乙肝疫苗的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究,除多肽類疫苗是在表位識(shí)別水平外,其余的都是在蛋白大分子水平上。此外,無(wú)論是蛋白疫苗、DNA疫苗還是多肽類疫苗,都是集中在天然抗原選擇搭配,難以克服天然抗原的免疫弱勢(shì)和蛋白大分子的免疫偏差和免疫顛覆,同時(shí)也沒(méi)有取得治愈的突破性進(jìn)展。
吳玉章首創(chuàng)了表位識(shí)別的氨基酸密碼學(xué)說(shuō)和模擬抗原的分子設(shè)計(jì)理念,來(lái)克服天然抗原的免疫弱勢(shì)和蛋白大分子的免疫偏差和免疫顛覆。該學(xué)說(shuō)和理念在乙肝項(xiàng)目的實(shí)踐和試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。該項(xiàng)目臨床前期的相關(guān)實(shí)驗(yàn)效果很好。
通過(guò)對(duì)乙肝免疫耐受的機(jī)理、相關(guān)免疫識(shí)別理論(表位生物學(xué)、氨基酸密碼學(xué)說(shuō))、免疫信號(hào)傳遞和免疫效應(yīng)執(zhí)行有關(guān)的Th1/Th2細(xì)胞極化、Th1/Th2細(xì)胞極化與CTL效應(yīng)的關(guān)系、CTL免疫識(shí)別和效應(yīng)、基于表位的疫苗設(shè)計(jì)路線(EBVD)、治療用(合成肽)乙肝疫苗的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)情況等相關(guān)內(nèi)容的研究。我們認(rèn)為該疫苗的設(shè)計(jì)路線新穎,理論可靠性高,具有很高的實(shí)用價(jià)值,能夠打破乙肝免疫耐受,徹底清除乙肝病毒。
吳教授提出的氨基酸密碼學(xué)說(shuō)和模擬抗原分子設(shè)計(jì)理論,除乙肝之外,還對(duì)免疫系統(tǒng)出現(xiàn)偏差的許多疾病都是可以應(yīng)用的。因此該技術(shù)還有很多的應(yīng)用前景。例如:糖尿病、腫瘤等與免疫系統(tǒng)不作為有關(guān)的疾病。
預(yù)計(jì)06年的EPS約為0.45元(股改前股本),鑒于治療性乙肝疫苗發(fā)展空間,和相關(guān)技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景,以及進(jìn)入療效檢測(cè)的關(guān)鍵時(shí)期,我們建議投資者在合理的風(fēng)險(xiǎn)承受范圍內(nèi),買入該公司股票。
一:啤酒行業(yè)概況眾所周知,啤酒是世界上產(chǎn)銷量最大的酒類飲料。近年來(lái),中國(guó)居民的飲酒習(xí)慣正在發(fā)生深刻的改變,傳統(tǒng)的白酒(尤其是低端白酒)日漸淡出,啤酒已經(jīng)占據(jù)國(guó)內(nèi)酒類市場(chǎng)的半壁江山。改革開放二十多年來(lái)中國(guó)啤酒工業(yè)迅猛發(fā)展,從1987年到1994年國(guó)內(nèi)啤酒年產(chǎn)量均增幅在20%以上,最高時(shí)達(dá)到30%以上,1995年以來(lái)我國(guó)啤酒產(chǎn)量增長(zhǎng)速度放慢,但年均增幅仍達(dá)到7%以上。啤酒行業(yè)已成為中國(guó)釀酒業(yè)中發(fā)展最快、規(guī)模最大的子行業(yè)。目前我國(guó)啤酒行業(yè)在經(jīng)歷了激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和行業(yè)整合后,產(chǎn)業(yè)集中度發(fā)生了很大變化,企業(yè)數(shù)量從上世紀(jì)90年代的900戶減少到500戶左右,2005年前10名企業(yè)就占了61%的份額。經(jīng)過(guò)近十年的兼并整合,龍頭企業(yè)的市場(chǎng)占有率逐年提高,我國(guó)啤酒業(yè)集中度得到了進(jìn)一步的提高,進(jìn)入了區(qū)域寡頭壟斷時(shí)代。
2004年中國(guó)人均啤酒消費(fèi)量21.5公升,中國(guó)消費(fèi)總量達(dá)2870萬(wàn)噸。經(jīng)歷了去年的“甲醛風(fēng)波”后,中國(guó)啤酒年產(chǎn)量仍然達(dá)到3189萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)連續(xù)4年穩(wěn)居世界第一,成為名副其實(shí)的啤酒生產(chǎn)大國(guó)。到2005年年底,中國(guó)年人均消費(fèi)啤酒已達(dá)24.4升,接近世界平均水平的26升,但和啤酒發(fā)達(dá)國(guó)家動(dòng)輒上百升的人均消費(fèi)量相比,還有很大的發(fā)展?jié)摿?。到今年5月底,中?guó)已產(chǎn)銷啤酒1240.76萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)15.4%,好于往年。而6~10月正是啤酒旺季,今年對(duì)中國(guó)啤酒產(chǎn)業(yè)而言又是一個(gè)豐收年。
近幾年來(lái),我國(guó)啤酒行業(yè)正在逐漸告別惡性競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代,行業(yè)集中度逐年提高,行業(yè)尤其是行業(yè)龍頭企業(yè)的發(fā)展面臨較好機(jī)遇。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年內(nèi),我國(guó)啤酒市場(chǎng)將繼續(xù)保持年均5~8%的成長(zhǎng)速度,大大高于歐美等國(guó)家成熟啤酒市場(chǎng)的年均約1%~2%的成長(zhǎng)速度,繼續(xù)成為世界上最具吸引力和最具潛力的啤酒市場(chǎng)。而重慶啤酒作為我國(guó)啤酒第二方陣的領(lǐng)軍企業(yè),預(yù)計(jì)其將繼續(xù)獲得比行業(yè)更高的成長(zhǎng)性。
二:公司啤酒業(yè)務(wù)分析1.公司啤酒業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀國(guó)家經(jīng)貿(mào)委負(fù)責(zé)人曾以“北有燕京、南有珠江、東有青島、西有重啤“來(lái)肯定重啤在全國(guó)同行業(yè)中的重要地位。1993年5月25日,重慶啤酒集團(tuán)將下屬的核心企業(yè)——重慶啤酒廠改組,發(fā)起設(shè)立了重慶啤酒股份有限公司,1997年10月在上海交易所上市,重慶啤酒股份公司也因之承繼了公司的大部分啤酒主營(yíng)并成為集團(tuán)公司在啤酒領(lǐng)域的旗艦。目前集團(tuán)公司擁有24家公司,生產(chǎn)能力突破280萬(wàn)噸。
經(jīng)過(guò)近幾年的擴(kuò)張和整合,公司啤酒業(yè)務(wù)進(jìn)入了收獲期。為公司啤酒業(yè)務(wù)走向全國(guó)奠定了很好的基礎(chǔ)。公司主營(yíng)啤酒業(yè)務(wù)近幾年保持良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),主營(yíng)收入呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì),從1999年~2004年五年間公司主營(yíng)收入平均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到32.60%,其中近三年平均復(fù)合增長(zhǎng)率更是高達(dá)38.90%,公司主營(yíng)收入的高速增長(zhǎng)主要是因?yàn)楣窘鼛啄陙?lái)為了拓展其啤酒業(yè)務(wù)的未來(lái)發(fā)展空間,在穩(wěn)固重慶本地市場(chǎng)的基礎(chǔ)上,加大了對(duì)外地市場(chǎng)的擴(kuò)張力度,最近一次收購(gòu)?fù)瓿珊螅镜钠【飘a(chǎn)能已超過(guò)100萬(wàn)噸/年,基本上能夠滿足現(xiàn)有市場(chǎng)的需要。雖然還不能與青島啤酒和燕京啤酒等行業(yè)第一集團(tuán)軍的規(guī)模相比,但作為地域品牌,重慶啤酒的規(guī)模劣勢(shì)已經(jīng)大大降低,具備了較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力和進(jìn)一步擴(kuò)張的潛力。
