簡貴香 綜述 黃延風 審校

(重慶醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院，兒童發(fā)育疾病研究教育部重點實驗室，兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地，兒科學重慶市重點實驗室，重慶 400014)

結(jié)核病(tuberculosis，TB)是由結(jié)核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis，Mtb)感染引起的一種慢性傳染性疾病，屬于嚴重危害全球人類生命健康的重大傳染病之一。結(jié)核病的發(fā)現(xiàn)時間很早，由1904年出土的新石器時代人的頸椎骨化石中發(fā)現(xiàn)[1]。而近年來，結(jié)核病的發(fā)病率、病死率均逐年升高。根據(jù)2017年世界衛(wèi)生組織(WHO)報道，2016年全球新增1 040萬例結(jié)核病，約170萬人死于結(jié)核病[2]。中國是結(jié)核病高負擔國家之一，居于全球第3位，僅次于印度及印度尼西亞，每年約90萬例結(jié)核病新發(fā)病例[3]。隨著耐藥結(jié)核(drug-resistant tuberculosis，MDR-TB)、HIV感染患者和新發(fā)病例的不斷增多，結(jié)核病的防治形勢越來越嚴峻。目前卡介苗(bacillus calmette guerin，BCG)是全球唯一用于預防Mtb感染的疫苗，自1921年來一直被廣泛應用于預防Mtb感染，但近年來BCG的保護效能備受爭議。近年來發(fā)現(xiàn)，BCG疫苗對于新生兒結(jié)核病及兒童重癥結(jié)核病(主要是粟粒性肺結(jié)核與結(jié)核性腦膜炎)的預防具有較好的效能，保護效能持續(xù)時間大約15年[4]，但對于潛伏結(jié)核感染及成人肺結(jié)核病的免疫保護效能不穩(wěn)定，保護效能為0～80%[5]，有時甚至可能誘發(fā)結(jié)核病與Mtb感染，因而歐洲部分發(fā)達國家僅針對明確有結(jié)核感染高危因素的新生兒、嬰兒及結(jié)核菌素試驗(PPD)陰性的兒童接種BCG，而不再普遍接種卡介苗[6]。此外，合并HIV感染的患兒在患播散型卡介苗病的風險遠遠高于未感染HIV患兒，高達數(shù)百倍，病死率高達75%，因此，WHO不推薦HIV陽性患兒接種卡介苗[7]。所以新型結(jié)核病疫苗的研究迫在眉睫。因此本文旨在對結(jié)核病疫苗的研究進展進行綜述。

卡介苗是目前唯一用于Mtb感染的預防性疫苗，但其保護效能不足以控制全球結(jié)核病的流行，新型結(jié)核病疫苗的研究刻不容緩。目前正在研究的結(jié)核病候選疫苗大約有200種，其主要研究方向：(1)能夠取代BCG的基礎(chǔ)免疫疫苗；(2)能夠增強BCG免疫效果的加強免疫疫苗；(3)用于結(jié)核病治療的治療性疫苗。

1 基礎(chǔ)免疫疫苗

基礎(chǔ)免疫疫苗大多是重組BCG疫苗，是在BCG的基礎(chǔ)上引入基因或者刪減基因以增強BCG的免疫保護效能，所得到的一種優(yōu)于BCG、更加安全有效的新型疫苗。主要代表疫苗為VPM1002和MTBVAC。

1.1 VPM1002

VPM1002是由德國馬普協(xié)會和印度血清研究所研發(fā)的一種重組BCG疫苗，它是用李斯特菌毒素O基因取代尿素酶的C基因，以加強BCG的細胞免疫及免疫保護效能。VPM1002是目前最有可能取代BCG的疫苗，已通過了Ⅱa期臨床試驗[8]，證明了VPM1002在新生兒中具有良好的安全性、免疫原性及免疫耐受性，目前正在接觸HIV暴露和未暴露新生兒的Ⅱb期研究中[9]。Farinacci M等[10]的研究表明，VPM1002感染小鼠與BCG相比，誘導CD4+和CD8+T細胞免疫反應應答更為強大，提示VPM1002 比卡介苗更有效。Martin G等[11]的小鼠實驗表明，單次接種BCG不足以長期保護小鼠受Mtb的感染，而接種VPM1002的免疫效能顯著優(yōu)于BCG，并且在重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠中接種VPM1002比卡介苗更加安全。

