肺炎链球菌及相关免疫机制

1、 肺炎双球菌属链球菌属，1881年由巴斯德首先发现。该菌为革兰氏阳性具有荚膜多糖、c多糖、F抗原、肺炎菌索、A 蛋白、神经氨酸酶、自溶酶、中性粒细胞弹性蛋白酶抑制物厦其它多种生物话性物质m，在自然界中分布广泛靠荚膜多糖的不同可分为83个型。肺炎球菌对成年人主要引起大叶性肺炎，且老年人发病率较青年 高它还可引起脑膜炎、中耳炎，胸膜炎、心内膜炎、败血症等多种疾病 荚膜多糖属于2类非胸腺依赖性抗原(Tl一2)，这类抗原主要刺激产生IgM抗体，没有记忆B细胞生成。在人类可刺激产生IgG2，而这种抗体只有在较高浓度或高的抗原表位密度下才具有补体依赖的抗体调理吞噬功能2j。另外，在多形核白细胞和巨噬细胞上

2、的Fc受体以两种同分异构体的形式存在，即H131和R131，其中，IgG2只与H131能够有效地结合 7价肺炎球菌荚膜多糖一CRM197结合疫苗中各血清型免疫原性的明显差异英Kamboj KK J Infect Dis一2003，187(10)一16291638 将多价PS与蛋白载体结合而形成的结合疫苗不仅可在婴幼儿中诱生保护性水平的抗体，而且能对PS产生免疫记忆。尽管7价Pn结合疫苗中的各型PS都共价结合在同一蛋白载体上，但各型的免疫原性却差异明显。作者通过试验探讨了引起这种免疫原性不同的原因。将24名健康成人分为两组。试验组15人，接种7价PnPSCRM197(4、6B、9V、14、18C

3、、19F和23F型PnPS各与无毒性白喉毒素突变体CRM197共价结合)。对照组9人，接种23价PnPS。均为皮下接种1剂。在免前和免后1、2、4、6周抽取血样，用ELISA法检测抗各型PS和CRM197的IgG、IgM、IgA抗体滴度，用ELISPOT法检测抗体分泌细胞(ASC)数，用ELISPOT和ELISA法检测 D4 Th细胞及白细胞介素(IL)和干扰素(IFN)的浓度。抗体滴度检测结果表明：尽管免疫PnPS-CRM197后所有血清抗各型PS IgG、IgM、IgA抗体滴度水平都升高， 但各型PnPS特异性抗体水平却有明显的差异。抗4型和9V型PnPS IgG抗体滴度较低，而抗18C和

4、23F型IgG抗体滴度较高。PnPSCRM197免疫后2周，抗6B型PnPS IgM抗体滴度最高，抗23F型IgM抗体滴度最低。抗4型PnPS IgA抗体滴度最高，抗18C型IgA抗体滴度最低。ASC检测结果表明：免前体内几乎无ASC存在，PnPSCRM197接种后7天出现分泌IgG、IgM、IgA的ASC，但ASC数却因血清型的不同而有差异。4型和9V型诱生的IgG ASC数低于其他血清型，IgM ASC数低于18C型，而4型诱生的IgA ASC数则高于其他血清型。免疫后7天，所有结合疫苗接种者的RM197特异性ASC数均显著升高，而对照未结合疫苗接种者的CRM197特异性ASC数无增长。C

5、D4 Th细胞及其产物的检测结果表明：PnPSCRM197接种后7天各型PS都能诱导外周血单个核细胞PBMC)增殖，IL一2、IL一5、IL一6、IL一10和IFN一 的浓度增加，且各型间诱导PBMC增殖的能力无明显差异。以上结果表明：尽管载体蛋白能诱导强烈的Th细胞免疫应答，但7价PnPSCRM197诱生的型特异性抗体滴度却存在明显差异。肺炎球菌单抗的亲和力、效力及交叉反应Yan S Infect Immun，200169(1)：33 因许多肺炎球菌荚膜多糖(PSs)有相同的结构，一种肺炎球菌抗体可和其他所有结构相同的PSs结合。然而，这些交叉反应性抗体与结构相关的肺炎球菌PSs结合的亲和力

6、有时极低甚至无效。如果用肺炎球菌结合疫苗激发这些产生弱交叉反应抗体的记忆性B细胞，产生低亲和力抗体的记忆性细胞可将其后的免疫应答转变为针对交叉反应性PS的应答。为了探究这些问题，作者用6BPS抗原免疫BALBe小鼠，产生l4株分泌肺炎链球菌6B型单克隆抗体(MAbs)的杂交瘤细胞株，并且研究了它们的抗原表位、亲和性、体外调理能力、体内保护性，还用ELISA法分析了与6A和6B PSs的“抗原结合滴度”。结果7株单抗可与出现于6A和6B PSs上的交叉反应性抗原表位结合，另一株单抗(Hyp6BM6)显示了一个新的抗原表位。这个抗原表位发现于溶液中的6A PS表面，当抗原吸附于ELISA板塑性表面