公司在2002年至2005年啤酒產(chǎn)量以每年30%左右的幅度增長(zhǎng),而凈利潤(rùn)則始終保持與規(guī)模同步增長(zhǎng),直到今年上半年加速增長(zhǎng),公司啤酒業(yè)務(wù)06年的二季度產(chǎn)量增長(zhǎng)了20%,收入增加了30%,利潤(rùn)增長(zhǎng)了35%。半年度的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)達(dá)到50%以上。??v觀國(guó)內(nèi)啤酒行業(yè)的擴(kuò)張,大多數(shù)是規(guī)模擴(kuò)張的同時(shí)效益會(huì)不同程度受到影響。“重啤式擴(kuò)張效應(yīng)”實(shí)屬難得。公司06年上市公司的產(chǎn)量將會(huì)達(dá)到100萬(wàn)噸左右,集團(tuán)有280萬(wàn)噸的產(chǎn)能。公司產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率為:(1)、西南市場(chǎng):公司產(chǎn)品市場(chǎng)占有率約45%,其中重慶市場(chǎng)占有率達(dá)80%以上,四川市場(chǎng)占有率達(dá)20%以上。(2)在華東一帶的江蘇市場(chǎng)占有率達(dá)30%以上,浙江市場(chǎng)占有率達(dá)15%以上,安徽市場(chǎng)占有率達(dá)30%以上。(3)華中市場(chǎng):公司產(chǎn)品市場(chǎng)占有率約10%。公司已經(jīng)從區(qū)域性啤酒企業(yè)向全國(guó)性啤酒企業(yè)的發(fā)展方向上邁出了較大的一步。
從公司上市以來(lái)的業(yè)績(jī)數(shù)據(jù)可以看出公司啤酒業(yè)務(wù)的發(fā)展軌跡,在2000年到2003年的擴(kuò)張期間,除了01年以外,公司的主營(yíng)收入、凈利潤(rùn)同步出現(xiàn)增長(zhǎng)。特別是在04年和05年公司擴(kuò)張后的整合效果開始體現(xiàn),凈利潤(rùn)的增長(zhǎng)開始追上主營(yíng)收入的增長(zhǎng)速度。公司啤酒業(yè)務(wù)06年的二季度產(chǎn)量增長(zhǎng)了20%,收入增加了30%,利潤(rùn)增長(zhǎng)了35%。06年凈利潤(rùn)的增長(zhǎng)已經(jīng)超過(guò)主營(yíng)收入增長(zhǎng)率。顯示公司啤酒業(yè)務(wù)的良好發(fā)展趨勢(shì)。
2.公司啤酒業(yè)務(wù)的發(fā)展前景啤酒行業(yè)在基本完成一輪并購(gòu)和整合之后,國(guó)內(nèi)大型啤酒企業(yè)已經(jīng)具有了提高品牌競(jìng)爭(zhēng)力所必須的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。這僅僅是一個(gè)必要條件,面對(duì)來(lái)勢(shì)洶洶的國(guó)際巨頭,國(guó)內(nèi)企業(yè)必須借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),建立和完善中國(guó)現(xiàn)代化的釀造裝備行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系裝備制造和管理創(chuàng)新體系,以適應(yīng)啤酒工業(yè)向產(chǎn)業(yè)化方向健康發(fā)展的需要。所以,各啤酒企業(yè)在迎接國(guó)際巨頭和業(yè)內(nèi)同行的競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中,細(xì)節(jié)將會(huì)決定成敗。從下面的主要上市公司噸酒收入和噸酒利潤(rùn)的圖表中,我們可以看出,公司的噸酒收入02年到05年分別是2096.12元、2124.76元、2063.68元、2074.55元。而同期的青島啤酒要略勝于重慶啤酒基本上維持在2400元左右。燕京啤酒的噸酒收入維持在1700元左右。惠泉啤酒的噸酒收入維持在2100元左右,但是05年它的噸酒收入下降到了2000元一下。在噸酒的主營(yíng)利潤(rùn)方面,重慶啤酒的優(yōu)勢(shì)開始有所擴(kuò)大,公司近四年的噸酒平均主營(yíng)利潤(rùn)為736.80元,分別高于燕京啤酒和惠泉啤酒的448.15元、422.42元。與青島啤酒的752.73元比較接近。同時(shí)我們單看05年重慶啤酒是679.68元,而燕啤、青啤、惠泉分別為474元、767元、374元。
而噸酒的凈利潤(rùn)方面重啤以115.85元高居榜首,其次是燕啤的108元、青啤的78.54、惠泉的73.85元。而在05年他們分別是109元、97元、76元、63元。從噸酒的收入和利潤(rùn)比較來(lái)說(shuō),公司在行業(yè)內(nèi)還是具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
在噸酒費(fèi)用方面,重慶啤酒的財(cái)務(wù)費(fèi)用相對(duì)較高,近四年的平均值為66.24元。
燕啤、青啤、惠泉分別為9.41元、24.90元、43.27元。營(yíng)業(yè)費(fèi)用方面,重慶啤酒近四年的平均值為320.10元。燕啤、青啤、惠泉分別為150.77元、400.67元、151.41元。管理費(fèi)用方面,重慶啤酒近四年的平均值為209.12元。燕啤、青啤、惠泉分別為158.57元、196.99元、113。47元。在看到平均值之后,我們注意到,雖然重慶啤酒的噸酒三項(xiàng)費(fèi)用較高,但是他的趨勢(shì)是在逐步降低。而其他的三家企業(yè)它們是處于一個(gè)上升的趨勢(shì)。同時(shí)應(yīng)該注意到重慶啤酒在市場(chǎng)不斷擴(kuò)張中,費(fèi)用是逐年的下降。說(shuō)明公司的管理績(jī)效在不斷的提高。06年公司業(yè)績(jī)出現(xiàn)的大幅增長(zhǎng),從一個(gè)側(cè)面印證了我們的分析。
雖然公司噸酒收入和費(fèi)用指標(biāo)都是相對(duì)處于劣勢(shì),但是公司的噸酒利潤(rùn)卻是最好的。說(shuō)明公司在原料成本的控制,生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整方面是這幾家公司中最好的,符合目前啤酒工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),即技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的企業(yè)將會(huì)在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中勝出。通過(guò)公司噸酒收入、利潤(rùn)和費(fèi)用與同行業(yè)相比,可以看出,公司的啤酒業(yè)務(wù)處于一個(gè)良好的發(fā)展趨勢(shì)。重慶啤酒,在完成了在西南地區(qū)的戰(zhàn)略布局后。一舉拿下湖南、江蘇、浙江等地三家較大規(guī)模的啤酒廠;接著涉足華南、中原、華北市場(chǎng)。目前,重慶啤酒已經(jīng)形成西南、湖南、浙江、江蘇等幾大利潤(rùn)中心。公司已經(jīng)突破了區(qū)域性企業(yè)的地位,具備了與全國(guó)性啤酒企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。06年公司啤酒業(yè)務(wù)收入與利潤(rùn)的高增長(zhǎng),預(yù)示著未來(lái)公司啤酒業(yè)務(wù)的將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展期。