1.2 MTBVAC

MTBVAC是由西班牙薩拉戈薩大學與BioFabri共同研發(fā)的一種Mtb的減毒活性衍生物，在研制過程中刪除了兩個毒力基因(phoP和fadD26)，保留了大多數(shù)Mtb的T細胞表位，其中包括了BCG的主要免疫顯性抗原ESAT6和CFP10[12]。在MTBVAC中，phoP的缺失導致ESAT-6的產(chǎn)生而無法導出，同時該菌也不組裝phoP調(diào)控的參與免疫抑制的復雜細胞壁脂質(zhì)從而影響Mtb的存活[13]。目前該疫苗在Ⅱ期臨床試驗階段。Spertin F等[14]的研究表明，MTBVAC的安全性和生物分布譜與BCG相似，可能有更好的免疫保護作用，但還需更多的實驗來驗證。

2 加強免疫疫苗

加強免疫疫苗是在接種BCG疫苗后作為增強劑使用，用以增強BCG疫苗所誘導的免疫應答反應，主要包括亞單位疫苗及活載體疫苗兩大類。

2.1 亞單位疫苗

亞單位疫苗的研究始于20世紀80年代，是通過一個或多個Mtb組分(如核酸、蛋白、多肽、脂類等)，聯(lián)合佐劑制成的疫苗，其中主要是重組蛋白疫苗。目前主要用于亞單位疫苗的候選抗原有Ag85、ESAT-6、CFP10和熱休克蛋白(如HSP65、HSP70)等，常用佐劑為IC31、CAF01、ASO1E等。其中有望成為首劑接種的疫苗：(1)以IC31為佐劑的Ag85B和ESAT-6混合肽(Hybrid 1-IC31)；(2)以CAF01為佐劑的Ag85B和 ESAT-6混合肽(Hybrid1-CAF01)。兩者均是以Ag85B和ESAT-6的融合蛋白，添加佐劑IC31或CAF01研制而成的結(jié)核病亞單位疫苗，能夠誘導產(chǎn)生更強的細胞免疫應答。目前Hybrid 1-IC31和Hybrid1-CAF01均在Ⅱ期臨床試驗中，其中Hybrid 1-IC31為目前的研究熱點。有研究表明，Ag85B[12]與ESAT-6[15]都是由Mtb表達的重要抗原，Ag85B是Mtb潛伏期的重要抗原之一，ESAT-6在Mtb的表達具有很強的免疫原性，但其強大的免疫應答反應的產(chǎn)生需要添加佐劑來增加保護性。IC31是一種新型佐劑，由陽離子聚氨基酸和寡脫氧核苷酸兩部分組成。多項研究[16-18]表明，IC31可誘導多種抗原產(chǎn)生強大的細胞和體液免疫應答反應，并可在結(jié)核病動物模型中發(fā)揮作用。Van Dissel J T等[19]的研究證明Hybrid 1-IC31擁有良好的耐受性及強大的T細胞免疫原性，成本低且保質(zhì)期長。

2.2 活載體疫苗

活載體疫苗是通過基因工程技術(shù)將外源基因?qū)肽康妮d體中復制，表達外源抗原以誘導機體產(chǎn)生特異性的細胞和體液免疫應答。目前的活載體疫苗多是在重組痘苗病毒或腺病毒基礎(chǔ)上研發(fā)的，以MVA85A與Ad5Ag85A為代表。

MVA85A是由英國牛津大學以牛痘苗安卡拉病毒為載體研制出的一種活載體疫苗，能夠表達抗原Ag85A，并能誘導T細胞免疫應答反應。因此，MVA85A擁有高度的免疫保護效能。Ⅰ 期臨床試驗表明MVA85A在健康成人中是安全且耐受良好的[20]。Ⅱ期臨床試驗中發(fā)現(xiàn)接種HIV暴露的新生兒的MVA85A初次免疫是安全的，并且能誘導早期的適度的特異性免疫應答反應，而不干擾或增強后續(xù)BCG疫苗接種的免疫原性[21]。目前將進行Ⅲ期臨床試驗，該疫苗前景良好，有望用于不同年齡甚至是HIV陽性患者。

