免疫基础—变形链球菌疫苗的研究进展2002014002童亚楠精选.doc

变形链球菌疫苗的研究进展 2002014002 研二队 童亚楠 微生物学 摘要：龋病是人类最常见的口腔疾病之一，严重威胁着人群的口腔健康。全国第三次口腔健康流行病学调查显示，我国5岁儿童乳牙患龋率为66．O％，龋均为3．5012岁儿童恒牙患龋率为28．9％，龋均为0．54；35～44岁中年人群患龋率为88．1％，龋均(平均龋、失、补指数)为4．51；65～74岁老年人群患龋率为98．4％，龋均(平均龋、失、补指数)为14．65。变形链球菌组细菌，主要是Streptococcus mutans 和Streptococcus sobrinus 被认为是最重要的致龋微生物。动物实验和临床研究已证实，通过免疫学干预致龋菌在口腔的定植能够影响龋病的发生，防龋疫苗有望成为一种新的龋病预防措施。根据特异性抗体来源，免疫防龋可分为防龋疫苗主动免疫和被动免疫防龋两种途径。本文就现有的龋齿疫苗做出综述，简单的介绍一下龋病的分子学发生机制和龋齿疫苗的发展历程和现有种类。 关键词：龋病，变形链球菌，疫苗 一．龋病的分子学发病机制 龋病是乳酸等有机酸溶解牙釉质和牙本质中的无机物的结果。这些有机酸是口腔生物膜中特定细菌尤其是变异链球菌属(Mutans Streptococci)的代谢终产物, 而变异链球菌广泛存在于人类和其他种系动物的口腔中, 与龋病密切相关。变异链球菌是龋病的主要病原菌之一,变异链球菌表面蛋白对细菌在牙面的初始黏附及菌体之间的聚集起重要作用。有研究证实表面蛋白抗原Ⅰ/Ⅱ的阳性免疫与抗蛋白P1单克隆抗体的阴性免疫都能抑制变异链球菌致龋,因此表面蛋白P1已被看作龋病疫苗开发的潜在抗原[1]。龋病的发生分为三个阶段。第一阶段为微生物在牙齿表面获得性薄膜上的初始黏附, 此过程受变异链球菌表面蛋白抗原AgI / II(或称PAc )的调节[2]。第二阶段是依靠于蔗糖和变异链球菌葡糖基转移酶(GTFs)和葡聚糖结合蛋白(GBPs)存在的聚集阶段。在葡聚糖被水解为葡萄糖和果糖后,GTFs合成a-1, 3和a-1, 6葡聚糖。第三阶段, 多价的葡聚糖与变异链球菌表面的GBPs和GTFs中的葡聚糖结合区相互作用, 细菌的大量聚集导致菌斑的形成, 在糖基质存在时, 产生大量的乳酸, 引起釉质脱矿, 龋损形成。 二．主动免疫防龋 主动免疫防龋是以人工接种的方法给机体输入致病的特异性抗原，激发机体的免疫反应，产生与之相对应的特异性抗体，中和致龋菌的毒性因子。用于主动免疫的预防生物制品称为防龋疫苗，传统的防龋疫苗主要是全菌疫苗和亚单位疫苗。由于全菌疫苗诱导的抗体可与心内膜发生交叉反应，未被采用。纯化的亚单位疫苗虽不会引起心脏交叉反应，并可抑制致龋菌的粘附、定植［3］，但其免疫原性较弱，需皮下、鼻内等多种途径联合免疫才能激发有效的免疫应答。近年来，已研究出新型防龋疫苗，主要包括基因工程重组疫苗、合成多肽疫苗、转基因植物疫苗和DNA 疫苗。 1．全菌疫苗： 早期的防龋疫苗研究，主要是利用变链菌全细胞制备灭活死疫苗和减毒活疫苗。通过对大鼠、猴等实验动物的免疫研究发现，免疫后的动物唾液和血清中抗变链菌抗体水平明显升高，能有效地抑制变链菌在牙面的聚集，降低龋病的发生率。这一时期的研究充分表明，利用变链菌全细胞多价疫苗可防止龋病的发生。但进一步研究显示，与其他链球菌相似，变链菌某些抗原或成分可诱发与人心脏组织发生交叉反应的抗体。 2．纯抗原亚单位疫苗： 80年代开始，随着对变链菌细胞壁各种抗原性多聚物的逐渐认识，免疫防龋转入以变链菌单一抗原成分制备亚单位防龋疫苗的研究。研究的焦点集中于两种候选疫苗，即变链菌主要表面蛋白抗原（pAc或AgⅠ／Ⅱ、pl、SpaA等）和葡糖基转移酶（gTase），它们在介导变链菌对牙面的粘附和定殖过程中起着重要作用。近10年的大量研究证实，用pAc和gTase主动免疫能明显抑制实验动物和自愿受试者牙面变链菌的粘附和龋病发生率，且纯化的抗原不会介导心脏交叉反应。但研究者发现，由于纯抗原免疫原性较弱，单一免疫常难以同时激发有效的系统和局部免疫反应。因此，学者们尝试了经口服、鼻内注射、皮下注射和腹腔注射等多种途径并加以佐剂进行免疫。卢志山等构建了含变形链球菌表面蛋白抗原唾液结合区(saliva·binding region，SBR)基因的重组原核表达质粒，将其转化大肠杆菌后提取纯化SBR蛋白，通过颌下腺注射途径免疫小鼠后证实能够诱导血清和唾液中特异性抗SBR IgG抗体及唾液中特异性抗SBR IgA抗体。吴补领等,纯化了变形链球菌葡聚糖结合蛋白A(slueanbinding protein A，GbpA)的葡聚糖结合区(slueanbinding domain，GBD)，经皮下免疫大鼠，可显著提高特异性血清IsG和唾液IgX的水平，证明变形链球菌Gb