公司生物產(chǎn)業(yè)分析前期報(bào)告,我們介紹了公司生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,以及治療性乙肝疫苗的相關(guān)情況。由于公司的合成肽治療性乙肝疫苗項(xiàng)目進(jìn)入關(guān)鍵的臨床二期,我們認(rèn)為有必要就大家最為關(guān)心的治療性乙肝疫苗項(xiàng)目進(jìn)行更為細(xì)化的分析。
以下資料主要來(lái)源于有關(guān)乙肝疫苗相關(guān)的研究文獻(xiàn),吳玉章、邊疆兩位教授"等人"公開發(fā)表的相關(guān)研究文獻(xiàn)。本部分的一些結(jié)論是本人通過(guò)研究原始文獻(xiàn)得出的。
投資者可以通過(guò)研究原始資料得到自己的結(jié)論。
1.治療性乙肝疫苗的研究進(jìn)展目前治療性疫苗,是指能夠打破慢性感染者體內(nèi)免疫耐受、重建和增強(qiáng)免疫應(yīng)答的新型疫苗,是抗病毒、抗腫瘤的新型免疫手段。在現(xiàn)階段,關(guān)于乙肝病毒免疫耐受的機(jī)理,歐洲學(xué)派認(rèn)為是樹突狀細(xì)胞不作為,而美國(guó)學(xué)派認(rèn)為是T細(xì)胞不作為。
目前在這兩個(gè)方向都有人探索治療性乙肝疫苗。由于CTL(細(xì)胞毒性T細(xì)胞)和Th1細(xì)胞和相關(guān)的細(xì)胞因子是清除細(xì)胞內(nèi)病毒的主要手段,所以有學(xué)者集中在提高細(xì)胞免疫方面做出了探討。
從治療性乙肝疫苗種類來(lái)說(shuō),目前主要分為蛋白疫苗、多肽疫苗、DNA疫苗這幾大類。
蛋白疫苗:大家都是集中在HBsAg作為基礎(chǔ)抗原,通過(guò)重組或者改變抗原提呈方式。以期達(dá)到打破機(jī)體免疫耐受的目的。由于對(duì)乙肝病毒的研究發(fā)現(xiàn),preS蛋白上具有肝細(xì)胞的結(jié)合序列和Th(輔助性T細(xì)胞)表位能夠增強(qiáng)該蛋白的免疫原性。
對(duì)提高免疫應(yīng)答率和打破免疫耐受有積極作用。Senturk等利用含有preS、CHO細(xì)胞來(lái)源的M蛋白組成的GenHevac B疫苗,能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗preS2抗體和抗S抗體,并降低部分慢性乙肝患者血清中的DNA拷貝數(shù),表明GenHevac B疫苗在預(yù)防方面優(yōu)于目前的S蛋白預(yù)防性疫苗,但是該疫苗不能夠有效的降低免疫耐受患者血清中的病毒DNA拷貝數(shù)。而且無(wú)清除或者降低肝細(xì)胞內(nèi)cccDNA(共價(jià)閉合環(huán)狀DNA)含量的證據(jù)。
Page M等利用含S(aywz和adw)、preS2-S(preS1 20-47aa ayw+S adw)4種成分的新型多分子疫苗Hepacare。該疫苗的免疫原性更強(qiáng),在小鼠、大猩猩和人體內(nèi)都能夠激發(fā)強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞應(yīng)答,該疫苗在慢性乙肝患者體內(nèi)激發(fā)的主要以Th2z細(xì)胞因子為主,特異性的CD8+T細(xì)胞增殖并不明顯,雖然能夠抑制病毒復(fù)制,但是CTLs活性低,依舊不能夠清除肝細(xì)胞內(nèi)cccDNA。治療作用不是很理想[4,5,6]。所以增加preS成分的疫苗雖然提高了機(jī)體的免疫應(yīng)答,但是只是增強(qiáng)了預(yù)防效果,對(duì)于作為治療性疫苗還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
聞?dòng)衩返妊兄频目乖贵w復(fù)合物疫苗是通過(guò)抗-HBs與HBsAg混合后,增強(qiáng)HBsAg的提呈來(lái)誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,消除免疫耐受。目前臨床Ⅱ期試驗(yàn)基本結(jié)束,沒(méi)有有關(guān)治愈的報(bào)道。
DNA疫苗:DNA疫苗主要是通過(guò)表達(dá)質(zhì)粒載體,持續(xù)表達(dá)抗原蛋白,反復(fù)刺激免疫系統(tǒng)。1990年,wolff通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)了外源基因在體內(nèi)的轉(zhuǎn)染和表達(dá),為DNA疫苗的運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。Davis等通過(guò)給小鼠肌肉注射表達(dá)HBsAg的DNA質(zhì)粒,可以誘導(dǎo)小鼠能夠產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫。4-8周出現(xiàn)高滴度的抗-HBs,高水平的CTL和CTL前體細(xì)胞在1周內(nèi)能夠被檢測(cè)到,并維持?jǐn)?shù)月之久[7,8]。MegedeJZ等通過(guò)同義突變優(yōu)化抗原基因,提高了疫苗的表達(dá)量,激發(fā)了更強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。DNA疫苗通過(guò)優(yōu)化后可以達(dá)到治療性疫苗的要求。激發(fā)高水平的CTL應(yīng)答。
DNA疫苗免疫效果與質(zhì)粒表達(dá)抗原的性質(zhì)、水平和方式都有很大的關(guān)系。另外,進(jìn)入體內(nèi)的質(zhì)粒是不可控的,它持續(xù)地在人體內(nèi)表達(dá)抗原,一旦出現(xiàn)免疫偏差,后果非常嚴(yán)重,所以對(duì)人體的長(zhǎng)期副作用還是無(wú)法評(píng)價(jià)的,DNA疫苗的安全性問(wèn)題非常大。
