HSV DNA疫苗研制进展

董莉莉，胡 凯，汤 如

(1.东南大学医学院，江苏 南京 210009；2.泰州市人民医院，江苏 泰州 225300)

HSV DNA疫苗研制进展

董莉莉1,2，胡 凯1，汤 如1

(1.东南大学医学院，江苏 南京 210009；2.泰州市人民医院，江苏 泰州 225300)

单纯疱疹病毒（HSV）感染是人类一种常见病、多发病。目前主要的治疗方法为全身及局部抗病毒治疗，能使病情得到不同程度的控制，但远没有达到根治及控制传播的目的，因此通过抗HSV疫苗的接种，诱导针对病毒的特异性自动免疫是最有效途径，尤其是DNA疫苗，更是今后重要的研究方向。

单纯疱疹病毒；DNA疫苗；研制进展

眼睛是心灵的窗户，人体80%的信息是通过眼睛获取，而疱疹病毒性角膜炎（HSK）已成为首要的致盲性角膜病。单纯疱疹病毒(HSV)不仅能引起普遍的原发感染，还能引起潜伏和复发性感染，是HSK的病原体。至今，HSV感染仍是全世界重要公共卫生问题之一。而HSV DNA疫苗的研制及使用，使HSK的预防和根治成为有可能。

1 HSK及HSV概述

HSV-1感染引起的疱疹病毒性角膜炎（her-pes simplex keratitis，HSK）是一种感染性较强的眼部疾病，世界各国人们都深受其害[1]，通常而言，其发病机理包括：直接感染、潜伏、复发感染[1]。在发达国家HSK的发病率为每年5.9/105～20.7/105，患病率为149/105[1]，尤其是随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，皮质类固醇和抗生素得以大范围的使用，这在很大程度上助长了我国HSV发病率节节攀升，且由于反复发作造成视力严重损害甚至失明[2]。并且，HSV还是引起急性视网膜坏死综合征（ARN）的病原体之一，可以导致视网膜脱离，并发性白内障等一系列严重并发症。尽管抗病毒药物有一定效果，但对于疱疹病毒原发感染的预防却是鞭长莫及。但是随着医学水平的不断提高，研究人员发现：HSV疫苗对于病毒原发性感染具有很好的预防作用，同时对于复发性感染效果显著。因此，研制和接种HSV疫苗是预防该病毒感染的理想方法。

单纯疱疹病毒（Herpes Simplex Virus，HSV）是疱疹病毒科α亚科。病毒颗粒直径为18Onm,为球形[3]。病毒颗粒具有鲜明的特征，其最外层为包膜，紧接着为皮层，然后为衣壳，最里面则是核心。根据血清型，分为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，它们都具有较强的感染性。当前的研究表明，病毒颗粒表面的抗原发挥着特殊的作用，决定了包膜表面糖蛋白的特性。到目前为止，已经发现的包膜糖蛋白多达12个，它们不仅介导病毒进入细胞、介导细胞之间的传播、参与补体及抗体的结合，更重要的是它们携带抗原表位，能够诱导机体产生免疫应答，所以它们是研制HSV疫苗的主要免疫原[4]。

2 HSV疫苗的研究概况及进展

HSV疫苗的研制是一个曲折漫长的过程，基于感染特点的区别，我们将HSV疫苗划分为抗复发性和抗原发性感染两种。从字面意思不难理解，预防性疫苗的作用是防止病毒对于机体的入侵，并且阻碍病毒的复制，从而预防HSV原发感染，减少潜伏期建立；治疗性疫苗的定位则与预防性疫苗有着明显的功能区别，它更多的用于患者的临床治疗，并且切断病毒的传播途径。目前，针对HSV的实验性疫苗具有较多的种类，比如：DNA疫苗、灭活病毒疫苗以及亚单位疫苗等等。这些疫苗有各自的优缺点，但至目前为止，尚无有效疫苗应用于临床。因为：（1）HSV的自然感染并不能产生清除病毒的免疫，同时也不能预防再次感染，所以似乎疫苗都不能达到彻底清除HSV病毒的目的。（2）病毒的潜伏在病毒感染机体后迅速发生，甚至不需要病毒的复制，因此，目前的疫苗都不能彻底抑制病毒潜伏。（3）疫苗的安全性。比如活病毒疫苗，目前的安全性尚无法肯定，并且，HSV病毒在体外培养能一定程度诱导细胞癌变。但正因为如此，才有很多学者对它进行不懈的探索和追求，并且取得了一些令人振奋的疫苗研究进展，尤其是DNA疫苗，更是现在研究的重点。

