HSV DNA疫苗研制進(jìn)展

董莉莉，胡 凱，湯 如

(1.東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210009；2.泰州市人民醫(yī)院，江蘇 泰州 225300)

HSV DNA疫苗研制進(jìn)展

董莉莉1,2，胡 凱1，湯 如1

(1.東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210009；2.泰州市人民醫(yī)院，江蘇 泰州 225300)

單純皰疹病毒（HSV）感染是人類一種常見病、多發(fā)病。目前主要的治療方法為全身及局部抗病毒治療，能使病情得到不同程度的控制，但遠(yuǎn)沒有達(dá)到根治及控制傳播的目的，因此通過抗HSV疫苗的接種，誘導(dǎo)針對病毒的特異性自動免疫是最有效途徑，尤其是DNA疫苗，更是今后重要的研究方向。

單純皰疹病毒；DNA疫苗；研制進(jìn)展

眼睛是心靈的窗戶，人體80%的信息是通過眼睛獲取，而皰疹病毒性角膜炎（HSK）已成為首要的致盲性角膜病。單純皰疹病毒(HSV)不僅能引起普遍的原發(fā)感染，還能引起潛伏和復(fù)發(fā)性感染，是HSK的病原體。至今，HSV感染仍是全世界重要公共衛(wèi)生問題之一。而HSV DNA疫苗的研制及使用，使HSK的預(yù)防和根治成為有可能。

1 HSK及HSV概述

HSV-1感染引起的皰疹病毒性角膜炎（her-pes simplex keratitis，HSK）是一種感染性較強(qiáng)的眼部疾病，世界各國人們都深受其害[1]，通常而言，其發(fā)病機(jī)理包括：直接感染、潛伏、復(fù)發(fā)感染[1]。在發(fā)達(dá)國家HSK的發(fā)病率為每年5.9/105～20.7/105，患病率為149/105[1]，尤其是隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，皮質(zhì)類固醇和抗生素得以大范圍的使用，這在很大程度上助長了我國HSV發(fā)病率節(jié)節(jié)攀升，且由于反復(fù)發(fā)作造成視力嚴(yán)重?fù)p害甚至失明[2]。并且，HSV還是引起急性視網(wǎng)膜壞死綜合征（ARN）的病原體之一，可以導(dǎo)致視網(wǎng)膜脫離，并發(fā)性白內(nèi)障等一系列嚴(yán)重并發(fā)癥。盡管抗病毒藥物有一定效果，但對于皰疹病毒原發(fā)感染的預(yù)防卻是鞭長莫及。但是隨著醫(yī)學(xué)水平的不斷提高，研究人員發(fā)現(xiàn)：HSV疫苗對于病毒原發(fā)性感染具有很好的預(yù)防作用，同時對于復(fù)發(fā)性感染效果顯著。因此，研制和接種HSV疫苗是預(yù)防該病毒感染的理想方法。

單純皰疹病毒（Herpes Simplex Virus，HSV）是皰疹病毒科α亞科。病毒顆粒直徑為18Onm,為球形[3]。病毒顆粒具有鮮明的特征，其最外層為包膜，緊接著為皮層，然后為衣殼，最里面則是核心。根據(jù)血清型，分為1型（HSV-1）和2型（HSV-2），HSV-1多感染口唇部及眼部，而HSV-2多感染生殖器部位，它們都具有較強(qiáng)的感染性。當(dāng)前的研究表明，病毒顆粒表面的抗原發(fā)揮著特殊的作用，決定了包膜表面糖蛋白的特性。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的包膜糖蛋白多達(dá)12個，它們不僅介導(dǎo)病毒進(jìn)入細(xì)胞、介導(dǎo)細(xì)胞之間的傳播、參與補(bǔ)體及抗體的結(jié)合，更重要的是它們攜帶抗原表位，能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，所以它們是研制HSV疫苗的主要免疫原[4]。

