“马传染性贫血病毒抗原变异及其保护性免疫机制”的概念、定义、翻译、参考文献-科学参考

单词

马传染性贫血病毒抗原变异及其保护性免疫机制

释义

【马传染性贫血病毒抗原变异及其保护性免疫机制】

马传染性贫血病毒(简称马传贫病毒)属反转录病毒科慢病毒亚科，在机体内可通过抗原变异等机制逃避机体的免疫调控作用，造成间歇性病毒血症及间歇发热的临床特征。但病毒最终将被机体的免疫系统所控制，在机体内限制性复制，造成对机体长期的持续感染。因此，阐明病毒在机体内抗原变异的机制，了解机体免疫系统对病毒的控制作用，对本病毒疫苗，尤其对整个慢病毒疫苗的研制，将提供重要的线索。

1973年，日本学者在比较不同马传贫病毒株之间中和抗体交叉作用时，首次提出抗原变异现象，后来发现这种现象普遍存在于慢病毒之中，是慢病毒逃避机体免疫调控系统的主要机制之一；并阐明这种抗原变异发生在病毒的表面。同时，他们还发现不同毒株在体外刺激淋巴细胞转化的能力相同，表明本病毒不同毒株之间刺激细胞免疫的决定簇是稳定的。基于马传贫病毒这种中和抗原高度变异的现象，一些学者认为应用这类慢病毒的疫苗免疫进行预防似乎不大可能。但是，另外一些人认为在感染马体内依然存在着能够控制本病毒复制的免疫因素。因为感染马在感染病毒后出现病毒血症，引起发热，但由于机体的免疫作用，使大量繁殖的病毒受到抑制，病毒血症消失，临床恢复正常。受到抑制的病毒在机体内可改变其表面抗原的决定簇，从而逃避机体的免疫应答，再次大量复制，造成病毒血症及临床发热，感染马1年内经6～8次这种临床改变后，进入隐性阶段，病马不再表现出临床症状。此时，病毒复制受到机体免疫力的控制。1979年，发现慢性感染马淋巴细胞具有直接杀伤病毒及病毒感染细胞的能力；1989年，发现急性感染马淋巴细胞在病程的早期尚具有抗体依赖性细胞杀伤作用(ADCC)，这些发现给马传贫病毒疫苗进行免疫预防提供了直接的依据。1979年，沈荣显等成功地研制出马传贫病毒弱毒疫苗。该疫苗的大面积应用，基本控制了本病在中国的流行。对弱毒免疫马进行病理形态学研究的结果表明，免疫马无任何病理变化，主要表现为免疫力增强、活化等免疫形态学改变，两大免疫系统(细胞免疫及体液免疫)均被激活。对免疫马特异性免疫应答的分析表明，机体内既具有中和抗体，也可检出白细胞移动抑制因子及转移因子，同时也有致敏淋巴细胞数目增加及淋巴细胞杀伤作用等细胞免疫的存在。该弱毒疫苗的研制成功及其免疫学基础的初步阐明，使绝大多数学者认为慢病毒疾病完全可以通过疫苗来防治。

1984年，蒙托拉多(Montelaro)等研究与传贫病毒蛋白多肽图谱及RNA寡核苷酸指纹图谱时，发现各变异株之间外膜蛋白GP⁹⁰及跨膜蛋白GP⁴⁵有明显差异，变异株之间的寡核苷酸指纹图谱也有3～4个寡核苷酸的差异。相反，各变异株之间的内部结构蛋白P²⁶、P¹¹及P⁹相对非常稳定，因而提出变异只发生在膜蛋白上，并具有其遗传学基础。1987年胡森(Hussian)等利用一系列单克隆抗体对膜蛋白抗原决定簇图谱进行了分析，结果表明不同变异株抗原决定簇发生了变异，这种变异集中体现在中和作用的决定簇上。同年，派尼(Payne)等对不同变异株的env基因序列进行了比较，发现这些变异株核酸序列的不同主要是由碱基替代所致，也有极少数为碱基插入而造成的。任何一对变异株之间env基因的2583个碱基中有16～37个碱基是不同的；而所有碱基替代中，大约75%可导致氨基酸的替换，总计膜蛋白的860个氨基酸中有11～29个氨基酸残基是不同的。env基因的变异并不是均匀分布，在GP⁹⁰上可鉴定出两个保守区和1个高变区。第1个保守区包括GP⁹⁰N－末端开始的21个氨基酸和随后的110个氨基酸，而第2个保守区在第370～445氨基酸之间。在这些保守区域内，很少有氨基酸被替代。在GP⁹⁰第143～366氨基酸残基内为可变区，每对变异株在可变区内有3%～9%的氨基酸是不同的。可变区内还有36个氨基酸的高变区(第306～338氨基酸残基)。在该高变区内，每对变异株的氨基酸差别为3%～20%。同GP⁹⁰相反，GP⁴⁵是高度保守的，每对变异株之间的氨基酸差别是0．7%～2%(3～9／415)。在GP⁴⁵中，氨基酸的那一半比羧基端的那一半更保守，其中两个疏水区(第448～473、第617～636氨基酸)及所有4个糖基化位点非常稳定。派尼等的研究结果揭示了马传贫病毒抗原变异的分子基础。