Ad5Ag85A是由歐洲Crucell NV生物技術(shù)公司以腺病毒為載體研制的一種表達抗原Ag85A的活載體疫苗，能引起CD4+、CD8+T細胞免疫應答反應，目前在Ⅱ期臨床試驗中。Wang J等[22]的肺結(jié)核小鼠模型中發(fā)現(xiàn)Ad5Ag85A預防結(jié)核感染比單獨應用BCG更有效。Zhou X等[23]的豚鼠試驗證明，與單獨使用卡介苗相比，Ad5Ag85A疫苗，特別是經(jīng)鼻黏膜途徑，能顯著提高接種BCG誘導的豚鼠的長期存活時間。

3 治療性疫苗

治療性疫苗主要用于已感染結(jié)核患者的輔助性治療，主要包括M. vaccae與RUTI疫苗。

3.1 M.vaccae

M. vaccae是一種無細胞母牛分枝桿菌制劑疫苗，由高溫滅活的母牛分枝桿菌菌株制成的一種雙向免疫調(diào)節(jié)制劑，用于結(jié)核病的輔助治療。早有研究證明，M.vaccae在結(jié)核病治療中能夠增強Th1 應答，抑制Th2細胞因子的產(chǎn)生，以增強機體的適應性免疫，從而促進結(jié)核病的康復[24]。Ⅰ期及Ⅱ期臨床試驗均證明了M.vaccae具有很好的免疫保護性及安全性[25-27]，目前M.vaccae正在進行Ⅲ期臨床試驗。有研究報道，在MDR-TB患者中，單獨予以異煙肼和單次注射M.vaccae治療的患者，沒有人能從細菌學上治愈，而給予異煙肼及多劑M.vaccae(最多12劑)的患者擁有較好的細菌治愈率[28]；在合并HIV感染的患者中，M.vaccae可誘導淋巴細胞對疫苗抗原的增殖反應，亦具有較好的安全性和免疫原性[29]。因此，M.vaccae是一種潛在的結(jié)核病免疫治療藥物，可能有效治療肺結(jié)核[30]。

3.2 RUTI疫苗

RUTI疫苗是西班牙Archivel Pharma開發(fā)的一種針對潛伏期結(jié)核分枝桿菌(latent tuberculosis infection, LTBI)的治療性疫苗，由結(jié)核分枝桿菌細胞的解毒細胞片段組成。Ⅰ期臨床試驗證明了RUTI疫苗在健康人群中有良好的免疫保護性及耐受性[28]。Ⅱ期臨床試驗證明了RUTI在潛伏性結(jié)核(LTBI)患者和合并HIV感染的結(jié)核病患者具有良好的安全性、耐受性與免疫原性[29]。在動物試驗中，RUTI疫苗與藥物聯(lián)合應用證明對結(jié)核病的治療是有效的[30]。RUTI疫苗在結(jié)核病預防和免疫治療中具有潛在的作用，尤其是對于合并HIV感染的患者，其免疫治療作用不可忽視。

4 小結(jié)

隨著時代的進展，MDR-TB、HIV感染患者和新發(fā)病例的不斷增多，結(jié)核病的防控仍是一個世界性難題。近年來隨著對結(jié)核疫苗的免疫機制及Mtb感染機制相關(guān)研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)新型預防性疫苗及治療性疫苗的研發(fā)可能有助于激發(fā)Mtb在機體內(nèi)產(chǎn)生特異性的免疫應答反應，以期清除體內(nèi)Mtb。目前新型疫苗的研究也取得階段性的進展，不少疫苗已經(jīng)進入了臨床試驗階段，正在評估其安全有效性及免疫效能。尤其是治療性疫苗的研究，M.vaccae與RUTI在結(jié)核病的輔助治療方面均有潛在的價值，有望成功上市。其中，M.vaccae在MDR-TB及合并HIV感染的患者中也表現(xiàn)出良好的免疫保護效能及免疫治療作用。相信隨著醫(yī)學的不斷發(fā)展，定能研制出安全有效且優(yōu)于BCG免疫效能的疫苗，控制全球結(jié)核病的流行。