DNA疫苗在病毒性传染病中的研究应用

在基因疫苗的概念提出不久后,第一个HIV基因疫苗项目即获准进入Ⅰ期临床试验,现有流感病毒、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、麻疹病毒、人乳头状瘤病毒(HPV)、单纯疱疹病毒(HSV)、疟原虫、淋巴瘤、直肠癌等数十个方案经FDA批准进入临床试验。

1.DNA疫苗与流感病毒

　　流感是由流感病毒引起的一类高传染性的上呼吸道疾病,病毒经呼吸道粘膜感染并随着病毒表面抗原的变异而不断复制,以往采用失活或减毒活疫苗来预防流感。Ulmer等将带有流感病毒核蛋白基因的质粒注射入小鼠肌内,观察到小鼠体内产生了CTL效应。与对照组相比,用致死量同株流感病毒及同型异源株流感病毒去攻击免疫小鼠,显示有90%的生存率。另外,Vecino等也有相似的发现。最近,又有学者报道应用基因枪免疫编码流感HA/NPCTL表位的小基因质粒载体,在小鼠模型上可诱发较为理想

的CTL反应,但其对于流感病毒再次感染的防御能力尚不够理想。

2.DNA疫苗与肝炎病毒

　　HBV和HCV是引起慢性肝炎、肝硬化甚至肝细胞肝癌的主要嗜肝病毒。研究中的HBVDNA疫苗的抗原基因片段,主要是编码表面抗原的S区,也可包括preS1、preS2区。Geissler等将包含preS1、preS2的S区基因以及HBcAg编码基因的重组质粒接种小鼠,诱导产生了高滴度抗-HBs及抗-HBc,93%的小鼠产生了强烈的针对病毒蛋白的CD4+T细胞介导的体液免疫和CD8+T细胞介导的CTL效应,伴有Th1细胞因子的产生。Chow等构建了HBV膜蛋白和IL-2共同表达的质粒(两者有各自的CMV启动子),用该质粒作DNA疫苗免疫小鼠时,同单独表达HBV膜蛋白的质粒免疫的小鼠相比,引发的体液和细胞免疫效率至少提高了100倍。

　　此外,在近期的HBVDNA疫苗Ⅰ期临床研究中,10例对于正规治疗无反应的慢性活动性肝炎患者在接受3次HBV包膜蛋白的基因疫苗肌注后,有半数患者的血清HBVDNA水平下降,并有1例患者的血清HBVDNA水平完全转阴,表明了疫苗免疫后产生了HBV特异性T细胞反应并具有抗病毒作用。

　　HCVDNA疫苗主要是采用C区、E1、E2、NS3、NS4、NS5区。研究发现,将HCVⅠa型的C区基因和少量5′非编码区(5′-NC)和包膜区基因置入CMV启动子和增强子下,构建的pHCVC重组质粒可在接种的小鼠肌细胞中表达,并产生相应抗体。Cho等研究显示,以仅带有包膜抗原基因(E区)的质粒免疫动物,可激起机体的体液和细胞免疫,但同时构建HCV/E和GM-CSF融合基因质粒时可进一步加强免疫反应。最近还有报道称,表达HCV包膜蛋白E1、E2的质粒可分别诱导出体液或细胞免疫反应,而CpG作为免疫佐剂可明显增强细胞应答。

3.DNA疫苗与艾滋病病毒

　　在免疫缺陷病毒(HIV和SIV)研究中,Wang等用编码HIV-1被膜抗原的gp160重组质粒pM160免疫小鼠后,血清学分析证明实验小鼠中80%产生抗gp160的中和抗体。该重组质粒接种小鼠脾细胞后,可表现HIV-1包膜特异性的增殖反应以及CTL应答,提示了pM160质粒注射入小鼠体内可同时诱导CD4介导的体液免疫和CD8介导的细胞免疫。后来,Someya等采用DNA免疫方法,将两个不同的DNA质粒接种黑猩猩,经加强免疫后均有特异的细胞和体液免疫应答。

4.DNA疫苗与其它病毒

　　Zhang等发现,应用日本脑炎病毒与E蛋白构建的重组质粒具有免疫原性,并可对小鼠的脑炎病毒感染起防御作用,其保护率达75%。此外,登革病毒E/N蛋白、狂犬病病毒糖蛋白GP、麻疹病毒HA/NP蛋白及HEV结构蛋白的DNA疫苗都在哺乳动物实验中取得了一定的突破。