马传贫病毒在机体内引起的免疫应答，一直被认为同其病理发生有关。1988年，蒙托拉多等经过多方面的研究，认为持续性感染马的免疫反应对病毒也具有很大的控制能力，其代表着控制慢病毒复制的一个成功的系统。研究结果表明，虽然在早期病毒血症的消除中中和抗体不起决定作用，但其后期检测出的中和抗体是型特异性的。尽管总的抗体滴度改变不大，但血清中和作用的幅度随着发热期的延长而增宽。总之，随着变异株的不断出现，感染马特异性免疫反应不断“成熟”，能够控制任何可能出现的变异株。所以，感染马出现临床上无任何症状的隐性期。进一步研究表明，马传贫病毒中抗原决定簇有显性及隐性之分，隐性抗原决定簇的免疫源性较弱，这些抗原决定簇在病毒第一次与免疫系统接触时，不能引起强的体液及细胞免疫应答。但这些决定簇是稳定不变的，其在频繁出现的病毒血症中反复高浓度地呈现给免疫系统，这将最大程度地引起回忆反应，其结果使相对弱的决定簇可产生强的应答反应。这种强的应答反应产生后，将控制各种变异株的复制，使病毒的繁殖降到一个很低的水平。利用上述研究结果，1990年蒙托拉多等试制了一种马传贫病毒全病毒灭活苗，该疫苗经健康马5～8次免疫试验后，免疫马可产生抗病毒免种蛋白的抗体，用同源毒株对免疫马攻击后，其保护率高达75%。用异源强毒攻击后，虽然不能清除非常低水平的复制，但100%的被攻击的马不表现出任何临床症状，50%的被攻击马其外周血中不能分离出病毒，同时也不发生可检测到的回忆反应。由此结果来看，免疫马对同源的或异源的强毒均具有一定的抵抗能力。

中国弱毒疫苗分子生物学及免疫机理的研究表明，弱毒同强毒各结构蛋白基本相同，只是弱毒跨膜蛋白(GP³⁵)略小于强毒跨膜蛋白(GP³⁶)但两毒株之间在复制方式上有明显差异，即弱毒在机体内经短暂复制后，形成不完整病毒，只部分表达GP⁹⁰及GP³⁵，使其长期在机体内持续存在，而不形成强毒的持续感染及长期带毒现象。经免疫学分析表明，弱毒GP⁹⁰既具刺激细胞免疫的功能，也有诱生中和抗体的作用，故这种具有保护性免疫源性抗原在机体内长期存在，是诱生免疫机体产生保护性免疫的关键所在。对免疫马细胞及中和抗体指标检测表明，免疫马中和抗体及细胞免疫出现较缓慢。结合攻毒试验及回忆反应检测结果，发现虽然体液及细胞免疫均参与保护性免疫机制，但细胞免疫的形成对抵抗强毒的攻击更为重要。这个结果同时表明，免疫马不仅能够抵抗强毒攻击而不发生临床症状，尚可完全阻止强毒在机体内的复制。利用异源毒株(美国Wyoming株、古巴株及阿根廷株)攻击，均可达到75%以上的保护力。这表明中国弱毒疫苗具有坚强而广泛的保护能力，是慢病毒疫苗预防成功的典范。

虽然马传贫病毒存在着广泛的抗原变异特性，但许多研究结果都已表明，机体免疫系统完全具有抑制病毒复制的能力。作为慢病毒亚科的典型代表之一，马传贫病毒的免疫将被做为其它慢病毒，特别是人类免疫缺陷病毒的模型加以详尽研究。研究的范围将着重在细胞免疫及非特异性免疫机制等方面，阐明这些机制在保护性免疫中的作用对构建慢病毒疫苗至关重要。另外，由于慢病毒保护性免疫形成缓慢，并需要免疫源性物质长期持续的刺激才能产生坚强而广泛的保护性，所以，对于这类病毒疫苗的研究将以缺失性活疫苗及活载体疫苗为主。这类疫苗可在机体内长期持续存在，不断表达免疫源性物质，充分刺激机体免疫系统，有利于机体产生坚强而持久的保护能力。

【参考文献】：

1 沈荣显，徐振东，等．中国农业科学，1979，4：1～15

2 Montelaro R C，Parekh B，et al．J．Biol chem．，1984，259：10539～10544

3 Hussain R，et al．J．Virol．，1987，61：2956～2961

4 Payne S，Fang F D，et al．Virology，1987，161：321～331

5 Montelaro R C，Issel C J．Animal Models in AIDS，1990

6 王微，沈荣显．中国农业科学研究生院博士学位论文集，1991

(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所王徽撰)

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