人用布鲁氏菌病疫苗的研究进展.pdf

?：人用布鲁氏菌病疫苗的研究进展安 纪 红，杜 田 田，王 占 国内 蒙 古 自 治 区 人 民 医 院 感 染 科，呼 和 浩 特通 信 作 者：王 占 国，（：）摘 要：布鲁氏菌病是世界范围内最常见的人畜共患疾病，也是世界上常见的公共卫生问题。不仅严重危害人民身体健康，而且也严重影响畜牧业的发展，还会带来食品安全隐患。实践证明，疫苗免疫是预防传染病流行的最有效措施，流产双歧杆菌疫苗 是我国唯一可用于预防人类布鲁氏菌病的疫苗。虽然流产双歧杆菌 基因组已完全测序，但基因组注释目前尚未完成。此外，其残留毒性和疫苗诱导免疫保护的主要机制尚未阐明。本文主要阐述布鲁氏菌病的临床表现、治疗以及疫苗相关研究进展。关 键 词：流产布鲁杆菌；疫苗，减毒；疫苗，亚单位；疫苗，（，）：，（：）：，：；，；，；，布 鲁 氏 菌 病 的 临 床 特 点 与 流 行 情 况布 鲁 氏 菌 是 由 布 鲁 氏 杆 菌 引 起 的 人 畜 共 患 疾 病。布 鲁 氏 菌 属 于 革 兰 阴 性、兼 性、细 胞 内 病 原 体，通 过 食用 受 感 染 的、未 经 巴 氏 灭 菌 的 动 物 奶 和 奶 制 品，直 接接 触 受 感 染 的 动 物 部 位，皮 肤 和 黏 膜 破 裂 或 吸 入 受 感染 的 雾 化 颗 粒 而 传 播 给 人 类。布 鲁 氏 菌 的 临 床 表现 多 样，可 能 持 续 几 天 甚 至 几 年，临 床 误 诊 率 高，因 此往 往 发 生 治 疗 不 足 和 病 程 延 长。主 要 反 应 为 发 热、疲劳、关 节 痛 和 肌 肉 疼 痛。成 人 和 儿 童 之 间 存 在 显 著差 异，皮 疹、呼 吸 和 心 脏 并 发 症 以 及 睾 丸 炎附 睾 炎在 儿 童 患 者 中 更 为 普 遍。布 鲁 氏 菌 的 常 见 并 发 症 是肝 炎，其 次 是 骨 关 节 炎、呼 吸 系 统 疾 病、心 血 管 疾 病、中 枢 神 经 系 统 功 能 障 碍、噬 血 细 胞 综 合 征 和 男 性 睾丸 炎 及 附 睾 炎。布 鲁 氏 菌 在 不 同 地 区 的 分 布 是高 度 动 态 的，可 随 着 新 的 感 染 区 域 的 出 现 和 感 染 在早 期 存 在 感 染 的 地 区 再 次 出 现。布 鲁 氏 菌 呈 全球 性 分 布，地 中 海、欧 洲、中 美 洲 和 南 美 洲、墨 西 哥、临 床 肝 胆 病 杂 志 第卷 第期年月 ，非 洲、近 东 国 家 等 地 区 多 见。近 年 来，在 中 亚 和 中 东国 家 出 现 了 新 的 人 类 布 鲁 氏 菌 患 病 地 区，患 病 率 不断 上 升。虽 然 布 鲁 氏 菌 是 最 普 遍 的 人 畜 共 患 病，但 被 美 国 国 立 卫 生 研 究 院 归 类 为“罕 见 病”，适 用 于 患病 率 较 低 的 大 多 数 发 达 国 家。目 前，美 国 每 年 报 告新 增 布 鲁 氏 菌 病 例例（患 病 率万），其 中大 多 数 发 生 在 南 部 和 西 南 部，病 源 为 自 墨 西 哥 非 法进 口 的 软 奶 酪（未 经 高 温 消 毒）。其 真 实 患 病 率预 计 为 实 际 报 告 例 数 的 倍，且 均 为 食 源 性 疾病。