2 HSV疫苗的研究概況及進(jìn)展

HSV疫苗的研制是一個曲折漫長的過程，基于感染特點的區(qū)別，我們將HSV疫苗劃分為抗復(fù)發(fā)性和抗原發(fā)性感染兩種。從字面意思不難理解，預(yù)防性疫苗的作用是防止病毒對于機(jī)體的入侵，并且阻礙病毒的復(fù)制，從而預(yù)防HSV原發(fā)感染，減少潛伏期建立；治療性疫苗的定位則與預(yù)防性疫苗有著明顯的功能區(qū)別，它更多的用于患者的臨床治療，并且切斷病毒的傳播途徑。目前，針對HSV的實驗性疫苗具有較多的種類，比如：DNA疫苗、滅活病毒疫苗以及亞單位疫苗等等。這些疫苗有各自的優(yōu)缺點，但至目前為止，尚無有效疫苗應(yīng)用于臨床。因為：（1）HSV的自然感染并不能產(chǎn)生清除病毒的免疫，同時也不能預(yù)防再次感染，所以似乎疫苗都不能達(dá)到徹底清除HSV病毒的目的。（2）病毒的潛伏在病毒感染機(jī)體后迅速發(fā)生，甚至不需要病毒的復(fù)制，因此，目前的疫苗都不能徹底抑制病毒潛伏。（3）疫苗的安全性。比如活病毒疫苗，目前的安全性尚無法肯定，并且，HSV病毒在體外培養(yǎng)能一定程度誘導(dǎo)細(xì)胞癌變。但正因為如此，才有很多學(xué)者對它進(jìn)行不懈的探索和追求，并且取得了一些令人振奮的疫苗研究進(jìn)展，尤其是DNA疫苗，更是現(xiàn)在研究的重點。

3 核酸（DNA）疫苗

DNA疫苗顛覆了傳統(tǒng)疫苗的理念，誕生于上世紀(jì)九十年代，它是基于核酸的一種全新疫苗，DNA疫苗的產(chǎn)生與應(yīng)用為人們開辟了更多的疫苗研發(fā)途徑。

DNA疫苗的本質(zhì)就是將帶有病毒編碼基于的質(zhì)粒接于人體內(nèi)，使病毒的編碼基因能夠在人體內(nèi)表達(dá)，然后被專職抗原遞呈細(xì)胞DC攝取，并隨著DC移行至引流淋巴結(jié)，激活T細(xì)胞，產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。相對于其他疫苗形式，它具有一些突出的優(yōu)勢：（1）可以在細(xì)菌中大量生產(chǎn)，造價低。（2）性能穩(wěn)定，易于操控、貯存及運(yùn)輸，不需要冷鏈系統(tǒng)。（3）抗原表達(dá)能維持持久性，并能同時表達(dá)多個抗原，或聯(lián)合多個佐劑及細(xì)胞因子。（4）不存在致病性、復(fù)制性、傳染性，安全性較高。（5）能同時誘導(dǎo)B細(xì)胞或T細(xì)胞應(yīng)答，產(chǎn)生體液及細(xì)胞免疫應(yīng)答。（6）接種方式多樣化，既能皮下、肌肉等注射，也能局部粘膜接種，誘導(dǎo)較強(qiáng)的粘膜免疫應(yīng)答。（7）體內(nèi)表達(dá)抗原的過程可以輕松被人體識別，除此之外，抗原肽的呈遞與自然感染相差無幾，機(jī)體無法進(jìn)行有效的識別，對于保護(hù)性免疫的重要性不言而喻。DNA疫苗已經(jīng)在許多難治性感染性疾病、自身免疫性疾病、過敏性疾病和腫瘤性疾病的預(yù)防及治療領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用前景。已經(jīng)有一些DNA疫苗開始在人類進(jìn)行測試，像瘧疾[5]、艾滋病疫苗[6]，并取得了比較樂觀的結(jié)果，預(yù)示著DNA疫苗有著較為光明的前景。對于抗HSV-1 DNA疫苗，近幾年世界各國的專家學(xué)者對此進(jìn)行了更多的研究，像HSV gB-gE質(zhì)粒接種于白鼠的資料越來越多[7]。研究表明，表達(dá)HSV gD、gB的聯(lián)合免疫起到的保護(hù)效果優(yōu)于它們單獨免疫[8]。從Huyung等人的研究結(jié)果可以看出，用桿狀病毒表達(dá)HSV糖蛋白gB，gC，gD，gE和/或gI五種糖蛋白基因的疫苗也顯示了很好的保護(hù)作用[9]。