多肽疫苗:多肽類疫苗的理論基礎(chǔ)是基于抗原分子表為水平的研究。由于蛋白質(zhì)抗原是通過(guò)表位來(lái)體現(xiàn)其免疫特異性,有效的保護(hù)性免疫有賴于一組抗原表位的合理搭配和組合(在吳玉章的多肽疫苗中詳細(xì)論述)多肽疫苗去除了抗原蛋白重的無(wú)效序列和免疫抑制序列。剩下的是免疫有效成分,具有高效、針對(duì)性強(qiáng)、副作用低的特點(diǎn)。由于表位的錨基序、側(cè)翼序列影響表位的親和力和切割提呈效率。因此,在表位優(yōu)化及組合、鏈接方式等研究積累后,多表位多肽疫苗完全可以實(shí)現(xiàn)高提呈效率和應(yīng)答類型的可控。目前多肽類疫苗的關(guān)鍵在于期免疫原性太弱。但是可以通過(guò)糖基化、脂質(zhì)修飾和輔以適當(dāng)?shù)淖魟﹣?lái)克服。Vitiello A等用CY-1899T細(xì)胞疫苗,治療慢性乙肝患者。該疫苗是T細(xì)胞相關(guān)表位疫苗。該疫苗包括源于核心抗原(HBcAg)第18~27位的氨基酸組成的CTL表位,源于破傷風(fēng)類毒素的T輔助性細(xì)胞(Th)表位和兩個(gè)棕櫚酸分子。在26位健康志愿者中進(jìn)行的劑量梯度實(shí)驗(yàn)顯示出良好的安全性,并且可以誘導(dǎo)核心抗原的CTL反應(yīng)。在19例慢性乙肝患者注射該疫苗后,誘導(dǎo)的CTL反應(yīng)只有在健康者體內(nèi)的十分之一,隨訪中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)肝臟生化指標(biāo)或病毒學(xué)的顯著變化。也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件[10,11]。吳玉章等研制的TT830-843(破傷風(fēng)類毒素的T輔助性細(xì)胞表位)、HBcAg18-27 CTL細(xì)胞表位、PreS218-24的B細(xì)胞表位、以及棕櫚酸作為分子內(nèi)佐劑,和相關(guān)表位的定位后的組成的MAP(multi-antigen peptide)已經(jīng)開始臨床二期。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)人們將會(huì)看到該疫苗的治愈效果。
小結(jié):
目前,無(wú)論是蛋白疫苗、DNA疫苗還是多肽類疫苗,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究開發(fā),主要集中在天然抗原選擇搭配、在預(yù)防性疫苗的制劑中添加抗原或抗體的方式。而且除多肽類疫苗是在表位識(shí)別水平外,其余的都是在蛋白大分子水平上。目前所有的治療性乙肝疫苗沒(méi)有出現(xiàn)有效治愈的案例,沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。吳玉章首創(chuàng)了表位識(shí)別的氨基酸密碼學(xué)說(shuō)和模擬抗原的分子設(shè)計(jì)理念(我們?cè)谙旅鏁?huì)詳細(xì)介紹),來(lái)克服天然抗原的免疫弱勢(shì)和蛋白大分子的免疫偏差和免疫顛覆。2.治療用(合成肽)乙肝疫苗的理論基礎(chǔ)乙肝的感染和自愈自然痊愈的機(jī)制是慢性乙肝患者的免疫力增強(qiáng),提高了Th1細(xì)胞活化比率,產(chǎn)生足夠強(qiáng)的細(xì)胞免疫反應(yīng),徹底清除病毒。雖然,慢性乙肝患者的免疫力弱化,但是由于存在極少數(shù)患者通過(guò)自身免疫的增強(qiáng)打破了免疫耐受,為在理論上能夠徹底清除病毒提供了基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)外,在這方面的研究探討非常多,希望通過(guò)增強(qiáng)慢性乙肝患者的免疫系統(tǒng)的免疫力,糾正免疫系統(tǒng)的不作為,但是沒(méi)有取得良好的效果。
乙肝病毒進(jìn)入人體后,分為感染急性期和感染慢性期。在感染的急性期,B細(xì)胞和T細(xì)胞合作共同將病毒殺滅。其中B細(xì)胞接受抗原提呈細(xì)胞(APC)傳遞的信號(hào),開始分泌抗體,最初分泌IgM型抗體,后為IgG型抗體(主要是IgG2a)。產(chǎn)生的抗體與相關(guān)抗原結(jié)合后將抗原抗體復(fù)合物通過(guò)巨噬細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞將信號(hào)向下傳遞。這就是體液免疫。而免疫系統(tǒng)最終清除病毒的手段是細(xì)胞免疫。在急性感染期(a)、Th1細(xì)胞大量繁殖以清除病毒,(b)、Th2細(xì)胞適量增殖。
當(dāng)進(jìn)入感染慢性期,Th2途徑調(diào)控下的Th1細(xì)胞相關(guān)的免疫反應(yīng)低下,不能殺死所有的肝炎病毒,使得病毒的產(chǎn)生和清除處于平衡狀態(tài),此時(shí)血清中的肝炎病毒滴度和肝細(xì)胞感染指標(biāo)長(zhǎng)期存在,病人進(jìn)入了慢性肝炎期。所以,Th1/ Th2細(xì)胞活化的失衡導(dǎo)致Th1細(xì)胞、和CTL細(xì)胞的功能低下,不能夠清除感染病毒的肝細(xì)胞,從而機(jī)體表現(xiàn)為持續(xù)感染狀態(tài)。
免疫力強(qiáng)的患者,通過(guò)感染急性期后,能夠自己痊愈。免疫力弱的患者進(jìn)入感染慢性期后,自愈的概率在1%以下,基本上是認(rèn)為不可治愈。
乙肝病人的免疫耐受免疫耐受是乙肝慢性化的主要原因之一,表面抗原為分泌性蛋白,在慢性感染者體內(nèi),它作為耐受原清除了血清中的活化Th1細(xì)胞,使得患者的細(xì)胞免疫強(qiáng)度不高。同時(shí)表面抗原的變異也是目前乙肝難以治愈的因素之一。如何在體內(nèi)啟動(dòng)Th1細(xì)胞極化和有效的細(xì)胞免疫,來(lái)克服免疫耐受成為關(guān)鍵問(wèn)題。
目前在天然抗原的組合和搭配上進(jìn)行了多年的探索,依然是沒(méi)有取得突破性的近展。主要是由于天然抗原產(chǎn)生的免疫耐受、免疫偏差、免疫顛覆基本上是同時(shí)存在,因此僅僅依靠天然抗原的組合難以解決乙肝病人的免疫耐受。
免疫識(shí)別的新理論(表位生物學(xué)、氨基酸密碼學(xué)說(shuō))
表位生物學(xué):目前研究表明,蛋白質(zhì)抗原不是通過(guò)它的完整分子來(lái)發(fā)揮功能(與信號(hào)傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)理非常類似)。它的特異性是通過(guò)其表位來(lái)體現(xiàn)的。一個(gè)蛋白質(zhì)抗原,它含有多種與免疫識(shí)別密切相關(guān)的表位例如:B細(xì)胞表位、Th細(xì)胞表位、CTL細(xì)胞表位等與免疫識(shí)別密切相關(guān)的結(jié)構(gòu),而且還同時(shí)存在毒性或抑制性表位、優(yōu)勢(shì)非中和性表位、病理與自身抗原交叉反應(yīng)性表位等與保護(hù)性免疫不利的成分。
人們還認(rèn)識(shí)到在同一蛋白質(zhì)分子的眾多表位中,各表位對(duì)抗原性的貢獻(xiàn)不同,有優(yōu)勢(shì)表位和非優(yōu)勢(shì)表位之分。此外,表位間的相對(duì)位置、構(gòu)像特征、表位側(cè)翼序列等也與表位功能的表達(dá)密切相關(guān)。
許多研究發(fā)現(xiàn),天然蛋白抗原在激發(fā)免疫反應(yīng)時(shí),不能夠滿足清除病原體的需要,主要是由于隱匿的保護(hù)性表位功能未能夠表達(dá)。因而所引發(fā)的保護(hù)性免疫不夠強(qiáng)大。二是所引發(fā)的免疫反應(yīng)發(fā)生了免疫偏差(deviation),甚至造成T、B細(xì)胞之間、T細(xì)胞亞群之間互相殘殺,從而加重感染。因此,對(duì)于抗原性的研究需要從天然抗原整個(gè)分子水平向表位水平過(guò)渡。進(jìn)入表位水平后,同一表位內(nèi)氨基酸殘基對(duì)抗原性的貢獻(xiàn)也不同,此外表位內(nèi)氨基酸的組成和順序決定了抗原的特異性?,F(xiàn)代保護(hù)性免疫理論認(rèn)為:有效的保護(hù)性免疫來(lái)源于一組表位的合理組合與搭配。
免疫原由天然蛋白大分子向亞單位、表位多肽水平過(guò)渡后,分子量變小了,所引發(fā)的免疫應(yīng)答的特異性和針對(duì)性增強(qiáng)了。并且擺脫了抑制性和毒性表位的影響。在分子量減小和特異性增強(qiáng)的同時(shí),也產(chǎn)生出新的問(wèn)題。一是分子量減小,造成抗原性和免疫原性的降低,從而不能激發(fā)滿意的保護(hù)性免疫反應(yīng)。二是修改和重新搭配后的表位所組成的短肽分子能否在體內(nèi)得到正確的呈遞?