世 界 卫 生 组 织 统 计 报 告 显 示，叙 利 亚 布 鲁 氏菌 患 病 率 最 高（万），其 次 为 蒙 古（万）、伊 拉 克（万）、塔 吉 克 斯坦（万）、沙 特 阿 拉 伯（万）和 伊朗（万）。布 鲁 氏 菌 的 治 疗仅 有 少 数 抗 生 素 能 够 进 入 布 鲁 氏 杆 菌 细 胞 壁，进而 有 效 遏 制 细 菌。目 前，临 床 治 疗 人 类 布 鲁 氏 菌 的 抗生 素 包 括：四 环 素、甲 氧 嘧 啶磺 胺 甲 恶 唑、氨 基 糖 甙类 抗 生 素、利 福 平、喹 诺 酮 和 氯 霉 素。上 述 单 药 治疗 后 复 发 率 高 达，因 此 临 床 往 往 采 用 多药 联 合 治 疗。布 鲁 氏 菌 疫 苗随 着重 组 技 术 的 发 展 和 布 鲁 氏 菌 基 因 组 序列 的 完 成，众 多 研 究 开 始 着 眼 于 寻 找 更 安 全、更 有 效的 疫 苗。初 步 研 究 表 明，新 疫 苗 类 型 主 要包 括 基 因 工 程 减 毒 疫 苗、亚 单 位 疫 苗 和 其 他 潜 在 疫苗，均 具 有 更 高 的 保 护 水 平，但 仍 存 在 一 些 问 题。布鲁 氏 菌 灭 活 疫 苗 虽 然 安 全 性 较 高，但 难 以 诱 导 有 效 的特 异 性 免 疫 应 答，也 不 能 有 效 激 活 细 胞 免 疫 应 答。近年 来 新 型 疫 苗 的 研 究 不 断 涌 现，包 括 载 体 疫 苗、疫 苗、外 膜 囊 泡 疫 苗、纳 米 颗 粒 疫 苗 等，但 这 些 疫 苗 多数 仍 处 于 研 究 阶 段，而 且 面 临 着 免 疫 效 果 不 佳、免 疫保 护 时 间 较 短、成 本 较 高、工 艺 复 杂 等 诸 多 挑 战。与 此 相 比，减 毒 疫 苗 可 以 更 有 效 地 激 发 机 体 的 细 胞 免疫 应 答，产 生 的 保 护 力 也 更 持 久，且 减 毒 疫 苗 通 常具 有 生 产 工 艺 简 便、成 本 较 低 等 优 点。常 规 的 布 鲁 氏菌 减 毒 疫 苗 主 要 是 通 过 筛 选 毒 力 较 弱 的 布 鲁 氏 菌 分离 株 或 是 对 布 鲁 氏 菌 分 离 株 和 强 毒 菌 株 进 行 连 续 传代 致 弱 得 到 的。基 因 工 程 减 毒 活 疫 苗人 用 布 鲁 氏 菌 疫 苗 的 研制 较 为 困 难，国 外 尚 未 有 疫 苗 上 市，我 国 唯 一 获 批 的人 用 布 鲁 氏 菌 疫 苗 为 减 毒 活 疫 苗株。是 一 种 皮 上 划 痕 接 种 的 减 毒 活 疫 苗，分 离 自 前 苏 联 地区 感 染 布 鲁 氏 菌 的 胎 牛 体 内，经 连 续 传 代 减 毒 获得。自世 纪年 代 在 我 国 使 用 以 来，其 安 全性 和 有 效 性 得 到 一 定 验 证，但 是 仍 然 存 在 划 痕 接 种复 杂、疫 苗 免 疫 机 制 不 明 确、存 在 残 余 毒 力 等 问 题。人 用 布 鲁 氏 菌 疫 苗 研 制 困 难 的 主 要 原 因 可 能 在 于 布鲁 氏 菌 存 在 多 个 种 型，且 保 护 性 抗 原 谱 复 杂，单 一 抗原 很 难 发 挥 完 全 的 保 护 作 用。