维普资讯 http://www.cqvip.com 肺炎链球菌疫苗的研究进展 重庆医科大学医学检验系 罗进勇 综述尹一兵 审校 摘要肺炎链球菌疫苗研制对于肺炎链球菌感染的防治具有重要意义。常见的荚膜多糖疫苗 存在很大缺陷，需要更为有效的疫苗来替代。本文综述肺炎链球菌疫苗研制中的一些进展，包括结 合疫苗的研制、几种公认的蛋白疫苗因子的研究进展和新的蛋白疫苗因子的筛选。同时还介绍肺 炎链球菌疫苗研制过程中的一些新思路（联合疫苗、活疫苗、ＤＮＡ疫苗），它们是对肺炎链球菌疫苗 研制方法的丰富。 肺炎链球菌（Ｓ．ｐｎ）是一种重要的病原微生物。 ｓ．ｐｎ疫苗在ｓ．ｐｎ感染防治中的作用越来越突出。 传统的ｓ．ｐｎ疫苗是２３价多糖荚膜疫苗，它具有一 定的保护作用，但有两大缺点：首先，它的保护作用 具型特异性，由于目前Ｓ．ｐｎ的荚膜血清型有９ｏ多 种，所以现有多糖荚膜疫苗只对其中部分ｓ．ｐｎ的感 荚膜疫苗，而且不需佐剂就可增强抗荚膜抗体的产 生，并具有长期免设记忆【４Ｊ。因此，ｈｓｐ是一种很好 的载体蛋白。 （三）与Ｓ．ｐｎ溶血素结合 溶血素是Ｓ．ｐｎ的一种毒力因子。Ｍｉｃｈｏｎ利用 脱毒的Ｓ．ｐｎ溶血素与多价Ｓ．ｐｎ荚膜结合，其刺激 ｇＧ抗体比单独使用荚膜高得 染有效；其次，Ｓ．ｐｎ多糖荚膜疫苗的保护作用不是Ｔ 产生的荚膜特异性Ｉ细胞依赖性的，对免疫系统发育并不完善的２岁以 多［ 。另外，从Ｓ．ｐｎ溶血素的序列中选择性地合成 下小孩以及老年人的保护性都较弱。因此，人们希 望研制更为高效、实用的Ｓ．ｐｎ疫苗，并取得了一些 进展，提出了一些新思路，主要有以下几个方面。 一２种多肽，与１７型荚膜结合后，激发产生的抗荚膜 抗体增多，保护性增强＿６Ｊ。由于溶血素已被证明对 Ｓ．ｐｎ感染具保护作用，用它作载体蛋白，可能会进 一、研制荚膜．蛋白质结合疫苗 步增强结合疫苗的效能。 （四）与多肽结合 荚膜一蛋白质结合疫苗是将荚膜与蛋白质载体 相结合，增加多糖荚膜的免疫原性，激发Ｔ细胞参与 反应，产生免疫记忆，增强免疫效能。目前有以下几 种形式： 用多肽做载体蛋白的优点是它对Ｂ细胞和Ｔ 细胞的高适应性，可避免产生过多的抗载体蛋白抗 （一）与类毒素（或毒力因子）结合 Ｐａｗ１０ｗｓ Ｊ等报道，将１４型和２３Ｆ型荚膜与破 伤风类毒素（１－ｒ）结合，接种于兔和小鼠，发现它们 能激发动物机体产生更高的［ｇＧ效价，两次接种后 体，因为这将抑制荚膜抗体的产生。有报道指出，用 合成的多肽做载体蛋白，具有很好的保护作用，可刺 激产生各种亚型的抗荚膜ＩｇＧ抗体，且效价很高Ｌ６Ｊ。 Ｌｅｔｔ利用含Ｔ细胞和Ｂ细胞表位的多肽做载体蛋 白，也取得了满意的效果 Ｊ。 能激发更强的免疫作用。