通過(guò)國(guó)際上許多實(shí)驗(yàn)室通過(guò)對(duì)上千種不同抗原進(jìn)行的免疫識(shí)別研究,積累了豐富的表位研究資料。關(guān)于提高免疫原性,目前形成了兩條思路。1、恢復(fù)短肽分子的生物大分子的特性。通過(guò)采用多分枝抗原系統(tǒng)、融合蛋白設(shè)計(jì)等。2、設(shè)計(jì)更有效的免疫原分子。如脂質(zhì)肽分子、T、B細(xì)胞表位或多表位嵌合體、分子內(nèi)佐劑疫苗的設(shè)計(jì)等。
有關(guān)短肽分子能否在體內(nèi)得到正確呈遞的問(wèn)題,近年來(lái)也引起了許多實(shí)驗(yàn)室的關(guān)注。抗原呈遞的研究進(jìn)展很快,除了有MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ及MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ類似物呈遞途徑外,還有CD1呈遞和直接呈遞等多種方式。從傳統(tǒng)的表位概念來(lái)看,CD1呈遞和直接呈遞尚缺乏尋找表位的方法。另外,單純的多肽抗原在體外能有效的激活CTL細(xì)胞,但在體內(nèi)則無(wú)此反應(yīng)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,加入脂類基團(tuán)能夠有希望解決這一問(wèn)題。
氨基酸密碼學(xué)說(shuō):吳玉章根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和理論推算,提出了免疫識(shí)別過(guò)程中蛋白質(zhì)抗原以其氨基酸殘基的組合和搭配而形成“識(shí)別碼”的學(xué)說(shuō)。認(rèn)為蛋白質(zhì)的抗原性主要由其側(cè)鏈組合形式?jīng)Q定,推斷識(shí)別碼的大小約為15個(gè)氨基酸。該學(xué)說(shuō)對(duì)指導(dǎo)今后的免疫識(shí)別研究和新型疫苗設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。
該學(xué)說(shuō)的主要觀點(diǎn):1、蛋白質(zhì)抗原性由組成蛋白質(zhì)的氨基酸順序所決定。2、氨基酸順序本質(zhì)上是氨基酸側(cè)鏈的排列和組合方式。因?yàn)槎嚯逆湹闹麈溄Y(jié)構(gòu)都是相同的,側(cè)鏈的組合方式直接決定了肽鏈的親(疏)水性、帶電情況、可及性、動(dòng)性及空間構(gòu)像等,這些特征與蛋白質(zhì)的抗原性有關(guān),屬于間接相關(guān)。3、由氨基酸殘基組成的“識(shí)別碼”在順序上應(yīng)是宿主自身分子所沒(méi)有的,以保證區(qū)分“自我”與“非我”而不引發(fā)自身免疫反應(yīng)。4、為構(gòu)成有效的“識(shí)別碼”,蛋白質(zhì)抗原不受自然氨基酸順序限制,即可以有交疊順序或間斷順序通過(guò)肽鏈折疊形成。5、不同的氨基酸殘基在抗原識(shí)別過(guò)程中可能有相同的貢獻(xiàn)。有可能根據(jù)氨基酸殘基的抗原性進(jìn)行分類。6、有效區(qū)分“自我”、“非我”的識(shí)別碼大小是15個(gè)氨基酸殘基。
大于15個(gè)殘基的識(shí)別碼引發(fā)高動(dòng)力型免疫應(yīng)答;小于15個(gè)殘基的識(shí)別碼原則上只引發(fā)低張力“聯(lián)系”,且殘基數(shù)越少?gòu)埩υ降停l(fā)自身反應(yīng)的可能性越大。7、根據(jù)抗原性分類的氨基酸殘基是形成識(shí)別碼的基本密碼。8、識(shí)別碼免疫原性的表達(dá)還有賴于其所處分子內(nèi)的環(huán)境,如B細(xì)胞表位、T細(xì)胞表位、MHC限制位間的相對(duì)位置及其間隔順序等。
在文獻(xiàn)中,有關(guān)該學(xué)說(shuō)的提出進(jìn)行了詳盡的論述,主要思想是根據(jù)20種氨基酸的抗原指數(shù),以及氨基酸的理化性質(zhì)和抗原表位相關(guān)的統(tǒng)計(jì),抗原抗體結(jié)合的分子機(jī)理,相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),提出了該學(xué)說(shuō),該學(xué)說(shuō)在吳教授的研究中也得到了實(shí)踐的驗(yàn)證。疫苗設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和方法從Jenner開始,研制疫苗就是模擬天然感染過(guò)程,對(duì)于預(yù)防性疫苗已經(jīng)取得了很大的成功,為人類抵抗感染性疾病做出了重大貢獻(xiàn)。近來(lái)的研究表明模擬自然感染過(guò)程的策略,往往不能夠制備出高效的疫苗,這不單歸因于細(xì)胞免疫比體液免疫更為重要,而且發(fā)現(xiàn)1.天然病原體的感染會(huì)通過(guò)其“不合理”的表位組分引起Th1/Th2平衡改變而繼發(fā)免疫偏差、免疫缺陷或通過(guò)引發(fā)免疫活性細(xì)胞間的“互相殘殺”的機(jī)制加重感染過(guò)程和病理過(guò)程。2.由于進(jìn)化的原因,天然病原體或抗原上含有各種不同的細(xì)胞因子、補(bǔ)體或化學(xué)趨化因子受體等高同源性順序,從而干擾細(xì)胞間通訊,產(chǎn)生免疫顛覆。病原體通過(guò)這些機(jī)制逃避機(jī)體的免疫清除,而導(dǎo)致病原體攜帶狀態(tài)或持續(xù)感染狀態(tài)。因此新一代疫苗必須能夠誘發(fā)出在性質(zhì)和強(qiáng)度上與自然感染過(guò)程又所不同的免疫反應(yīng),所以就有了目前各種天然抗原的組合疫苗。
但是,天然抗原的組合并沒(méi)有獲得很大的進(jìn)展。隨著模擬表位的發(fā)現(xiàn),吳教授提出了模擬抗原的概念。在乙肝疫苗的設(shè)計(jì)中提出了模擬抗原代替天然抗原的思路。
作為治療用(合成肽)乙肝疫苗,它的理論基礎(chǔ)就是免疫識(shí)別新理論的表位生物學(xué),氨基酸密碼學(xué)說(shuō)。此外,通過(guò)吳玉章自創(chuàng)的基于表位的疫苗設(shè)計(jì)路線(EBVD)
來(lái)實(shí)現(xiàn)以上理論指導(dǎo)下的乙肝疫苗設(shè)計(jì)。
該類疫苗根據(jù)現(xiàn)代免疫抗原提呈理論、治療機(jī)理的獨(dú)創(chuàng)性和可行性,主要是通過(guò)結(jié)構(gòu)化學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬配對(duì)技術(shù)。經(jīng)過(guò)分子設(shè)計(jì),重新構(gòu)建,以獲得與原天然病毒蛋白結(jié)構(gòu)類似,但又不同的新免疫刺激分子。在全世界,這一技術(shù)路線也只有第三軍醫(yī)大的吳玉章采用。該技術(shù)路線是以乙肝抗原表位圖譜為基礎(chǔ),采用肽掃描技術(shù)、窗口分析技術(shù)和氨基酸殘基置換方法確定了HBV保護(hù)性抗原的B、Th、CTL細(xì)胞表位和表位內(nèi)的必需氨基酸殘基;在此基礎(chǔ)上,按照不同類型表位、不同抗原來(lái)源表位、不同的連接順序、不同的化學(xué)修飾基團(tuán)等,采用EBVD方案進(jìn)行設(shè)計(jì)、篩選。表位組分的來(lái)源范圍包括:HBV的s抗原、e抗原、e抗原的線性優(yōu)勢(shì)B細(xì)胞表位、T輔助細(xì)胞(Th)表位、細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)表位,來(lái)源于其他抗原的線性通用Th細(xì)胞表位、表位修飾基團(tuán)。在表位修飾基團(tuán)中考慮了可促進(jìn)免疫活性的單鏈脂肪酸和糖類基團(tuán)。