7、时则不存在。6A或6B PS单抗的亲和力在8106MI1到4110“MI1之间。无弱交叉反应性单抗，因为所有的交叉反应性单抗都不表现为对6A PS的亲和性比对6B PS的亲和性低。亲和力影响几种抗体分析的结果， 此外，当检测所有的杂交瘤时，亲和力与单抗结合抗原包被的ELISA板的滴度或者体外调理肺炎球菌的滴度强烈相关(y分别等于O 91和一0 85)。因为两种分析结果都是亲 和力依桢的，所以当不考虑亲和性时，EusA和调理作用分析结果强烈相关(y=091)。同时，亲和性也和MAb被动保护小鼠抵抗肺炎球菌感染的效价相关。当只检验IgG 杂交瘤时，观察到调理能力和体内保护效价都微小增加，在10 m

8、 以上。总之，用ELISA测定抗原结合滴度也许 是测定肺炎球菌疫苗诱导保护性免疫力的适宜方法。缺乏部分交叉反应性的MAb提示，抗原性过失也许在对肺炎球菌6B型疫苗的应答中是不重要的。 常见的载体蛋白主要有破伤风类毒素(TT)、白喉类毒素(PT)、无毒性白喉毒素变异体(CRM197)和脑膜炎球菌外膜蛋白(OMP) 。普遍认为以TT制备的结合菌苗免疫原性最好。但类毒素作为载体有一定的局限性，经脱毒处理的类毒素，蛋白结构可能发生改变，影响其免疫原性。目前对PLY作为蛋白载体的研究逐渐增加，因为PLY与TT相比，优越性在于PLY能诱生抗PLY保护性抗体，此抗体能防止PLY造成的损害，并能预防PncPS

9、菌苗型之外的各型的侵袭性感染；同时，PLY亦能刺激粘膜免疫力，能诱生局部PLY特异性IgA和IgG抗体，可以预防Pnc呼吸道感染期间PLY造成的粘膜损伤。Miehon等对点突变脱毒Pnc溶血素(PLD)作为载体蛋白进行了研究，以PncPS与PLD的结合物(PncPSPLD)免疫68周龄远交系CD一1小鼠。结果表明，PncPS-PLD诱生高水平的对各型PS具调理吞噬作甩的PS特异性IgG 抗体与PncPSTT 比较，PncPSPLD接种鼠对PncPS的特异性抗体应答等于或强于PncPSTT接种鼠，特别是单价或多价PncPS PI D诱生的对23F型的应答显著强于相应的PnePSTT 表明PLY作

10、为新型载体蛋白优于传统的T ”肺炎球菌荚膜多糖一蛋白结合菌苗研究进展 谈宁芝 辜克喜 机体对结合菌苗的抗体应答主要是血中IgG抗体水平升高。结合菌苗的免疫原性受以下困素的影响：每一剂所含PS的类型、数量，载体蛋白，PS与蛋白的结合方式 上述因素不同可导致血中特异性抗体应答的差异。Peeters等曾以05,ug 4型PncPSTT加不同剂量4型PncPS(005、05、5、25gg)混合免疫新生小鼠，结果显示第一针免疫后含4型PncPS 5 g和25gg组抗4型PncPS的IgM 和IgG水平都低于4型PncPS TT组，第二针后只有4型PncPSTT 组和4型PncPSTT +05p-g 4型

11、PncPS组抗4型PncPS的IgG抗体升高，5,ug与25gg组明显低于4型PncPSTT组(P005)。表明结合菌苗中高含量的游离糖可降低其对新生鼠的免疫原性 也有研究对4价PncPSOMP结合菌苗与PS菌苗比较，结合菌苗对机体分泌型IgG抗体应答不如S菌苗肺炎球菌荚膜多糖免疫应答的遗传控制Musher DM Vaccine，2001，19(6)：623 用RIA法检测CPS抗体时观察到一些样品可产生高水平的CPS抗体，但其血清对相关肺炎球菌血清型调理非常弱，而其他一些产生较低抗体水平的样品却对吞噬细胞调理得很好。用转座子诱变获得的无荚膜肺炎3型突变体与抗体作用除去CWPS(细胞壁多糖)抗

12、体后，发现由RIA法查出的很多抗体消失了对8个低水平应答者进行调查，在免疫23价肺炎球菌多糖疫苗后，只有31 的人应答是阳性，而免疫偶联白喉类毒素的疫苗后有66的人应答呈阳性。这一结果表明，选择“正确”的蛋白载体进行最佳的偶联方式可以应答CPS的抗体。最后，通过不同的微生物已证明 H遗传因子族一般控制IgG荚膜多糖。研究表明对多糖的IgG应答只限于v1H血清型，或者亚类缺陷的那些血清型，这能帮助解释即使是健康人也有显然极度局限的应答。作者认为，CPS应答的能力由遗传控制而且以共显性的方式遗传，蛋白偶联的CPS可以刺激一些对单是cPS不应答的人产生IgG。 用18CTr免后，第3针比第1针抗体水

