幽门螺杆菌疫苗的研究进展

综述

幽门螺杆菌疫苗的研究进展

摘要: 幽门螺杆菌(Helicobacterpylori, HP)是一种革兰氏阴性螺旋杆菌，能够导致胃炎、胃和十二指肠溃疡、胃黏膜相关淋巴瘤和胃癌。1994年，和HP被世界卫生组织（ＷＨＯ）列为Ⅰ类致癌原。此外,ＨP还与糖尿病、冠心病、血小板减少性紫癜等一些肠道外疾病有重要关系。目前ＨP感染的主要治疗方案是联合应用质子泵抑制剂、铋剂和抗生素的三联疗法，杀灭细菌效率超过９０％。但是，这种治疗方案仍存在以下问题：药物疗法副作用较多，如口腔异味、腹痛、恶心、呕吐等；抗生素耐药菌株的不断增多；对于发展中国家感染人群来说治疗费用相对昂贵等。免疫接种有望成为预防ＨP感染最有效最经济的方法(1)。近年来,HP感染呈上升趋势,有效疫苗的研制是根除HP的最简单、经济、快捷的手段。随着疫苗研究的深入,诸如灭活全菌疫苗、亚单位疫苗、载体疫苗、DNA疫苗及缓释疫苗等相继问世,其优、缺点也比较明显。本文对以上几种疫苗的研究进展作一综述。

关键词：幽门螺杆菌疫苗

一. 研究幽门螺杆菌疫苗的迫切性

早在1994年,WHO就已将幽门螺杆菌(Heli-cobacterpylori,HP)确认为一级致癌因子,但长期以来对HP感染的药物治疗一直受到治愈率低、费用昂贵、病人依从性差及耐药菌株出现等诸多因素的制约,使现阶段全球感染人数仍呈上升趋势。HP疫苗的研制和应用对有效

控制及降低HP感染率、发病率会起到举足轻重的作用(2)。二．Hpylori疫苗开发策略

由于Hpylori仅感染胃上皮细胞表面,它们的发病由病原菌的粘附、定居和繁殖所决定,其感染局限于循环抗体难以达到的地方。因此,这类疫苗应主要着眼于产生分泌性抗体,阻止细菌对胃粘膜上皮细胞的粘附。

这种疫苗以经血循环途径给予通常是无效的,疫苗只是通过与感染相同的途径给予,才能在通常的感染部位诱导出足够的分泌型抗体。疫苗接种应能诱导针对大量表面蛋白的强烈的粘膜免疫应答。而疫苗引起的免疫主要针对H pylori开始粘附过程的关键性抗原结构,即阻断Hpylori在胃粘膜的粘附。

Hpylori的毒力因子有许多种,如尿素酶、热休克蛋白、VacA、CagA、过氧化氢酶等,从理论上讲,不大可能运用“减法”策略研制一种成功的减毒疫苗,因此, “加法”策略是Hpylori疫苗研究过程中应用的最佳选择。由此可见,Hpylori疫苗开发策略必须建立在经充分鉴定的、高度保守的纯化抗原上,并能诱导有效的粘膜免疫应答。

三. 幽门螺杆菌疫苗的进展

1.HP全菌灭活菌苗

Czinn和Nedrud首先证实Hpylori全菌蛋白抗原联合霍乱毒素(Cholera Toxin,CT)可预防小鼠和雪貂感染Hpylori,并表明预防性疫苗与胃肠道IgG和IgA反应有关。1999年Goto等用超声处理的H pylori悉尼株全菌抗原+CT口服接种C57BL/6小鼠,取胃组织做细菌

培养和组织学检测,结果被免疫小鼠Hpylori定植减少90-100%,粘膜组织的Hpylori特异性IgA抗体水平显著升高;然而,免疫组与对照组相比出现了更严重的胃炎,以明显的单核细胞浸润为特征。

Doidge等首次提出Hpylori全菌超声物作为治疗性疫苗的可行性。他们用Hpylori超声破碎物加CT治疗感染Hpylori的小鼠,根治率达90%。Ghiara等用Hpylori细胞超声物加去毒LT(LTK63)治疗小鼠Hpylori相关慢性胃炎,根治率50%。这些研究均是针对短期内感染Hpylori的治疗效果。最近,Ikewaki等的研究表明H pylori全菌抗原还可以治疗Hpylori长期感染。

因为使用全菌抗原存在因交叉反应引起的一系列不良反应的可能性。因此,Hpylori疫苗的后期研究主要集中在寻找有效、安全的保护性抗原上,其中保护效果比较理想的要数尿素酶（3）。

2. 亚单位疫苗

(1) 热休克蛋白

由于Hpylori的毒力因子尚不完全清楚，已发现的有许多种，因此，“加法”策略(组分苗或基因工程亚单位苗)在Hpylori疫苗的研究过程是最佳选择。随着Hpylori全基因序列的公布，以及分子克隆技术的日臻成熟，Hpylori疫苗保护性抗原的制备已由组分提取转向基因工程亚单位疫苗的研制。利用基因工程的方法获得抗原具有诸多优点:高效、经济、无毒、快速、避免Hpylori培养的繁琐过程、便于大量生产等，因此基因工程亚单位疫苗已经成为Hpylori疫苗研究的主要方向。HsPA是HsP的主要功能单位，具有免疫原性且位于细

菌表面，相对保守，有望成为Hpylori亚单位疫苗的重要组分之一。

现已成功构建了郑州分离Hpylori菌株MEL-HP27和国际标准菌株NCTCI1637hsPA基因的重组质粒。测序结果显示hsPA基因全长为357bp，编码118个氨基酸的肤链，其中NCTCll637hsPA基因序列与Genbank上完全一致，说明本研究的克隆基因具有相当高的保真性。利用生物学软件对HpyloriMEL-HP27菌株的hsPA基因序列与GenBank公布的4株Hpylori相应基因序列进行比较，同源性在95.20%-97. 48%，与国内其他学者的比较结果相似。但由于氨基酸简并行的存在，MEL一HP27与GenBank公布的4株HpyloriHsPA的氨基酸序列同源性在95.76%-97. 46%。而且，MELHP27的HspAC一端8个组氨酸残基未发生改变，这一特殊结构为下一步HsPA蛋白的准确表达以及其免疫学活性的研究提供了保证（4）。

(2). 脲酶

尿素酶(urease，ure)的主要活性部分位于Hpylori胞膜表面，在Hpylori菌体蛋白中含量丰富(占Hpylori可溶性蛋白总量的6%)，广泛表达和高度保守。此外，它的大分子量和颗粒结构有利于私膜免疫接种，具有高度的免疫原性，可以引起强烈的免疫应答。ure具有ureA 和ureB两个亚单位，两个亚单位均有免疫原性和免疫保护性，但ureB 的作用强于ureA。因此,ureB分子是重要的H.Pylori候选疫苗抗原(5)。

热休克蛋白A亚单位(heat shock protein subunit A, HspA)与尿素酶B亚单位(urease subunit B, UreB)的协同作用在Marchetti