對于DNA疫苗，添加合適的佐劑至關(guān)重要。Pack等用HSP70作為免疫佐劑，使gB核酸疫苗免疫初生小鼠后HSV感染及復(fù)發(fā)得到明顯控制[10]；本實驗室胡凱教授應(yīng)用眼表粘膜接種（局部滴眼）納米復(fù)合物PEI-Fe3O4為載體的DNA疫苗pRSC-gD-IL-21在小鼠HSK動物模型中顯示出明顯較強(qiáng)的特異性的粘膜免疫應(yīng)答，以及系統(tǒng)細(xì)胞免疫和體液免疫，并明顯抵抗了HSV-1的眼部感染及減輕了HSK的發(fā)生、發(fā)展，為今后此疫苗進(jìn)一步的臨床試驗研究奠定了基礎(chǔ)[11]。

近來，抗HSV疫苗的研究出現(xiàn)了一些新的理念。焦鳳萍[12]等人的研究理念與傳統(tǒng)的研究有著鮮明的對比，在他們的研究中篩選出了HSV-2gD的替代抗原，并且將多個抗原基因?qū)胪惠d體，這為疫苗的研究提供了新的思路。楊慧蘭[13]等等人的研究則從CTL表位著手，通過其大量的實驗研究認(rèn)為CTL表位有效促進(jìn)了Th1型免疫的應(yīng)答。感染HSV-1的病人中，有的病情會經(jīng)常復(fù)發(fā)，可稱為“有癥狀患者”；而少數(shù)幾乎不復(fù)發(fā)，可稱為“無癥狀患者”。近年來研究表明，有癥狀患者的HSV-1 T細(xì)胞抗原表位和無癥狀患者的HSV-1T細(xì)胞抗原表位分布是不同的，他們互相獨立，互不交叉[14]。所以，如果能鑒定無癥狀患者的HSV-1 T細(xì)胞抗原表位，并以它們作為疫苗的靶抗原，免疫后勢必在體內(nèi)能產(chǎn)生相當(dāng)于無癥狀患者體內(nèi)相似的免疫應(yīng)答反應(yīng)，因此，有理由推測，此種疫苗將有很大的可能性能夠預(yù)防及控制HSV-1的感染及復(fù)發(fā)，目前，已經(jīng)取得了初步的研究成效[15]。并且他們還發(fā)現(xiàn)，HSV-1 T細(xì)胞抗原表位的分布還存在性別的差異[16]，表明今后疫苗的研制有可能需要針對不同的性別。

進(jìn)入二十一世紀(jì)，尤其是近些年來HSV疫苗的研究越來越受到人們的青睞，盡管研制出的部分疫苗做了大量的動物實驗，但是到目前為止仍然沒有疫苗滿足人們的預(yù)期。筆者認(rèn)為HSV逃避機(jī)體的反應(yīng)可能是造成這種局面的根本原因，這是因為HSV有g(shù)E/gI形成的復(fù)合物，抑制了ADCC作用和HSV IgG的激活補(bǔ)體過程，最終影響抗體和補(bǔ)體的形成。但是抗體和補(bǔ)體對于病毒感染發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，很大程度上對病毒的感染起著抑制作用。從根本上來講gC和gE/gI阻礙免疫反應(yīng)的正常進(jìn)行，從而使病毒能夠免受宿主的攻擊，進(jìn)而在機(jī)體內(nèi)不斷繁衍。研究表明，gC免疫所產(chǎn)生的抗體可以有效阻斷機(jī)體逃避免疫，但是在小鼠體內(nèi)受感染產(chǎn)生的HSV gC的抗體無明顯作用[17]；有學(xué)者指出，當(dāng)前研究HSV疫苗的一個重要思路就是從gC和gE免疫逃逸區(qū)域方面進(jìn)行研究，如果在活體內(nèi)就可以將免疫逃逸區(qū)域中斷，那么可有效降低病毒的致病力；此外，還有專家指出，在gD亞單位疫苗中加入gC可有效提高疫苗保護(hù)作用。

