棘球蚴病的免疫学研究进展

娄延岳 张磊 尚智慧

关键词：棘球蚴病；包虫病；免疫学；疫苗

棘球蚴病，又称包虫病，是一种可以在人和动物之间传 播的人畜共患寄生虫病，其终末宿主（犬、狼或狐等）通过 消化道排出棘球绦虫虫卵，虫卵通过污染的环境、水感染环 境中的中间宿主 （羊、牛、人等），从而使其发病。包虫病 主要包括囊型包虫病和泡型包虫病，前者是我国主要流行的 包虫病。后者主要分布于法国、俄罗斯等欧洲国家以及日本 北部。棘球蚴病几乎遍布世界各个国家，不仅对各国畜牧业 发展造成巨大影响，而且威胁着全世界人民的财产和生命安 全。在我国，棘球蚴病在12个省市呈流行趋势，已危及到近 7000万人口的生命安全，每年造成的经济损失达30亿元。

一、病原

棘球绦虫为棘球蚴病的致病原。目前，已报道的棘球绦 虫达十几种，但公认的具有致病性的四种棘球绦虫有细粒棘 球绦虫、多房棘球绦虫、少节棘球绦虫和伏氏棘球绦虫。细 粒棘球绦虫的幼虫细粒棘球蚴引发的囊型包虫病是我国包虫 病的主要类型，多房棘球绦虫的幼虫引发的泡型包虫病在我 国也有分布。少节棘球绦虫和伏氏棘球绦虫主要分布于南美 洲，极少有致病的报道。细粒棘球绦虫属于扁形动物门、绦 虫纲、圆叶目、带绦虫科、棘球属成员[1] 。成虫寄生于终末 宿主（犬、狼或狐等）小肠内，可通过宿主消化道，向外排 出成熟节片及虫卵，虫卵通过污染环境、水源、垫料、食物 等经过消化道感染中间宿主。虫卵在中间宿主消化道内可发 育成六钩蚴，并钻入肠壁，通过血液循环感染肝脏、肺脏、 脾脏等器官，并经过几个月甚至数年发育成棘球蚴。終末宿 主可通过吞食未经处理的中间宿主内脏、尸体重新感染，棘 球蚴所含的原头蚴在终末宿主小肠内最终发育为成虫，完成 循环。人类为意外的中间宿主，除了经污染的水源、环境等 感染外，还可能在中间宿主屠宰环节，因不科学的屠宰流 程、不良的卫生习惯等而造成感染。

二、致病机制

棘球蚴寄生于中间宿主的肝脏、肺脏、脾脏及脑部，经 过一段时间的发育，虫体逐渐增大，对周围组织产生机械性 压迫，引起不同程度的组织损伤和功能障碍，寄生于脑部的 还可能引发神经症状。棘球蚴囊体内含有大量蛋白等致敏物 质，可能导致机体不同程度的过敏反应，进入血液循环还可 能导致严重的过敏性休克，甚至死亡[2] 。棘球蚴囊的破裂还 可能导致棘球蚴的大面积继发感染和转移。

三、基因型

普遍公认的细粒棘球绦虫基因型有10个（G1～G10）[3] 。 细粒棘球绦虫羊株 （G1） 被证明对羊和人的感染力最强， 呈全球分布，中间宿主主要为羊、牛、人，终末宿主为犬、 狼、狐、澳洲野犬、豹等。不同流行地区 G1 的 rDNA、CO Ⅰ和NDⅠ等基因序列高度保守。塔斯马尼亚羊株 （G2） 主 要分布在塔斯马尼亚地区，其中间宿主为绵阳和人，终末宿 主为犬和狐。水牛株 （G3） 流行于印度，中间宿主为水 牛，终末宿主为犬，该虫株是否为真正的独立虫株还有待进 一步研究。马株 （G4） 主要在南非、美国、新西兰及欧洲 地区流行，中间宿主为马和驴，终末宿主为犬，未见有感染 羊、牛和人的报道；牛株 （G5） 主要在南非、俄罗斯、欧 洲中部和印度等地流行，中间宿主为牛、水牛、羊和人，终 末宿主为犬，主要感染肺脏。G5在终末宿主体内的成熟时 间较其他虫株短，在形态、流行病学和遗传特性上也较其他 虫株有明显不同。骆驼株 （G6） 主要在中东和非洲地区流 行，中间宿主为骆驼、羊、牛和人，终末宿主为犬，主要感 染肺脏。猪株 （G7） 主要在欧洲中东部地区流行，中间宿 主为猪，终末宿主为犬、狐，主要感染肝脏。鹿株 （G8） 主要在北美洲、亚洲、欧洲地区流行，中间宿主为鹿，终末 宿主为狼，羊、牛、猪等易感性低，主要感染肺脏。波兰株 （G9） 被发现于波兰，G10被发现于芬兰，相关的研究报道 较少，缺乏可靠的病原学和流行病学资料。

