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戊型肝炎是一种经消化道传播的病毒性疾病,主要通过污染的水源导致大规模暴发流行。病例分布于全世界,最常见于亚洲和一些非洲不发达国家。迄今为止最大规模的流行发生在我国新疆维吾尔自治区的南部,1986~1988年的大流行共有119,280人发病,总发病率为2.96%,病死率为0.59%,其中孕妇病死率更是达到13.46%。目前,戊型肝炎在我国仍呈散发状态,局部地区的小流行时有发生,给社会带来恐慌和经济损失。虽然改善饮水设施是一种有效的预防手段,但常因地理位置、经济条件的限制而不能阻止大规模暴发流行。在高危人群中接种疫苗和流行开始时应急接种是十分必要的。研究一种安全、高效、价廉和使用方便的戊型肝炎疫苗是目前迫切需要解决的问题。
目前研制的戊型肝炎疫苗多是通过肌肉注射途径来免疫接种,与自然感染途径不同,这种接种方式通常难以诱导粘膜免疫反应,而粘膜免疫在胃肠道疾病的防治中发挥重要作用,因此戊型肝炎疫苗的研制应该致力于既能刺激机体产生系统免疫反应,又能产生局部粘膜免疫反应。
多项研究表明,大肠埃希杆菌不耐热肠毒素(LT)是一种较理想的表皮和粘膜免疫佐剂。LT与多种非相关的蛋白或非蛋白抗原经不同的免疫途径共免疫,均能明显增强机体针对共服抗原的粘膜sIgA和血清IgG反应,同时还能消除机体对这些共免疫抗原的耐受,诱发针对它们的长期记忆。用LT作为佐剂经皮免疫的疫苗接种途径是目前医学研究的一个热点。而且,经皮免疫可以使得疫苗接种更加方便简洁,同时可以避免注射带来的疼痛和潜在的其它感染可能。
LT虽然具有很强的佐剂效应,但本身的毒性限制了它的直接使用。研究发现,仅用没有毒性的B亚单位作为佐剂或用基因工程的方法将毒性去除后的LT突变体仍有很强的免疫刺激效果。国外已经有学者在动物身上证实这种方法的可行性,也有临床前考核证实在人身上也同样有效。
本研究通过PCR的方法,从大肠埃希杆菌E.coli H10407中扩增出大肠埃希杆菌不耐热肠毒素(Heat-labile enterotoxin,LT)全长基因,并用基因工程的方法表达出了A亚单位蛋白LTA、B亚单位蛋白LTB以及经改造的A亚单位蛋白LTKA。表达产物纯化后,LTA蛋白和LTB蛋白以1:5的摩尔数比构成LT,LTKA蛋白和LTB蛋白以1:5的摩尔数比构成LTK63。然后用SDS-PAGE、Western-blot、GM1-ELISA、CHO细胞毒性检测等方法进行鉴定。结果显示,各重组表达蛋白具有其抗原免疫反应性、表达的LTB亚单位仍具有和神经节苷脂GM1特异结合的生物学活性、LTK63已经不具有毒素活性。
2002年,我室毕胜利研究员等已经构建好了能够稳定高效表达戊型肝炎ORF2区结构蛋白的重组菌株,并已经通过实验证明该蛋白具有良好的反应原性和免疫原性,能够有效刺激小鼠及恒河猴产生针对HEV的免疫应答,可保护恒河猴抵御HEV野毒株的攻击。
本研究用表达纯化的LTK63和LTB作为佐剂与重组HEV ORF2蛋白抗原配制成实验性疫苗,经皮肤免疫4~6周龄的雌性BALB/c小鼠,检测其免疫效果,同时设立皮下注射、经阴道免疫等对照组。实验发现,经皮肤免疫、经阴道免疫及皮下注射3种途径均能刺激机体产生针对HEV的免疫应答。但免疫效果是皮下注射最好,经阴道免疫次之,经皮免疫最弱。用LTK63和LTB的免疫效果没有显著性差异。
实验表明,LTK63及LTB作为佐剂,经皮免疫小鼠后可有效刺激机体产生针对共服抗原的免疫应答。经过改进之后,有望成为经皮免疫佐剂的候选者。