3 核酸（DNA）疫苗

DNA疫苗颠覆了传统疫苗的理念，诞生于上世纪九十年代，它是基于核酸的一种全新疫苗，DNA疫苗的产生与应用为人们开辟了更多的疫苗研发途径。

DNA疫苗的本质就是将带有病毒编码基于的质粒接于人体内，使病毒的编码基因能够在人体内表达，然后被专职抗原递呈细胞DC摄取，并随着DC移行至引流淋巴结，激活T细胞，产生特异性免疫应答。相对于其他疫苗形式，它具有一些突出的优势：（1）可以在细菌中大量生产，造价低。（2）性能稳定，易于操控、贮存及运输，不需要冷链系统。（3）抗原表达能维持持久性，并能同时表达多个抗原，或联合多个佐剂及细胞因子。（4）不存在致病性、复制性、传染性，安全性较高。（5）能同时诱导B细胞或T细胞应答，产生体液及细胞免疫应答。（6）接种方式多样化，既能皮下、肌肉等注射，也能局部粘膜接种，诱导较强的粘膜免疫应答。（7）体内表达抗原的过程可以轻松被人体识别，除此之外，抗原肽的呈递与自然感染相差无几，机体无法进行有效的识别，对于保护性免疫的重要性不言而喻。DNA疫苗已经在许多难治性感染性疾病、自身免疫性疾病、过敏性疾病和肿瘤性疾病的预防及治疗领域显示出广泛的应用前景。已经有一些DNA疫苗开始在人类进行测试，像疟疾[5]、艾滋病疫苗[6]，并取得了比较乐观的结果，预示着DNA疫苗有着较为光明的前景。对于抗HSV-1 DNA疫苗，近几年世界各国的专家学者对此进行了更多的研究，像HSV gB-gE质粒接种于白鼠的资料越来越多[7]。研究表明，表达HSV gD、gB的联合免疫起到的保护效果优于它们单独免疫[8]。从Huyung等人的研究结果可以看出，用杆状病毒表达HSV糖蛋白gB，gC，gD，gE和/或gI五种糖蛋白基因的疫苗也显示了很好的保护作用[9]。

对于DNA疫苗，添加合适的佐剂至关重要。Pack等用HSP70作为免疫佐剂，使gB核酸疫苗免疫初生小鼠后HSV感染及复发得到明显控制[10]；本实验室胡凯教授应用眼表粘膜接种（局部滴眼）纳米复合物PEI-Fe3O4为载体的DNA疫苗pRSC-gD-IL-21在小鼠HSK动物模型中显示出明显较强的特异性的粘膜免疫应答，以及系统细胞免疫和体液免疫，并明显抵抗了HSV-1的眼部感染及减轻了HSK的发生、发展，为今后此疫苗进一步的临床试验研究奠定了基础[11]。

近来，抗HSV疫苗的研究出现了一些新的理念。焦凤萍[12]等人的研究理念与传统的研究有着鲜明的对比，在他们的研究中筛选出了HSV-2gD的替代抗原，并且将多个抗原基因导入同一载体，这为疫苗的研究提供了新的思路。杨慧兰[13]等等人的研究则从CTL表位着手，通过其大量的实验研究认为CTL表位有效促进了Th1型免疫的应答。感染HSV-1的病人中，有的病情会经常复发，可称为“有症状患者”；而少数几乎不复发，可称为“无症状患者”。近年来研究表明，有症状患者的HSV-1 T细胞抗原表位和无症状患者的HSV-1T细胞抗原表位分布是不同的，他们互相独立，互不交叉[14]。所以，如果能鉴定无症状患者的HSV-1 T细胞抗原表位，并以它们作为疫苗的靶抗原，免疫后势必在体内能产生相当于无症状患者体内相似的免疫应答反应，因此，有理由推测，此种疫苗将有很大的可能性能够预防及控制HSV-1的感染及复发，目前，已经取得了初步的研究成效[15]。并且他们还发现，HSV-1 T细胞抗原表位的分布还存在性别的差异[16]，表明今后疫苗的研制有可能需要针对不同的性别。