流 产 双 歧 杆 菌自年 获 得 我 国 食 品 药 品 监 督 管 理 局 批 准以 来，已 在 我 国 广 泛 用 于 控 制 和 预 防 人 类 布 鲁 氏 菌。疫 苗 表 现 出 生 物 型 的 典 型 性 质，对 实 验 动 物 的低 且 稳 定 的 毒 力 以 及 强 大 的 免 疫 原 性。流 产 双 歧 杆菌 菌 株（在 我 国 也 被 称 为）可 感 染 人 类，引起 布 鲁 氏 菌 的 典 型 特 征，最 初 于年 作 为 毒 力 菌株 从 泽 西 岛 奶 牛 身 上 分 离 出 来。可 在 胰 蛋 白 酶 大 豆肉 汤 下 连 续 振 荡（）中 培 养 流 产 双歧 杆 菌。亚 单 位 疫 苗亚 单 位 疫 苗 是 目 前 对 于 布 鲁 氏 菌感 染 保 护 性 较 高 的 一 种 疫 苗，国 外 相 关 研 究 人 员 对 亚单 位 疫 苗 的 制 备 采 取 了 等 特 殊 方 法，使其 成 为 目 前 高 效 性 最 强 的 疫 苗。此 外，亚 单 位 疫 苗 的成 分 比 较 单 一，主 要 包 括 布 鲁 氏 菌 外 膜 蛋 白、包 质 结合 蛋 白，蛋 白 以 及 胞 质 结 合 蛋 白等，简 单 的 成 分 使 亚 单 位 疫 苗 的 安 全 性 更 高，这 些 优 势 使其 在 临 床 上 获 得 了 较 为 广 泛 的 应 用。新 型 亚 单 位 疫 苗目 前，关 于 布 鲁 氏 菌 各 型 疫苗 的 研 制 已 经 成 为 了 当 下 的 研 究 热 点，尤 其 以 多 种 合成 途 径 为 靶 点 研 发 的 一 系 列 疫 苗 研 究 均 取 得 了 不 同程 度 的 进 展，但 在 研 疫 苗 普 遍 存 在 稳 定 性 差、保 护期 短、免 疫 重 复 等 不 足。相 较 于 减 毒 活 疫 苗，亚 单位 疫 苗 不 良 反 应 低，对 血 清 学 监 测 不 产 生 干 扰；同 时，由 于 布 鲁 氏 菌 的 同 源 性 高，亚 单 位 所 产 生 的 保 护 性 覆盖 面 较 广，种 亚 单 位 疫 苗 即 可 对 抗 多 种 型 别 的 布 鲁氏 菌 株 的 感 染。目 前，亚 单 位 疫 苗 尚 未 推 广 应 用，因大 多 数 布 鲁 氏 菌 疫 苗 未 能 达 到 目 标 要 求 的 保 护 性，或与 疫 苗 载 体 种 类 的 选 择 或 者 改 良 有 关，也 可 能 与所 需 的 保 护 性 免 疫 应 答 的 佐 剂 识 别 的 缺 乏 有 关。通 过 使 用 乳 酸 球 菌 和 克 林 病 毒 载 体 可 以 诱 导 机体 产 生 免 疫 性 保 护。有 研 究利 用 重 组 痘 苗 病 毒 诱导 小 鼠 产 生 特 异 性 免 疫 应 答 反 应，但 该 免 疫 性 对 布 鲁氏 菌 抗 原 所 产 生 的 保 护 性 水 平 并 未 达 到 预 期。自 此，相 关 研 究 调 整 方 向，发 现 布 鲁 氏 菌 感 染 多 数 发 生 在 黏安 纪 红，等人 用 布 鲁 氏 菌 病 疫 苗 的 研 究 进 展膜 水 平，而 黏 膜 途 径 的 免 疫 方 法 可 以 激 发 大 量 的 淋 巴细 胞 对 抗 感 染，并 非 依 靠淋 巴 细 胞 亚 群 维 持 免 疫 应答。基 于 此，在 未 来 研 制 目 标 疫 苗 最 大 的 挑 战 在于 人 体 内 激 发 出 能 够 产 生 强 烈 的 细 胞 免 疫 反 应。