最后，關(guān)于HSV疫苗，有幾個問題提出來共同探討：（1）人們現(xiàn)在正嘗試用傳代細(xì)胞培養(yǎng)病毒，但是病毒并不能很好地吸附上去?？赡芘c病毒表面的蛋白結(jié)構(gòu)與細(xì)胞表面蛋白結(jié)構(gòu)有關(guān)。有時候病毒是培養(yǎng)出來了，但是表達(dá)量很少，原因是什么？是否可以研究出一種細(xì)胞系，能表達(dá)大多數(shù)病毒？（2）當(dāng)前疫苗的研制主要還是在免疫類型、抗原選擇改造、載體（包括基因佐劑）改進(jìn)、免疫途徑和策略以及動物模型方面做一些工作?；径际莻?cè)重于誘導(dǎo)某一方面的免疫，但從免疫學(xué)的角度來說，能否有一種有效的疫苗能夠激發(fā)機(jī)體廣泛的免疫應(yīng)答，包括體液免疫和細(xì)胞免疫，全身免疫和黏膜免疫？ （3）關(guān)于動物模型的問題：目前的動物模型是否合適，是不是能很好地模擬人的HSV的實際情況？疫苗可以控制病毒在這些模型中的復(fù)制傳播，而一到臨床階段，隨著認(rèn)識的深入，病毒和機(jī)體的關(guān)系越來越復(fù)雜：病毒的感染導(dǎo)致免疫抑制，但是不正常的免疫激活所引起的細(xì)胞凋亡才是免疫抑制的主要原因；DC細(xì)胞是呈遞病毒抗原引起免疫的主力軍，但也是攜帶病毒，以接觸方式感染T細(xì)胞的病毒庫和病毒感染的定位系統(tǒng)；T細(xì)胞的活化是殺死感染細(xì)胞的最有效方法，但是活化的T細(xì)胞卻更利于病毒的復(fù)制和傳播......病毒和機(jī)體之間處處存在著制約平衡點，疫苗研制是否可以對整個機(jī)體進(jìn)行全局考慮？所以動物模型方面如果能有突破將是非常了不起的成就。（4）治療性疫苗與我們常說的預(yù)防性疫苗有很大的區(qū)別。首先，接種對象不同。預(yù)防性疫苗的使用對象是正常人群，通常情況下可用于易感群體；而治療性疫苗的接種對象是持續(xù)性感染人群。其次，免疫病理損傷不同。預(yù)防性疫苗的免疫應(yīng)答水平比正常的要低，主要作用是預(yù)防相關(guān)疾病，通常情況下不會造成機(jī)體病理性損傷；而治療性疫苗免疫應(yīng)答水平較低，使用后會產(chǎn)生一些副作用或不良反應(yīng)，對機(jī)體的病理免疫有一定的損傷。最后，組成成分不同。預(yù)防性疫苗的組成成分比較簡單，而治療性疫苗的組成成分較復(fù)雜，此外還可以根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整，提高機(jī)體免疫力，從而實現(xiàn)治療的目的。因而在使用治療性疫苗時，要更加注重疫苗的開發(fā)應(yīng)用、接種方式及次數(shù)的改進(jìn)以及佐劑的選用。

總的來說，隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，人們對HSV致病機(jī)制、病毒免疫逃逸的分子機(jī)制以及抗病毒免疫的分子機(jī)制等的研究更加深入，相信在不久的將來會研制出能夠預(yù)防和治療持續(xù)性HSV感染的疫苗，同時還可以為其它瘡疹病毒疾病的治療提供思路與方法。

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（責(zé)任編輯 劉 紅）

The Development Progress of HSV DNA Vacine

DONG Li-li1,2,HU Kai1,TANG Ru1
(1.Medical College,Southeast University,Nanjing Jiangsu 210009；
2.Taizhou People’s Hospital,Taizhou Jiangsu 225300,China)

ract:HSV infection is a common disease,frequently-occurring disease in humans.The main treatment for systemic and topical is antiviral treatment.It will have different levels of disease control,but far from the purpose of achieving a cure and control the spread.So by HSV vaccine inoculation,resistance induction automatic against virus specific immune is the most effective way.DNA vaccine,in particular,is the more important research direc-tion in the future.In this article,we summarized the research situation and progress of HSV vaccine.

rds:herpes simplex virus;DNA vaccine;research progress

R392.9

A

1671-0142（2016）05-0042-04

董莉莉（1978-），女，江蘇泰州人，副主任醫(yī)師，碩士在讀，研究方向為眼眶與眼表疾病.

胡凱（1970-），男，江蘇南京人，副主任醫(yī)師.