. O139群与O1群霍乱弧菌的比较研究. 中华流行病学杂志, 1998, 19(3-B):285-288。

    18,于纪桂, 刘延清, 祁国明,等. O139霍乱弧菌脂多糖单克隆抗体的制备及其保护性研究. 中华流行病学杂志,1997,18(5-B):360-363

    (1999-03-12收稿。2000-02-20修回。), 百拇医药


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