表位間的連接順序采用已證明對(duì)抗原性(免疫原性)無(wú)影響的-A-A-A-或-G-G-G-或-K-S-S-。采用分子模擬方法,比較了所設(shè)計(jì)抗原多肽的結(jié)構(gòu)與天然抗原之間的相似性、與MHC結(jié)合的位阻情況等,并對(duì)抗原多肽進(jìn)行免疫原性、理化、生化特性分析,排序。3.治療用(合成肽)乙肝疫苗相關(guān)機(jī)理基礎(chǔ)治療用(合成肽)乙肝疫苗,通過(guò)基于表位疫苗設(shè)計(jì)路線(EBVD)方法,設(shè)計(jì)特異性主動(dòng)免疫治療藥物。來(lái)解決由于Th1/ Th2細(xì)胞極化的失衡導(dǎo)致Th1細(xì)胞、和CTL細(xì)胞的功能低下,不能夠清除有感染病毒的肝細(xì)胞,從而機(jī)體表現(xiàn)為持續(xù)感染狀態(tài)的免疫耐受問(wèn)題。Th1主要參與細(xì)胞毒性T(CTL)細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫,解決胞內(nèi)感染問(wèn)題中發(fā)揮重要作用。而Th2主要功能在于刺激B細(xì)胞增殖及嗜酸性粒細(xì)胞活化,促進(jìn)抗體(IgG1與IgE)產(chǎn)生,參與體液免疫,在抗細(xì)胞外感染與致敏原引起的免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用。越來(lái)越多的證據(jù)表明Th1/ Th2細(xì)胞極化是免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。Th1/ Th2細(xì)胞極化異?;蛉毕菥梢詫?dǎo)致疾病,如慢性感染、自身免疫性疾病或變態(tài)反應(yīng)。所以Th1/ Th2細(xì)胞極化是目前免疫應(yīng)答研究的熱點(diǎn)?,F(xiàn)已證實(shí),Thl、Th2細(xì)胞是Th前體細(xì)胞(pTh)在特定抗原刺激及多種信號(hào)綜合作用下.發(fā)生功能性極化的結(jié)果。pTh指未受抗原刺激、處于原始狀態(tài)的細(xì)胞(也稱為naive cel1),在抗原刺激后分化為中間狀態(tài)的Th0細(xì)胞,在多種因素的綜合作用下.Th0選擇性地往Thl或Th2方向分化。究竟是何信號(hào)誘導(dǎo)Thl/Th2極化?這種極化的分子機(jī)制是什么?已成為免疫功能紊亂與免疫調(diào)節(jié)、移植免疫、感染及腫瘤免疫等研究領(lǐng)域中急待弄清的環(huán)節(jié)。已有的研究表明,細(xì)胞因子、抗原、抗原遞呈細(xì)胞(APC)、共刺激信號(hào)及一些基因調(diào)控因子均為Thl/Th2極化提供了重要信號(hào)。
Th細(xì)胞的功能性極化對(duì)于調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能是至關(guān)重要的。許多免疫性疾病與Th極化異常有關(guān),如AIDS患者體內(nèi)存在著Thl向Th2應(yīng)答的顯著偏移,增強(qiáng)Thl應(yīng)答能緩解病情;腫瘤細(xì)胞多分泌Th2型細(xì)胞因子使機(jī)體處于Th2優(yōu)勢(shì)應(yīng)答狀態(tài),這可能是腫瘤免疫逃逸機(jī)制之一。Th極化是一個(gè)多信號(hào)參與的復(fù)雜過(guò)程,弄清Th1/Th2極化的分子機(jī)制,對(duì)于在免疫功能紊亂狀態(tài)下誘導(dǎo)Th細(xì)胞極化平衡,針對(duì)不同的免疫性疾病誘導(dǎo)某種Th細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)極化,以及發(fā)展特異性免疫治療等,具有指導(dǎo)意義。
我們認(rèn)為理解Th1/Th2極化的分子機(jī)制與CTL的相關(guān)性是目前的治療性疫苗的核心。
殺傷性T細(xì)胞又稱為細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL、主要參與抗病毒、腫瘤免疫及移植排斥反應(yīng)。靜止的CTL前體細(xì)胞通過(guò)其TCRαβ識(shí)別靶細(xì)胞或抗原提呈細(xì)胞表面的抗原肽一MHC l復(fù)臺(tái)物”、被活化為抗原特異性的細(xì)胞毒效應(yīng)細(xì)胞,并通過(guò)顆粒外吐和受體介導(dǎo)的機(jī)制(如Fas/FasL途徑、TNF/TNFR途徑等)殺傷靶細(xì)胞。多年的研究表明,輔助性CD4+T細(xì)胞存在著功能性極化反應(yīng),而該極化反應(yīng)的平衡對(duì)誘導(dǎo)或抑制CTL的活化及功能有著重要的調(diào)節(jié)作用。
機(jī)體維持正常的免疫功能狀態(tài).有賴于細(xì)胞免疫與體液免疫間的平衡,該平衡在很大程度上受CD4+Th細(xì)胞功能性極化及CTL應(yīng)答所控制。
Th1細(xì)胞與CTL活化許多實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有效的CTL活的產(chǎn)生需要多步誘導(dǎo)及多種信號(hào),并證實(shí)了給予Th細(xì)胞輔助比單個(gè)刺激分子更加有效:
CD4+Th細(xì)胞接受APC提呈的抗原信號(hào)后。其膜表面可大量表達(dá)CD154分子,CD154與APC細(xì)胞表面的CD40分子結(jié)合,可引起APc活化并分泌大量IL-I2,IL-12又可反過(guò)來(lái)作用于Th及CTL。表明Th1與CTL活化密切相關(guān)。
在某些病毒感染細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞可表達(dá)Fas,而CTL及Th1細(xì)胞被抗原激活后可迅速高表達(dá)FasL,但Th2卻很少表達(dá)FasL,故CTL及Th1細(xì)胞可通過(guò)不依賴穿孔素的FasL途徑,使靶細(xì)胞死亡。CTL在抗病毒感染的免疫反應(yīng)中占有重要地位。而CD4+輔助性T細(xì)胞亞群Th1、Th2的平衡在抵御病毒感染中起了同樣重要的作用。
HBV感染在大量乙型肝炎病毒感染的病例研究中.發(fā)現(xiàn)急性自限性肝炎與高效的CTL應(yīng)答之間有著密切聯(lián)系。但在慢性乙肝患者體內(nèi),CTL活性通常是較弱的,甚至缺乏。在慢性HBV感染中,肝浸潤(rùn)性CD4+T細(xì)胞主要是Th0或Th2細(xì)胞;相反,在急性自限性肝炎中,肝浸潤(rùn)性CD4+T細(xì)胞主要為Th1型細(xì)胞。表明以Th1為主的應(yīng)答促進(jìn)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫,與更好地控制病毒感染及延緩慢性疾病的發(fā)作有關(guān)。
慢性肝炎患者體內(nèi)高水平的循環(huán)病毒抗原可能是產(chǎn)生CTL對(duì)抗原特異性耐受和Th1朝Th2轉(zhuǎn)換的原因之一。