13、平增加了45倍；19F-Tr免，第3针比第l针抗体水平增加了33倍。其第3针免疫后的抗体水平比第1针差异有显著意义(t=13476，PO01，t=30929，P005，t=141，P005)。表明多糖不能诱导有效的免疫记忆肺炎球菌结合疫苗诱导的抗荚膜多糖抗体活性研究乔瑞洁王剑虹王欣茹 陈美华任克明 陈晓航张 勇 赵萍孙述学 2用KSCNELISA法测定抗原抗体结合的相对亲和力。结合物免疫后得到的针对多糖的抗体IgG的AI为4个样品的平均值。抗原抗体的相对亲和力测定结果，显示用05 molL的KSCN解离后，抗体水平明显降低，其中18CTr第1针和第3针免后的A1分别为223 -i-48 和49

14、7-i-18；19FTT免后分别为526 -i-3O和616 -i-34(t=l195，P001)，而19F-Tr第3针免后抗体亲和力也有所提高(t=4438，P001)。提示肺炎链球菌结合疫苗可以诱导产生高亲和力的抗体，而且加强免疫的同时伴随着亲和力的成熟。而单独的多糖第3针免疫后，针对多糖的抗体应答很低，无法测al 3 以生理盐水免疫小鼠得到的血清作为阴性对照，以待测血清调理吞噬的细菌数与阴性对照中的细菌数相比得到的比值为调理吞噬百分数，18CTr和19F-Tr免疫血清在不同稀释度时的调理吞噬百分数。以吞噬百分数大于50时的抗体滴度为调理吞噬滴度。结果18CTr免疫血清的调理吞噬滴度在第1

15、针和第3针免疫后分别为16和32，而19F-IT免疫血清的调理吞噬滴度则分别为32和64；单独的多糖免疫血清的调理吞噬滴度仅为8，说明结合物免疫血清有良好的调理吞噬活性，优于多糖肺炎球菌疫苗研究进展田生和 编译 徐葛林 审校10006591(2005)06025704 据认为抗荚膜PS抗体介导的补体和PMN调理吞噬作用是机体抵抗肺炎球菌感染的主要保护机制。支持这种观点的依据包括：低抗PS抗体应答效应与易感性相关；肺炎球菌PS疫苗(PPV)和肺炎球菌结合疫苗(PCV)具有免疫保护作用；补体受体FcTRa的多态性与肺炎球菌性肺炎相关。各种补体缺陷与肺炎球菌病的易感性相关。老年人肺炎球 菌病发病率的

16、增加可解释为PMN功能减退，功能性抗PS抗体减少，及免疫记忆(包括IgM 抗体记忆)功能减退导致的PPV再接种后免疫应答减弱。CD4 T辅助细胞的功能在老年人免疫保护中起关键作用，炎性细胞因子可以克服这种T细胞的缺陷。T细胞免疫可通过增强募集和活化吞噬细胞而在机体抗肺炎球菌免疫机制中发挥关键作用，还可通过维持抗体亲和力成熟及相应的免疫记忆功能而在抗PS免疫应答中发挥重要作用 基因组研究已能够鉴定出许多肺炎球菌蛋白候选抗原。肺炎球菌表面蛋白(Psp)A能够抑制补体C3在肺炎球菌表面沉积，现已明确两个主要PspA家族的细微区别，在小鼠动物模型中，PspA 和肺炎球菌溶血素免疫能够预防肺炎。肺炎球菌

17、溶血素对宿主组织和细胞具有广泛的抑制效应和细胞毒作用，在实验性肺炎球菌菌血症模型中能引起补体消耗，除对动物的保护作用外，某些指征表明人抗肺炎 球菌溶血素抗体具有保护作用。组氨酸三联蛋白(Pht)家族具有补体结合降解相互作用的活性，已证实其在动物攻击模型中具有保护作用。CbpA是一种重要的黏附素，具有结合并活化肺泡上皮细胞的功能，在动物攻击模型中似是一种保护性抗原。Hic(H因子一补体结合抑制剂)与CbpA具有低同源性，在CbpA基因阴性菌株中，Hic位于CbpA基因位点上，有些菌株同时具有Hic和CbpA基因，这种基因复合物的序列存在广泛变异性。PsaA黏附素在临床前动物模型中可以抑制肺炎球菌携带。在芬兰赫尔辛基举行的第5界国际肺炎球菌及其疾病研讨会上报告，由于PspA可能诱生抗肌球蛋白抗体，其临床研究已被终止。 疫苗与细胞困子基因共同给药 ，能提供婴幼儿期没有的细胞因子。核酸疫苗诱导的抗体应答比常规疫苗更为持久，可减少免疫