因此，这 一 实 验 证 明 了 通 过 诱 导 和 对 宿主 免 疫 系 统 产 生 细 胞 反 应 可 以 产 生 较 好 的 保 护 性。疫 苗布 鲁 氏 菌 的 生 长 方 式 是 胞 内 寄 生，理论 上 如 果 能 够 提 高 患 者 对 于 特 异 性 细 胞 所 产 生 的 介 导免 疫 反 应，即 可 控 制 布 鲁 氏 菌 的 感 染。目 前，疫 苗能 够 诱 导 机 体 产 生 免 疫 应 答 反 应，且疫 苗 具 有 安全 性 高、稳 定 性 强、制 作 方 法 较 简 单、成 分 低 等 多 种 优势，现 已 成 为 布 鲁 氏 菌 疫 苗 研 究 的 热 点。人 用 布 鲁 氏 菌 疫 苗 的 局 限 性布 鲁 氏 菌 已 被 世 界 卫 生 组 织 列 为 威 胁 人 类 健 康和 造 成 贫 困 的 七 大“被 忽 视 的 人 畜 共 患 病”之 一。作 为 一 种 具 有 高 度 传 染 性 的 细 菌 性 疾 病，布 鲁 氏 菌 主要 从 动 物 传 播 给 人 类，每 年 约 有万 例 新 发 人 类 感染 病 例。目 前，仅 接 种 疫 苗 无 法 满 足 预 防 需 求，需 要监 测 和 屠 宰 受 感 染 动 物 控 制 布 鲁 氏 菌 的 发 生 发展。然 而，由 于 最 具 保 护 性 的 疫 苗 可 能 影 响 血 清学 监 测 结 果，进 而 影 响 及 时 诊 断，最 终 可 能 导 致 布 鲁氏 菌 防 控 和 治 疗 的 失 败。通 过 检 测 光 滑 脂 多 糖 的布 鲁 氏 菌 细 胞 壁 多 糖（）成 分 的 抗 体，可 用 于该 病 的 诊 断，该 分 子 对 目 前 部 署 的 兽 用 全 细 胞 疫 苗 具有 重 要 的 保 护 功 效。这 引 发 了 一 个 长 期 存 在 的 悖 论，即 虽 然 布 鲁 氏 菌赋 予 疫 苗 保 护 功 效，但 存 在 导 致受 感 染 和 接 种 疫 苗 的 动 物 具 有 相 似 的 抗 体 谱。因 此，不 可 能 将 感 染 者 与 接 种 疫 苗 的 动 物（）区 分 开来，限 制 了 该 疾 病 的 预 防 性 诊 疗。最 近 研 究表明，布 鲁 氏 菌作 为个 寡 糖 序 列 的 嵌 段 共 聚 物，为 利 用 仅 在 该 疾 病 的 血 清 学 测 试 中 通 过 化 学 合 成 获得 的 独 特 寡 糖 提 供 了 机 会。与 当 前 商 业 测 试 中 使 用的 天 然 聚 合 物 相 比，这 些 寡 糖 显 示 出 优 异 的 敏 感 性 和特 异 性，并 有 助 于 鉴 别 布 鲁 氏 菌 与 由 几 种 具 有的细 菌 引 起 的 感 染。在 这 些 合 成 抗 原 的 合 成 和 免 疫 化学 评 估 过 程 中，很 明 显 存 在 创 造 多 糖蛋 白 质 偶 联 疫苗 的 机 会，该 疫 苗 不 会 产 生 在 感 染 诊 断 测 试 中 出 现 假阳 性 结 果 的 抗 体。这 一 目 标 在 被 简 化 的 小 鼠 免 疫实 验中 表 明，在 基 于抗 原 的 诊 断 测 试 中，可 以在 不 反 应 的 情 况 下 开 发 布 鲁 氏 菌抗 原 抗 体。