类似的还有关于６Ｂ型荚 膜．，ｒＩ、结合疫苗效果的报道，该疫苗对幼儿具有潜 在的保护作用 ］。另外，还可利用白喉类毒素作载 体蛋白，其保护作用不仅增强，而且对年仅１４个月 的幼儿也具有免疫保护作用，并能诱发免疫记忆ｌ３ Ｊ。 （二）与热休克蛋白结合 热休克蛋白（ｈｓｐ）可提供Ｔ细胞抗原位点，增加 免疫原性。Ｗａｉｓｍａｎ以小鼠自身ｈ￣ｐ６０作为载体蛋 白，免疫小鼠后，对小鼠的保护作用大大超过单纯的 １４ 结合疫苗的免疫效能确实增强了，它可刺激Ｔ 细胞反应，产生更多的保护性抗体，并具有免疫记忆 功能，对婴幼儿有保护作用。但是结合疫苗对于５０ 岁以上老年人的保护性并不强于多糖荚膜疫苗，它 对于老年人的保护作用还有待进一步研究。同时， 蛋白质与荚膜结合的过程较为复杂，必须仔细考虑 荚膜多糖的长度及末端结构、载体蛋白的特性、两者 的比例等等，加上结合所需的化学试剂等因素，使得 研究和生产费用增加，应用受限。 维普资讯 http://www.cqvip.com 二、Ｓ．ｐｎ蛋白质（多肽）疫苗的研究 溶血素、Ｓ．ｐｎ表面蛋白Ａ（ＰｓｐＡ）、Ｓ．ｐｎ表面粘 附素Ａ（ＰｓａＡ）是公认的可用于Ｓ．ｐｎ蛋白质（多肽） 疫苗研制的几种蛋白质，对它们的研究一直进行着。 同时，人们也在寻找Ｓ．ｐｎ新的蛋白质，并探讨它们 在Ｓ．ｐｎ疫苗研究中的潜在价值。 （一）对溶血素、ＰｓｐＡ、ＰｓａＡ的研究 １．溶血素溶血素是Ｓ．ｐｎ一种多功能的毒力 蛋白，在Ｓ．ｐｎ的粘附、侵袭中都有重要作用。它已 被用于结合疫苗的研制。同时它又是一种重要的多 肽疫苗候选蛋白。研究证明，给小鼠注射溶血素后， 可抵抗至少９种不同血清型Ｓ．ｐｎ的侵袭，延长小鼠 的生命，因此溶血素具有明显的保护作用ｉｓ Ｊ。溶血 素的缺点是它并非表面蛋白，仅在细胞自溶时释放， 从而影响其免疫功能的发挥。 ２．ＰｓｐＡ ＰｓｐＡ是Ｓ．ｐｎ重要的毒力因子，在所有 临床分离的Ｓ．ｐｎ中均发现ＰｓｐＡ。ＰｓｐＡ在结构和免 疫原性上存在血清型的差异，但这并不十分影响它 在疫苗研制中的应用。经对ＰｓｐＡ的表达和测序，发 现ＰｓｐＡ的保护性位点主要位于Ｎ端ａ一螺旋区，而且 编码ＰｓｐＡ的基因是高度保守的。口服ＰｓＤＡ后，小 鼠能够抵抗Ｓ．ｐｎ的攻击Ｌ９ Ｊ。重组的ＰｓｐＡ所诱发的 保护性作用在不同的Ｓ．ｐｎ血清型中均存在Ｌ１。。。因 此，对ＰｓｐＡ的深入研究，有助于Ｓ．ｐｎ疫苗的开发。 ３．ＰｓａＡ ＰｓａＡ是Ｓ．ｐｎ的一种粘附素，相对分子 质量（Ｍｒ）为３７×ｌｏ３。在小鼠模型中，ＰａｓＡ常表现 出抗Ｓ．ｐｎ定植的作用。在大肠埃希菌（简称大肠杆 菌）中表达重组的ＰｓａＡ，发现它具有很强的免疫原 性，免疫小鼠后能抵抗Ｓ．ｐｎ在鼻咽部的定植…Ｊ。 