治療用(合成肽)乙肝疫苗(從本質(zhì)上應(yīng)該稱為藥物)的核心就是要上調(diào)Th1細(xì)胞的活化數(shù)量和CTL細(xì)胞的功能。以期達(dá)到徹底清除肝細(xì)胞的目的。有關(guān)體液免疫方面,我們已經(jīng)取得了非常大的成功(在預(yù)防性疫苗上),但是作為治療用(合成肽)乙肝疫苗,在提高體液免疫反應(yīng)的同時(shí),更加注重細(xì)胞免疫,加強(qiáng)CTL效應(yīng)。該疫苗在表位設(shè)計(jì)上,利用了HBcAg來(lái)源的CTL表位(21~30位氨基酸殘基)、破傷風(fēng)類毒素來(lái)源的通用Th細(xì)胞表位(4~17位氨基酸殘基)、PreS2來(lái)源的B細(xì)胞表位(34~44位氨基酸殘基)和棕櫚酸分子(N末端)各一個(gè)拷貝。同時(shí)考慮了MHC限制位間的相對(duì)位置及其間隔順序等。體液免疫只能夠殺死血液里面游離的病毒顆粒,對(duì)于細(xì)胞內(nèi)感染需要通過(guò)細(xì)胞免疫來(lái)解決。該疫苗主要通過(guò)細(xì)胞免疫中CTL細(xì)胞的CTL效應(yīng)來(lái)清除胞內(nèi)感染的細(xì)胞。
通過(guò)HBcAg來(lái)源的CTL表位(21~30位氨基酸殘基),激活細(xì)胞免疫中CTL細(xì)胞的CTL效應(yīng)。同時(shí)PreS2來(lái)源的B細(xì)胞表位和破傷風(fēng)類毒素來(lái)源的通用Th細(xì)胞表位,能夠有效的增強(qiáng)CTL效應(yīng)。這里主要介紹CTL效應(yīng)是如何識(shí)別和殺死帶病毒的肝細(xì)胞的。
1.CTL的免疫識(shí)別免疫識(shí)別是機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫的基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)抗原的特異性免疫識(shí)別.激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答最終由效應(yīng)細(xì)胞和,或效應(yīng)分子(Ab)清除病原體或異己物質(zhì)近年來(lái),細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)引起人們的重視,發(fā)現(xiàn)人類面臨的多種難以攻克的疾?。缒[瘤、AIDS、乙型肝炎等,CTL在疾病治愈中扮演著關(guān)鍵角色。
CTL僅能識(shí)別表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞(APCs)表面并與MHCⅠ類分子結(jié)合成復(fù)合物的肽類抗原。其它共刺激分子如CD3、CD8和輔助分子IFA-1、CD28等可分別與相應(yīng)配體結(jié)合,提供CTL激活的共刺激信號(hào).有助于T細(xì)胞對(duì)外來(lái)抗原的精確識(shí)別。
雖然抗原在APC中加工的分子事件并不完全清楚,但已有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的證據(jù)表明:
可能傳統(tǒng)的MHCⅠ分子、MHC1ike分子、CD1等參與了交叉呈遞和交叉激活;分子伴娘(如熱休克蛋白)對(duì)于交叉呈遞和交叉激活至關(guān)重要;而抗原的特性起最關(guān)鍵的作用。既往由于“可溶性蛋白不能在體誘導(dǎo)CTL活性”,因此實(shí)現(xiàn)可溶性蛋白在體內(nèi)誘導(dǎo)CTL活性一直難以突破。但在這些認(rèn)識(shí)的啟發(fā)下通過(guò)抗原的設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)現(xiàn)可溶性蛋白在體內(nèi)誘導(dǎo)CTL活性取得重要突破。吳玉章提出了抗原工程(antigen engineering)的概念及模擬抗原(mimogen)、模擬病毒(mimovirus)的概念,采用APC靶向技術(shù)、MHCⅠ呈遞途徑靶向技術(shù)(proteasome靶向、endosome靶向、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)靶向等)可啟動(dòng)CTL應(yīng)答,探索到顆??乖⒎肿觾?nèi)佐劑抗原可有效在體內(nèi)誘導(dǎo)Th1極化和CTL應(yīng)答。在此基礎(chǔ)上,建立了基于表位的治療性疫苗設(shè)計(jì)路線(epitope.based vaccine design,EBVD),并篩選到了乙肝和腫瘤治療性疫苗的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
CTL抗原直接識(shí)別和活化機(jī)制吳玉章在實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)一些經(jīng)特殊修飾(如:磷酸化、人工糖基化)的多肽抗原可直接活化CTL。T細(xì)胞作為非職業(yè)APC的意義目前并不清楚,但直接被抗原活化則具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。此種識(shí)別是由傳統(tǒng)MHCⅠ類分子介導(dǎo)或是其它分子介導(dǎo)正在進(jìn)一步研究中。非職業(yè)APC表面的空(未結(jié)合表位)MHCⅠ類分子、MHC-like分子的代謝動(dòng)力學(xué)及其意義是弄清這一問(wèn)題的前提。
CTL的效應(yīng)機(jī)制CTIL的效應(yīng)機(jī)制一般認(rèn)為,CTL細(xì)胞毒作用主要依賴于穿孔素-顆粒酶途徑和FasL-Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑。前者發(fā)生較早,約占細(xì)胞毒60%一70%權(quán)重,后者發(fā)生較晚,約占30%一40%權(quán)重。
不同細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞亞群的殺傷靶細(xì)胞機(jī)制略有不同CD8+ CTLs主要通過(guò)顆粒依賴性途徑殺傷靶細(xì)胞和病原,DN CTL(CD8- CD4-)主要是通過(guò)FasL-Fas介導(dǎo)且不能殺傷病原體;而CD4+CTLs可通過(guò)任一途徑殺傷靶細(xì)胞。
在細(xì)胞內(nèi)感染CTL清除病原體的作用是否以犧牲宿主細(xì)胞功能為代價(jià)?最近國(guó)外兩家實(shí)驗(yàn)室在乙型肝炎模型證實(shí):乙肝抗原特異性CTL在清除病原的同時(shí)并不造成肝功能損害。吳玉章的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一現(xiàn)象。有人推測(cè)疾病狀態(tài)下CTL造成肝功損害是由于病毒非特異性CTL所致。這提示CTL的效應(yīng)機(jī)制及其在腫瘤和細(xì)胞內(nèi)感染中的不同之處目前還不完全清楚。
相關(guān)機(jī)理基礎(chǔ)小結(jié):從上面有關(guān)乙肝免疫耐受的機(jī)理、治療用(合成肽)乙肝疫苗有關(guān)的免疫識(shí)別理論(表位生物學(xué)、氨基酸密碼學(xué)說(shuō)),影響Th1/Th2細(xì)胞極化的多重因素,CTL效應(yīng)與Th1/Th2細(xì)胞極化的關(guān)系,CTL免疫識(shí)別和效應(yīng),以及吳教授的基于表位的疫苗設(shè)計(jì)路線(EBVD)的闡述來(lái)看。我們認(rèn)為該疫苗的設(shè)計(jì)路線新穎,理論成熟可靠,具有很高的實(shí)用價(jià)值。打破乙肝病毒免疫耐受的概率極大。