四、免疫学研究进展

棘球绦虫包括成虫、幼虫、卵等生活阶段，在不同生活 阶段可表达不同的抗原，刺激机体产生不同的免疫反应。

（一）主要抗原

棘球蚴同其他寄生虫一样，结构复杂，不同的生活阶 段、不同的地区、不同的宿主所产生的抗原性均有差异。棘 球蚴的主要抗原包括虫卵、六钩蚴、原头蚴、棘球蚴的囊 液、虫体及其分泌抗原[4] 。有研究表明，使用经处理后的原头蚴数次接种犬后，可使犬获得较好的抗细粒棘球绦虫感染 能力或孕节抑制率。这表明原头蚴含有较全面的抗原成分， 其抗原也具有较好的免疫原性和反应原性。用处理后的六钩 蚴抗原免疫接种羊，也可使其获得抗细粒棘球绦虫虫卵攻击 的良好保护。

（二）免疫反应及免疫逃避

棘球蚴感染机体后可激发一系列体液免疫和细胞免疫。 体液免疫最早于感染后 30d 左右出现，最先出现的抗体是 IgM，其次会出现IgG、IgA和IgE等，在抗体高峰期，以IgG 的含量最多。抗体的类别也与棘球蚴寄生的部位有关，肝脏 寄生主要产生 IgG，肺脏寄生主要产生 IgA。抗体水平的高 低也与动物年龄有关，儿童患者和幼龄动物的抗体水平较成 人和成年动物低。感染发生后巨噬细胞可粘附于虫体表面， 大量补体也可能破环虫体的表层，引起虫体水和电解质失 衡、甚至破裂死亡。淋巴细胞的母细胞化和大量增值也可抑 制棘球蚴早期的生长和转移。但到感染后期，T淋巴细胞逐 渐减少，转化功能也逐渐降低，为寄生虫的长期寄生和发育 提供了条件。机体也可形成结缔组织包囊，将虫体包裹起 来，减少其对机体的损伤。棘球蚴包囊的形成同时也是对虫 体的保护，包囊液也可使机体淋巴细胞发生凋亡，当囊液暴 露时，也可调节宿主免疫反应，对虫体产生免疫逃避[5] 。在 棘球绦虫漫长且复杂的生活周期中，可以通过在不同阶段表 达不同蛋白，不断改变虫体表面的抗原性，使宿主免疫系统 早期产生的抗体无法杀伤改变后的虫体表面抗原，从而逃避 宿主免疫系统的攻击，可以继续生长繁殖。

五、疫苗的研究进展

（一）早期疫苗

早期的棘球蚴病疫苗主要是由棘球绦虫虫卵、六钩蚴、分离纯化的分泌物代谢物及细胞培养物等制成的，由于抗原较为全面多样，免疫动物可以得到较强的免疫保护力，但因为粗制抗原成分复杂，含有多种抗原蛋白，生产成本高，难以进行批量生产。

（二）合成肽疫苗

棘球蚴病合成肽疫苗是根据棘球蚴的主要宿主保护性抗原 （如EG95） 中已知抗原表位中某段氨基酸序列，通过人工设计和合成具有免疫原性的多肽疫苗。Eg95蛋白被证明是棘球蚴重要的宿主保护性抗原，广泛存在于细粒棘球绦虫六钩蚴、包囊生发层、原头蚴以及成虫体表，在细粒棘球绦虫生长发育中必不可少。合成肽疫苗完全是人工合成，不含核酸，能够克服常规疫苗的一些缺陷，被认为是一种更加高效、稳定、经济的疫苗，但是合成肽疫苗的抗原性及其免疫原性受自身组成及宿主免疫系统等多种因素的影响，并且免疫力不能垂直传递。

（三）基因工程重组疫苗

基因工程重组疫苗是运用DNA 重组技术，将人工合成 并优化后的宿主保护性抗原的基因，转化入原核或真核表达 系统，借助表达载体高效表达，提取并纯化保护性抗原肽链，加入佐剂即制成基因工程重组疫苗。与传统疫苗相 比，基因工程疫苗具有生产成本低、安全性好、可一针多 防等优点。据报道，运用基因工程技术制成的 Eg95 疫苗， 经过 2～3 次的免疫接种，就能诱导绵羊高达 99%的保护 率，免疫保护时间长达 11 个月[6] 。基因工程技术之所以被 广泛应用于疫苗研制领域，除了灵活的目的基因选择和优 化方法外，重組蛋白的获取也多种途径，如大肠杆菌原核 表达、酵母菌真核表达、腺病毒表达、植物细胞表达、昆 虫杆状病毒表达等。

（四）转基因植物疫苗

转基因植物疫苗具有易运输保存、可大规模生产、成本 低廉、方便免疫接种等优点，也被广泛应用于动物疫苗的研 制。有研究表明细粒棘球绦虫转Eg95-EgA31融合基因苜蓿 疫苗口服接种后，免疫鼠脾细胞凋亡减少，脾T细胞增殖增 强，并可产生Th1型细胞免疫应答，对细粒棘球绦虫原头蚴 的攻击具有一定的保护力[7] 。

总结

棘球蚴病作为我国重点防范的人畜共患病之一，仍然严 重威胁着我国西部人民的生命和财产安全。由于寄生虫本身 复杂的抗原组成和免疫逃避机制、终末宿主和中间宿主密切 的关系、牧民的防范意识缺乏等原因，我国的包虫病防制效 果依然有待进一步提高。随着我国新型疫苗的研发成功和商 业化，对我国包虫病的防治将起到十分重要的作用。