Ｔａｌｋｉｎｇｔｏｎ用ＰｓａＡ免疫小鼠后，能够抵抗致死剂量 Ｓ．ｐｎ的攻击Ｌｌ 。最近，通过噬菌体展示文库法发现 了ＰｓａＡ ３个确切的保护性位点 ｌ ，对这些位点的进 一步研究，对蛋白多肽疫苗的研制具有重要意义。 （二）筛选候选蛋白质 近年，除了对溶血素、ＰｓｐＡ、ＰｓａＡ的研究外，还 发现和筛选了几种蛋白质，它们在Ｓ．ｐｎ蛋白多肽疫 苗研制上有潜在的应用价值。 １．肺炎链球菌胆碱结合蛋白Ａ（ＣｂｐＡ） ＣｂｐＡ 是Ｓ．ｐｎ胆碱结合蛋白家族中的一个重要成分，最初 是从Ｓ．ｐｎ胆碱结合蛋白（ＣＢＰ）混合物中分离出的。 间接荧光显示ＣｂｐＡ存在于Ｓ．ｐｎ的表面，ＣｂｐＡ是 Ｓ．ｐｎ的粘附素，它被认为介导了Ｓ．ｐｎ对活化的上 皮细胞和内皮细胞上唾液酸和乳一Ｎ一四新糖受体的 粘附。ＣｂｐＡ一的变异型Ｓ．ｐｎ不能在幼鼠鼻咽部定 植，这更加支持它是粘附素的提法。 ＣｂｐＡ可能比较适合于Ｓ．ｐｎ蛋白多肽类疫苗的 研制，其原因是：编码ＣｂｐＡ基因（ｃｂｐＡ）在Ｓ．ｐｎ中高 度保守；功能具有粘附，并能与ＳＩ 和ｃ３结合，削 弱机体的防御作用；能高效诱导上皮细胞释放炎症 介质ＩＬ－８，加重肺部感染。ＣｂｐＡ具有很好的免疫原 性，可诱导人体的抗体产生。抗ＣＢＰ血清可以削弱 菌血症的程度并延长小鼠存活时间，且这种保护作 用在不同血清型间也存在。ｃｂｐＡ作为ＣＢＰ中最丰 富的部分，应该在这种保护作用中扮演重要角 色Ｌｌ引。而实验也证明，皮下免疫注射重组表达的 ＣｂｐＡ片段能够减少Ｓ．ｐｎ在小鼠鼻咽部的定植。 ２．肺炎链球菌表面蛋白Ｃ（ＰｓｐＣ）ＰｓｐＣ是Ｓ． ｐｎ的一种表面蛋白，它通过Ｃ端的胆碱结合基团与 Ｓ．ｐｎ胆碱结合而被固定于Ｓ．ｐｎ的表面。ＰｓｐＣ在 ７５％的Ｓ．ｐｎ中都存在，由于ｐｓｐＣ基因和ｐｓｐＡ基因 有很高的同源性，因此将ｐｓｐＣ编码的蛋白命名为 ＰｓｐＣ。用ＰｓｐＣ诱导产生的抗体可与ＰｓｐＡ反应，而 且这种抗体ｘ￣／Ｊ，鼠具有保护作用。将ＰｓｐＣ直接免 疫小鼠，也产生很强的保护作用＿ｌ 。 三、Ｓ．ｐｎ疫苗研究新思路 研究结合疫苗和蛋白质疫苗的同时，还提出了 一些疫苗研制的新思路，它们是对Ｓ．ｐｎ疫苗研制的 极大丰富。 （一）研制含多种Ｓ．ｐｎ毒力蛋白的联合疫苗 这条思路的着眼点是将Ｓ．ｐｎ蛋白多肽疫苗研 究中的候选因子混合在一起，增强保护效能。Ｂｆｉｌｅｓ 将Ｐ§ｐＡ和ＰｓａＡ这两种蛋白质混合后给小鼠皮下注 射，发现比单独注射更能有效阻止Ｓ．ｐｎ在鼻咽部的 定植＿ｌ 。Ｏｇｕｎｎｉｙｉ将ＰｓｐＡ和ＰｄＢ（一种Ｓ．ｐｎ溶血素 类毒素衍生物）混合后接种ＢＡＬＢ／ｃ小鼠，再给以致 死剂量的Ｓ．ｐｎ攻击，发现其存活时间比仅单独接受 其中一种蛋白质的小鼠明显延长－ｌ 。