丙型肝炎疫苗研究进展

(整期优先)网络出版时间:2013-05-15
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丙型肝炎疫苗研究进展

陈琛

陈琛(福建省福州市第四医院检验科福建福州350001)

【摘要】全世界约有3%的人口感染丙肝病毒(HCV),每年因丙肝致死的人数超过47万,丙肝已成为危害人体健康的“隐形杀手”。当前治疗丙肝一般采用抗丙肝病毒的药物(干扰素)。但由于此类药物有一定的副作用且疗效不稳定,仍需要开发出一种稳定有效的丙肝疫苗。当前国内外尚无稳定有效的丙型肝炎防治疫苗。目前针对丙肝疫苗的研究主要集中在T细胞疫苗,即如何有效触发CD4+与CD8+T细胞产生免疫反应。近年来,预防性与治疗性HCV疫苗的研究都有一定的发展,另一方面,HIV&HCV混合疫苗也逐渐成为研究的热点。

【关键词】丙型肝炎疫苗研究

【中图分类号】R392【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2013)05-0324-01

1丙型肝炎的流行病学

丙型肝炎呈全球性流行,是欧美及日本等国家终末期肝病的最主要原因。据世界卫生组织统计,全球约有3%的人口感染HCV(1.7亿人),每年新发丙型肝炎病例约3.5万例。

全国血清流行病学调查资料显示,我国一般人群抗HCV阳性率为3.2%。各地抗HCV阳性率有一定差异,以长江为界,北方(3.6%)高于南方(2.9%),西南、华东、华北、西北、中南和东北分别为2.5%、2.7%、3.2%、3.3%、3.8%和4.6%。抗HCV阳性率随年龄增长而逐渐上升,由1岁组的2.0%至50~59岁组的3.9%。男女间无明显差异。HCV1b和2a基因型在我国较为常见,其中以1b型为主;某些地区有1a、2b和3b型报道;6型主要见于香港和澳门地区,在南方边境省份也可见此基因型[1]。

2丙肝疫苗的免疫机理

在HCV的抗原基因中,核心蛋白Core、NS3区、NS4区、NS5区基因编码的抗原免疫原性最强,相应抗体出现早,分布广,亲和力强[2]。NS3蛋白是一种多功能蛋白;NS5蛋白是RNA依赖的RNA聚合酶,均为HCV复制所必需,是抗病毒治疗的重要靶位。因此,针对HCV的免疫反应应该从这几个基因编码区着手,产生出能够中和核心蛋白Core、NS3区、NS5区基因编码的抗病毒物质。研究表明,(干扰素)能够一定程度上中和核心蛋白Core、NS3区、NS5区基因编码,产生相应的抗病毒蛋白,从而有效抑制HCV病毒的繁殖与传播。因此如何使人体产生干扰素成为丙肝疫苗的研究重点。实际上,CD4+T细胞可以产生干扰素,但同时,CD4+T细胞的成熟又需要CD8+T细胞的刺激。所以CD4+与CD8+T细胞在丙肝疫苗的研究中占有重要的地位。此外,E1与E2糖蛋白的中和作用也有助于控制HCV感染。

基于以上的分析,理想的HCV疫苗要能够产生强烈的CD4+与CD8+T细胞交叉反应,并产生中和抗体(NAb)来抑制HCV的繁殖或清除HCV。此外,CD4+与CD8+T细胞的特异性免疫反应在HCV的感染中也起到关键的作用。但是也有研究表明,在疫苗中加入结构蛋白对抑制HCV更为关键,并在黑猩猩的动物模型实验中得到证实。然而,HCV疫苗的研究面临许多难题,主要有:HCV繁殖能力强,易变异,从而降低抗病毒蛋白与中和抗体的作用;由于HCV抗原的持续刺激,CD8+T细胞逐渐失去对HCV的特异性作用。因此,研究者尚未研制出稳定有效的HCV疫苗。

3当前正在研究的丙肝疫苗

3.1治疗性疫苗

过去的几年里,研究者尝试研制治疗性HCV疫苗,这类疫苗可以减少患者体内的病毒载量,减少病毒的二次传播,延缓疾病的临床表现,并在临床上进行了试验。

研制治疗性疫苗的普遍思路是用合成肽组建core、NS3、NS4蛋白,再混入辅助剂,注入体内。试验中60个患者接受疫苗后,有三分之二表现出HCV特异性T细胞免疫反应。但是免疫反应较弱,也没有出现病毒载量的明显下降。

之后出现一种DNA疫苗,这种疫苗携带NS3/4A信息,注入体内后会产生HCV特异性T细胞免疫反应。试验将携带HCV结构蛋白编码的DNA疫苗注入患者体内后,大部分患者体内可以检测出HCV特异性免疫反应与中和抗体。虽然病毒载量并没有减少,但几乎一半患者的肝纤维化有好转。

虽然目前的治疗性疫苗无法完全清除HCV,但是这些研究给未来的研究方向提供了思路。此外,很多研究已经进入临床试验阶段,并表现出极大的潜力,有望在未来的丙肝治疗中得到应用。