进入二十一世纪，尤其是近些年来HSV疫苗的研究越来越受到人们的青睐，尽管研制出的部分疫苗做了大量的动物实验，但是到目前为止仍然没有疫苗满足人们的预期。笔者认为HSV逃避机体的反应可能是造成这种局面的根本原因，这是因为HSV有gE/gI形成的复合物，抑制了ADCC作用和HSV IgG的激活补体过程，最终影响抗体和补体的形成。但是抗体和补体对于病毒感染发挥着至关重要的作用，很大程度上对病毒的感染起着抑制作用。从根本上来讲gC和gE/gI阻碍免疫反应的正常进行，从而使病毒能够免受宿主的攻击，进而在机体内不断繁衍。研究表明，gC免疫所产生的抗体可以有效阻断机体逃避免疫，但是在小鼠体内受感染产生的HSV gC的抗体无明显作用[17]；有学者指出，当前研究HSV疫苗的一个重要思路就是从gC和gE免疫逃逸区域方面进行研究，如果在活体内就可以将免疫逃逸区域中断，那么可有效降低病毒的致病力；此外，还有专家指出，在gD亚单位疫苗中加入gC可有效提高疫苗保护作用。

最后，关于HSV疫苗，有几个问题提出来共同探讨：（1）人们现在正尝试用传代细胞培养病毒，但是病毒并不能很好地吸附上去。可能与病毒表面的蛋白结构与细胞表面蛋白结构有关。有时候病毒是培养出来了，但是表达量很少，原因是什么？是否可以研究出一种细胞系，能表达大多数病毒？（2）当前疫苗的研制主要还是在免疫类型、抗原选择改造、载体（包括基因佐剂）改进、免疫途径和策略以及动物模型方面做一些工作。基本都是侧重于诱导某一方面的免疫，但从免疫学的角度来说，能否有一种有效的疫苗能够激发机体广泛的免疫应答，包括体液免疫和细胞免疫，全身免疫和黏膜免疫？ （3）关于动物模型的问题：目前的动物模型是否合适，是不是能很好地模拟人的HSV的实际情况？疫苗可以控制病毒在这些模型中的复制传播，而一到临床阶段，随着认识的深入，病毒和机体的关系越来越复杂：病毒的感染导致免疫抑制，但是不正常的免疫激活所引起的细胞凋亡才是免疫抑制的主要原因；DC细胞是呈递病毒抗原引起免疫的主力军，但也是携带病毒，以接触方式感染T细胞的病毒库和病毒感染的定位系统；T细胞的活化是杀死感染细胞的最有效方法，但是活化的T细胞却更利于病毒的复制和传播......病毒和机体之间处处存在着制约平衡点，疫苗研制是否可以对整个机体进行全局考虑？所以动物模型方面如果能有突破将是非常了不起的成就。（4）治疗性疫苗与我们常说的预防性疫苗有很大的区别。首先，接种对象不同。预防性疫苗的使用对象是正常人群，通常情况下可用于易感群体；而治疗性疫苗的接种对象是持续性感染人群。其次，免疫病理损伤不同。预防性疫苗的免疫应答水平比正常的要低，主要作用是预防相关疾病，通常情况下不会造成机体病理性损伤；而治疗性疫苗免疫应答水平较低，使用后会产生一些副作用或不良反应，对机体的病理免疫有一定的损伤。最后，组成成分不同。预防性疫苗的组成成分比较简单，而治疗性疫苗的组成成分较复杂，此外还可以根据情况进行调整，提高机体免疫力，从而实现治疗的目的。因而在使用治疗性疫苗时，要更加注重疫苗的开发应用、接种方式及次数的改进以及佐剂的选用。

总的来说，随着医学的进步与发展，人们对HSV致病机制、病毒免疫逃逸的分子机制以及抗病毒免疫的分子机制等的研究更加深入，相信在不久的将来会研制出能够预防和治疗持续性HSV感染的疫苗，同时还可以为其它疮疹病毒疾病的治疗提供思路与方法。

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（责任编辑 刘 红）

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，江苏泰州人，副主任医师，硕士在读，研究方向为眼眶与眼表疾病.

胡凯（1970-），男，江苏南京人，副主任医师.