这 种类 型 的 结 合 疫 苗 可 以 很 容 易 地 开 发 用 于 人 类 和 动 物。然 而，随 着 化 学 方 法 的 进 步 和 现 代 细 菌 工 程 方 法 的 成熟，预 计 这 些 研 究 阐 明 的 原 理 可 以 应 用 于 开 发 一 种 廉价 且 具 有 成 本 效 益 的 疫 苗，以 对 抗 动 物 地 方 性 布 鲁菌 病。展 望布 鲁 氏 菌 主 要 是 发 展 中 地 区，特 别 是 撒 哈 拉 以 南非 洲 地 区 的 地 方 性 疾 病。受 当 前 卫 生、社 会、经 济、文化 和 政 治 等 因 素 影 响，布 鲁 氏 菌 的 流 行 率 正 在 上升。目 前，布 鲁 氏 菌 疫 苗 相 关 研 究 重 点 应 着 眼 于潜 在 的 候 选 疫 苗、疫 苗 的 能 力、易 于 给 药 的 载 体疫 苗 以 及 几 种 重 组 和 亚 单 位 疫 苗。虽 然 接 种 疫 苗 可能 是 最 合 适 的 疾 病 控 制 措 施，但 致 病 性 布 鲁 氏 菌 属 在许 多 其 他 牲 畜 或 野 生 动 物 中 的 持 久 性 可 能 导 致 预 防失 败，或 者 只 能 在 一 定 程 度 上 减 少 人 类 感 染。因 此，开 发 在 野 外 条 件 下 高 效 和 安 全 的 新 型 疫 苗，解 决 宿 主物 种 的 多 样 化 问 题，同 时 改 善 布 鲁 氏 菌 监 管 计 划 的 其他 组 成 部 分，可 能 对 世 界 范 围 内 防 控 布 鲁 氏 菌 的 人 类感 染 流 行 发 挥 更 大 作 用。利 益 冲 突 声 明：本 文 不 存 在 任 何 利 益 冲 突。作 者 贡 献 声 明：安 纪 红 负 责 课 题 设 计，文 献 检 索，撰 写论 文；杜 田 田 参 与 修 改 论 文；王 占 国 负 责 指 导 撰 写 文章 并 最 后 定 稿。参 考 文 献：，（）：施旭光，凌锋 布鲁氏菌病研究进展 浙江预防医学，（）：，（）：高彦辉，赵丽军，孙殿军，等 布鲁氏菌病防治基础研究现状与展望 中国科学：生命科学，（）：，：，（）：汪洁英，宁博，景伟，等 布鲁氏菌病及其在我国的防控现状与建议 中国兽医科学，（）：，临 床 肝 胆 病 杂 志 第卷 第期年月 ，（）：田岳，高会霞，孙倩，等 布鲁菌病临床特征分析 中国医药导报，（）：，（）：李红叶 布鲁氏菌病实验室检测方法研究进展 兵团医学，（）：，（）：，：邱宇鹤，王锦，何淑云 人布鲁氏菌病的流行、检测与防治研究进展 实用检验医师杂志，（）：，：，（）：张志，高会霞，田岳，等 高变八聚体寡核苷酸指纹基因分型法在石家庄地区布鲁氏菌分子流行病学研究中的应用 中国医药导报，（）：，（）：，：，（）：杨景，赵新利 布鲁氏菌病诊断方法与防控措施 北方牧业，（）：?，?，（）：，（）：，（）：刘晨芳，翟景波，梁晨，等 布鲁氏菌病新型疫苗研究进展 中国人兽共患病学报，（）：，（）：韩文东，瞿涤 布鲁氏菌及其疫苗的相关研究 中国比较医学杂志，（）：，（）：王姝懿，赵学亮，孙柯，等 布鲁氏菌 疫苗株全基因组测序及比较基因组学分析 中国人兽共患病学报，（）：，（）：，（）：郭佳怡 布鲁氏菌病疫苗应用现状与防控措施 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