3.2预防性疫苗

目前世界上通用的丙肝疫苗都属于治疗性疫苗,还没有疫苗能起到预防丙肝的作用,其原因是HCV易变异。早期人们有研究重组糖蛋白作为预防性HCV疫苗,但很少用于临床。

一种HCV疫苗是将gpE1/gpE2蛋白混于MF59中,然后再注入黑猩猩体内。这种思路可以在体内引发抗体反应,并且避免同源病毒的感染。但这个思路并不能产生中和抗体,因而还是有缺陷。试验中的大多数黑猩猩消除了HCV感染,说明这个思路可以治疗因HCV引起的一些疾病。人们将对此项研究进行安全性、人体承受能力、免疫原性的评估。此项研究已经完成,但没有报道具体的数据。

另一种思路是直接对黑猩猩种植HCV疫苗。种植疫苗后,已经可以检测到NS3、NS4、NS5、core蛋白,虽然在5只黑猩猩体内都检测到了抗HCV免疫反应,但18个月后5只黑猩猩体内都没能清除HCV。类似的研究还有一些,其思路都是通过T细胞免疫反应来清除HCV,但效果都有限,且还未进行人体试验。

从实际角度出发,进行预防性疫苗的研究有一定的风险,因为可能让健康的人体感染病毒,而动物模型的实验结果也不能完全代表临床实验。因此,预防性疫苗的研究存在较大的阻碍,成果也较少。

3.3HIV&HCV混合疫苗

据估计约有四百多万人同时感染了HIV与HCV病毒,而感染HCV的病人较一般人群更容易感染HIV[3]。对此类病人施以一般的HCV治疗效果很一般,其原因是抗HCV与HIV的药物会相互干扰。因此针对同时感染HIV与HCV的病人,需要一种特殊有效的治疗方案,而HIV-HCV混合疫苗就显得很重要,并成为研究的热点。

在混合感染HIV与HCV的人群中种植HCV疫苗,必须使HCV疫苗应能适应HIV与抗HIV类药物的环境。还需要考虑的一个问题是,由于HIV的干扰,此类HCV疫苗应该具有某种增强免疫反应的特点。一旦感染HIV,一般会消耗大量的CD4+T细胞,这个现象也被认为是感染HIV的标志之一,而CD4+T细胞参与的反应恰恰是HCV治疗中很重要的一个环节。因此在此类疫苗中应该考虑增强特异性免疫的效果,如增强CD4+T细胞反应。但是从HIV方面考虑,在HIV的刺激下,CD4+T细胞会成为HIV的靶细胞,使得HIV的感染更加严重,因而不应该存在过多的CD4+T细胞。实际上,在对HCV进行免疫反应的时候,会刺激HIV进行大量繁殖。因此如何在两者之间进行权衡是一个难题,或者可以采用新的HCV免疫策略来回避这个问题。但目前已有的HCV疫苗大都是基于T细胞免疫的,如何在增强CD4+T细胞免疫作用的同时避免过多的CD4+T细胞成为HIV的靶细胞,这个难题不可避免。此外,由于HIV的存在还会引起一些问题。HIV会刺激大量的B细胞,减少记忆B细胞的数量,进而降低对HCV的特异性反应敏感程度,减少抗HCV中和抗体数量。

HAART疗法可能是HIV&HCV混合疫苗研发的一个突破点。有研究表明,HAART疗法可以恢复部分HCV疫苗的抗病毒能力,因此在种植HIV&HCV混合疫苗前对患者进行HARRT治疗可能会对患者有所帮助。也就是先用HARRT消除大量的HIV,然后对患者种植HCV疫苗,这样可以避免CD4+T细胞在两种病毒中的相反作用。

4丙肝疫苗的总结与展望

HCV易繁殖、易变异,对应疫苗的研制存在很多难题。目前治疗性与预防性HCV疫苗的研究有了一定的成果,但都不能稳定有效,无法应用于临床。有效的疫苗要能够产生有效的免疫反应,进而清除病毒。由于感染HCV的患者更容易感染HIV,HCV疫苗的研制要同时考虑HIV的影响,这对HCV疫苗的研制造成了很大的困难。许多研究都强调,未来的HCV疫苗研究方向是研制出中和抗体的产生与持续有效的T细胞反应并存的疫苗,并且同时考虑HIV的影响。总之,HCV疫苗将在丙肝的治疗中起到关键的作用,而HCV疫苗的研究也将继续成为丙肝研究的热点。

参考文献

[1]中华医学会肝病学分会.丙型肝炎防治指南.中华传染病杂志,2004年4月第22卷第2期.

[2]李铭,沈小川,林矫矫,倪振亚,苑纯秀,刘金明,杨冠珍,蔡幼民,吴祥甫.丙型肝炎病毒CS,NS3NS4区抗原融合基因的构建及其在大肠杆菌中的表达[J].中国病毒学,2001(3).

[3]ThomasDL.ThechallengeofhepatitisCintheHIV-infectedperson.Annu.Rev.Med.59,473–485(2008).