另外也有研 究发现：ＰｓｐＡ和溶血素同时免疫小鼠，可比单独使 用其中之一产生更强的保护作用，能抵抗肺部感染 和防止败血症＿ｌ８ Ｊ。因此，将多种Ｓ．ｐｎ蛋白质混合 制成联合疫苗，是一个新的研究方向，应该继续尝 试，找出更好的组合。 （二）活疫苗的研究 ｌ９９４年，Ｌａｎｇｅｒｍａｎｎ在卡介苗（ＢＥＧ）中成功表 达了ＰｓｐＡ的Ｎ端，接种小鼠后，能抵抗几种不同型 别Ｓ．ｐｎ的攻击，具有明显交叉保护性。它的特点是 因ＢＣＧ在体内保持长期存活，故ＰｓｐＡ能发挥长期 保护作用¨９ Ｊ。此后， （下转第４ｏ页） ｌ５ 维普资讯 http://www.cqvip.com 其中有一些必定在病原体对宿主的感染中有重要意 义。因此该小组主要通过流行病学调查，包括连锁 分析和病例对照调查，以及对某些免疫基因的遗传 的易感基因。这些基因的种问差异和个体差异，导 致了ＨＢＶ在不同种族、不同个体中的病毒自主清 除、致病性及病程的差异。根据人类基因组的研究 研究，以期找到在疟原虫感染中发挥重要作用的 基因（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｌ１．ｏｘ．ａｅ．ｕｋ／ｉｃｈ／ｇｅｎｅｔｉｃｓ．ｈｔｍ）。 成果选择一定的候选基因，对适合的人群利用ＰＣＲ． ＲＦＬＰ和ＲＮＡ芯片技术进行单点或多点的对照分 析，就有可能在遗传学水平找到与中国人ＨＢＶ易感 相关的基因及其ＳＮＰ。开展进一步的细胞学和蛋白 水平的研究，就有可能揭示中国人感染ＨＢＶ易感基 因的作用机制。 （袁正宏供稿） （２ｏｏ２年６月１９日收稿） —’ －—’ 一十－十－—’ －十－—’ －十一—’ 一十一—’ －—’ －—’ －十一十－十－十－—’ －—’ －—’ ・ 中国是一个乙型肝炎大国。流行病学研究资料 显示：在我国人群中曾经感染过乙型肝炎病毒 （ＨＢＶ）的达８５％，ＨＢＶ携带者为１０％左右，而乙型 肝炎患者为２．５％（约３ ０００万）。同时，资料也显示 ＨＢＶ的感染、致病及其病程都有种族特异性。所有 这些都强烈揭示在人类基因背景中存在ＨＢＶ感染 （上接第ｌ５页）Ｎａｙａｋ又在减毒的沙门菌疫苗中表达 了ＰｓｐＡ｛扣】，其优点是不需佐剂即可直接发挥保护性 １９９８；１６（１８）：１７３２—１７４１ ６．ｄｅ Ｖｅｌａｓｃｏ ＥＡ，ＭｅｒｋＨＳ Ｄ．Ａｎｄｅｒｔｏｎ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ 作用，减少了免疫性蛋白质必须在体外制造、分离、 纯化等繁琐步骤。另外，它经口服接种，非常方便， 能产生强大的黏膜和体液免疫反应，并保持免疫反 应的长期性。 （三）ＤＮＡ疫苗的研究 ＭｃＤａｎｉｅｌ构建了表达ｐｓｐＡ基因的质粒 ｐＫＳＤ２０６１，将它注射给ＢＡＬＢ／ｃ小鼠，转染小鼠细 胞，与对照组相比，这种ＤＮＡ疫苗能引发受试组小 Ｉｌｌｌｎｑｌｌｎ，１９９５；６３（３）：９６１—９６８ ７．Ｌｅｔｔ Ｅ，Ｇａｎｇｌｏｆｆ Ｓ，Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ Ｉｍ－ ｍＨＢ，１９９４；６２（３）：７８５—７９２ ８．Ａ１ｅｘａｎｄｅｒ ＪＥ，ｌｏｃｋ ＲＡ，Ｐｅｅｔｅｒｓ ＣＣ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ ［ｍｍＨｎ，ｌ９９４：６２（１２）：５６８３—５６８８ ９．Ｙａｍａｍｏｔｏ Ｍ，Ｌａｒｒｙ ＳＭ，Ｋｅｉｋｏ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ Ｉｍ－ ｍｕｌｌ，１９９７；６５（２）：６４Ｏ一６４４ ｌ０．ＭｃＤａｎｉｅｌ Ｉ＿Ｓ，ＭｃＤａｎｉｅｌ ＤＯ，Ｈｏｌｌｉｎｇｓｈｅａｄ ＳＫ，ｅｔ ａ１． Ｉｎｆｅｃｔ［ｍｍＨｎ，１９９８；６６（１０）：４７４８—４７５４ ｌ１．ｄｅ ＢＫ，Ｓａｍｐｓｏｎ ＪＳ，Ａｄｅｓ ＥＷ，ｅｔ ａ１．Ｖａｃｃｉｎｅ，２０００； 鼠的免疫反应，并使它们能抵抗致死剂量ｓ．ｐｎ的攻 击 ２ 。Ｓ．ｐｎ ＤＮＡ疫苗减少了蛋白质在体外的分 离、纯化步骤，更节省时间。 ｌ８（１７）：ｌ８ｌｌ—ｌ８２１ １２．Ｔａｌｋｉｎｇｔｏｎ ＤＦ，Ｂｒｏｗｎ ＢＧ，Ｔｈａｒｐｅ ＪＡ，ｅｔ ａ１．Ｍｉｃｒｏｂ Ｓ．ｐｎ是一种危害性很强的病原体，而耐药菌株 的不断出现和Ｓ．ｐｎ感染率居高不下的事实，使人们 寄希望于用疫苗来防治Ｓ．ｐｎ感染。常用的荚膜多 糖疫苗缺点很多，而结合疫苗是对它的改进。蛋白 多肽疫苗虽无十分成熟的产品出现，但其应用前景 却很广阔。相信随着对ｓ．ｐｎ研究的进一步深入，再 结合一些疫苗研制的新思路，在不久的将来，一定会 Ｐａｔｈｏｇ，１９９６；２１（１）：１７—２２ １３．Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ Ｎ，Ｚｅｉｌｅｒ ＪＬ，Ｓｍｉｔｈｓｏｎ ＳＬ，ｅｔ ａ１．Ｈｙｂｒｉｄｏ－ ｍａ，２０ｏ０；ｌ９（１）：２３—３１ １４．Ｒｏｓｅｎｏｗ Ｃ．Ｒｖａｎ Ｐ．Ｗｅｉｓｅｒ ＪＮ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ， １９９７：２５（５）：８１９—８２９ １５．Ｂｒｏｏｋｓ Ｗｌａｌｔｅｒ Ａ，Ｂｒｉｌｅｓ ＤＥ ａｎｄ Ｈｏｌｌｉｎｇｓｈｅａｄ ＳＫ．Ｉｎ－ ｆｅｃｔ Ｉ／ｈｉ＇ｎｕｎ．１９９９；６７（１２）：６５３３—６５４２ １６．Ｂｒｉｌｅｓ ＤＥ．Ａｄｅｓ Ｅ，Ｐａｔｏｎ ＪＣ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ［ｍｌｎｕｎ， 出现更为高效、经济、成熟的ｓ．ｐｎ疫苗。 参考文献 ２０ｏ０；６８（２）：７９６—８ｏ０ １７．Ｏｇｕｎｎｉｙｉ ＡＤ．Ｆｏｌｌａｎｄ ＲＬ，Ｂｒｉｌｅｓ ＤＥ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ Ｉｍ－ ｍｕｎ，２０００；６８（５）：３０２８—３０３３ １．Ｐａｗｌｏｗｓｋｉ Ａ，Ｋａｌｌｅｎｉｕｓ Ｇ ａｎｄ Ｓｖｅｎｓｏｎ ＳＢ．Ｖａｃｃｉｎｅ， ｌ８．Ｂｒｉｌｅｓ ＤＥ．Ｈｏｌｔｉｎｇｓｈｅａｄ Ｓ，Ｂｒｏｏｋｓ ＷＡ，ｅｔ ａ１．Ｖａｃ－ ２０００；１８（１８）：１８７３—１８８５ ２．Ｖｉｄａｒｓｓｏｎ Ｇ．Ｓｉｇｕｒｄａｒｄｏｉｒ ｓＴ，Ｃｕｄｎａｓｏｎ Ｔ，ｅｔ ａ１．Ｉｎ－ ｃｉｎｅ，２０ｏ０；１８（１６）：ｌ７０７—１７ｌｌ １９．Ｌａｎｇｅｒｍａｎｎ Ｓ，Ｐａｌａｓｚｙｎｓｋｉ ＳＲ，Ｂｕｒｌｅｉｎ ＪＥ，ｅｔ ａ１．Ｊ ｆｅｃｔ［ｍｌｎｕｎ，１９９８；６６（６）：２８６６—２８７０ ３．Ａｈｍａｎ Ｈ，Ｋａｙｈｔｙ Ｈ，Ｉ＿ｅｈｔｏｎｅｎ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｐｅｄｉａｔｒ Ｉｎｆｅｃｔ Ｅｘｐ Ｍｅｄ，１９９４；１８０（６）：２２７７—２２８６ ２０．Ｎａｙａｋ ＡＲ．Ｔｉｎｇｅ ＳＡ，Ｔａｒｔ ＲＣ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｅｃｔ［ｍｌｎｕｎ， Ｄｉｓ Ｊ，ｌ９９８；１７（３）：２１ｌ一２１６ ４．Ｗａｉｓｍａｎ ＫＳ，Ｃｏｈｅｎ Ａ，Ｆｒｉｄｋｉｎ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ｊ Ｉｎｆｅｃｔ Ｄｉｓ， ｌ９９８；６６（８）：３７４４—３７５ｌ ２１．ＭｃＤａｎｉｅｌ Ｉ＿Ｓ，Ｌｏｅｃｈｅｌ Ｆ，Ｂｅｎｅｄｉｃ Ｃ，ｅｔ ａ１．Ｇｅｎｅ １９９９；１７９（２）：４０３—４１３ ５．Ｍｉｃｈｏｎ Ｆ，Ｆｕｓｃｏ ＰＣ，Ｍｉｎｅｔｔｉ ＣＡ，ｅｔ ａ１．Ｖａｃｃｉｎｅ， ４０ Ｔｈｅｒ，１９９７；４（４）：３７５—３７７ （２０Ｏ１年３月２６日收稿；２０Ｏ１年６月２７日修回）