4.治療用(合成肽)乙肝疫苗相關(guān)實(shí)驗(yàn)情況吳玉章采用Chou和Fasman方法預(yù)測(cè)adw,adr,ayw三種亞型的己肝病毒Pre-s2蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu),并用雙親性方案和親水性方案分析了抗原表位。結(jié)果顯示三者均可能含有較多的β-片層和β-轉(zhuǎn)折,N末端30個(gè)殘基所形成的二級(jí)結(jié)構(gòu)較保守,而c末端順序的構(gòu)象在亞型間差別較大,Th細(xì)胞識(shí)別的表位可能在39-49肽段,B細(xì)胞識(shí)別的袁位可能主要在l3一l8殘基或其附近,為分子免疫學(xué)的深入研究提供了線索。
吳玉章采用自己實(shí)驗(yàn)室建立的短肽點(diǎn)免疫結(jié)合試驗(yàn)確定了Pre-S2蛋白B細(xì)胞表位的精細(xì)特異性.這對(duì)設(shè)計(jì)新一代疫苗及診斷試劑有指導(dǎo)意義。
在對(duì)PreS蛋白進(jìn)行了高分辨率免疫識(shí)別研究基礎(chǔ)上,以PreS蛋白的優(yōu)勢(shì)B細(xì)胞表位B1、B2為基礎(chǔ),引入不同的Th細(xì)胞表位Thl、Th2以觀察不同表位組合與搭配對(duì)免疫原性的影響;設(shè)計(jì)、合成四分枝MAP肽并與線性多肽PreS2蛋白相比較,觀察分枝肽設(shè)計(jì)對(duì)免疫原性的影響。結(jié)果顯示此種MAP多肽均比PreS2誘發(fā)更高抗體滴度;Th細(xì)胞表位引入可顯著增強(qiáng)反應(yīng)強(qiáng)度。增加肽抗原結(jié)構(gòu)復(fù)雜性可提高其免疫原性,其表位排列以B細(xì)胞表位在賴氨酸核心外側(cè)為佳,MAP是一種較好的肽苗結(jié)構(gòu)。
吳玉章在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),MAP肽誘發(fā)的免疫反應(yīng)明顯高于對(duì)照的線性Pre-S2蛋白和Pc,證明MAP肽的結(jié)構(gòu)能明顯提高抗原肽的免疫原性,提示分枝肽結(jié)構(gòu)可能部分恢復(fù)其大分子特征。在MAP肽抗原表位經(jīng)重新搭配、組合,表位分子內(nèi)環(huán)境已不同于原來(lái)的天然蛋白,在恢復(fù)其大分子特性后,提高了其免疫原性。雖然表位氨基酸序列末變,但其構(gòu)象是如何變化,抗原進(jìn)入體內(nèi)到淋巴細(xì)胞和活化需經(jīng)過(guò)抗原被吞噬、降解、呈遞多個(gè)復(fù)雜的環(huán)節(jié)。在體內(nèi)激發(fā)的抗體是否還能識(shí)別原來(lái)的天然蛋白抗原?該研究以Pre-S蛋白為包被抗原,檢測(cè)不同免疫原激發(fā)的抗體與Pre-S的交叉反應(yīng),研究發(fā)現(xiàn)MAP1和MAP2產(chǎn)生抗體都能和Pres蛋白結(jié)合,說(shuō)明含有Pre-S蛋白B細(xì)胞表位的MAP肽所激發(fā)的抗體仍能識(shí)別Pre-S蛋白,因此,該抗原的免疫特異性是由特異性氮基酸序列決定MAP結(jié)構(gòu)的引人是替代傳統(tǒng)肽交聯(lián)蛋白載體并提高免疫原性的有效辦法。
構(gòu)建有效的新型抗原肽,必須研究T、B細(xì)胞表位的不同組合,研究引入了兩個(gè)能夠協(xié)助HBsAg特異性B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的Th細(xì)胞表位,連結(jié)于MAP肽的核心端。研究發(fā)現(xiàn)MAP1、MAP2及Pre-S蛋白都能刺激特異性淋巴細(xì)胞發(fā)生增殖,且相互之間沒(méi)有交叉刺激作用。說(shuō)明活化的淋巴細(xì)胞亞群為抗原特異性的。既往研究表明:僅采用單一B細(xì)胞表位的構(gòu)建MAP肽,其免疫原性仍不夠理想。PreS蛋白能刺激免、小鼠T細(xì)胞的活化,Pre-S蛋白產(chǎn)生抗體滴度明顯高于對(duì)照的Pc。而Pc有能被小鼠MHC分子識(shí)別的T細(xì)胞表位,可能與在小鼠誘發(fā)的抗體滴度稍高于對(duì)照免疫有關(guān)。以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,引入Th細(xì)胞表位能增強(qiáng)抗原肽的免疫原性。值得一提的是,MAP1對(duì)小鼠淋巴細(xì)胞ST的增殖作用明顯高于其它抗原(P<0.05)。但MAP1誘發(fā)的抗體滴度并非最高,而低于MAP2,是否抗體產(chǎn)生主要決定因素在于B細(xì)胞表位的免疫原性? Th細(xì)胞的活化在抗體產(chǎn)生的定量如何,尚需進(jìn)一步研究。
在構(gòu)建完P(guān)re-S蛋白B細(xì)胞的基礎(chǔ)上,利用已研究的HBcAg中CTL表位,破傷風(fēng)類毒素通用的Th細(xì)胞表位,以及分子內(nèi)脂類佐劑為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了新一代的疫苗。
相關(guān)的試驗(yàn)情況如下:
治療用HBV模擬抗原的設(shè)計(jì)及其誘導(dǎo)慢性乙型肝炎患者外周血CTL活性研究論文中。
首先,是通過(guò)引入四聚體技術(shù),比較基于不同表位組合的模擬抗原分子的免疫原性,研究其結(jié)構(gòu)與誘導(dǎo)免疫應(yīng)答之間的關(guān)系。以乙型肝炎病毒核心抗原(HBcAg)18—27表位為基礎(chǔ),分別引入了Th、Th+B細(xì)胞表位,合成了3種模擬抗原,并以這3種模擬抗原在體外刺激慢性乙型肝炎患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞為模型,通過(guò)HLA-A2*0201 tetramer定量檢測(cè)抗原特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)。在研究中以血清HBsAg、anti-HBc、anti-HBe陽(yáng)性、血清谷氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶(肝臟炎癥的衡量指標(biāo))、HBV DNA水平低、HLA-A2+的慢性乙型肝炎患者為研究對(duì)象是基于此類患者外周血中存在的CD8+T細(xì)胞特異性地識(shí)別病毒后能夠有效的增殖以控制病毒復(fù)制。因此選取此類患者用于所設(shè)計(jì)的模擬抗原能有效地誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性CTL反應(yīng)的研究。
結(jié)果顯示3種模擬抗原分子能有效地誘導(dǎo)慢性乙型肝炎患者外周血單個(gè)核細(xì)胞產(chǎn)生抗原特異性CTL反應(yīng);Th和B細(xì)胞表位的引入可增強(qiáng)該效應(yīng)。所建立的四聚體技術(shù)可定量檢測(cè)表位特異性CTL;模擬抗原的設(shè)計(jì)中引入Th、B細(xì)胞表位可增強(qiáng)其免疫原性。
血清中和抗體的檢測(cè)多肽Pl和P2不能誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生中和抗體,多肽P3 JJlJ強(qiáng)免疫4次后,可產(chǎn)生適度的中和抗體,其滴度約為1:670對(duì)照肽組未檢測(cè)到抗體產(chǎn)生。
模擬抗原誘導(dǎo)T細(xì)胞Th1/Th2型極化的分析用雙抗體夾心EL1SA法檢測(cè)小鼠免疫血清中細(xì)胞因子IL-4、IL-10、IFN-γ等細(xì)胞因子譜的分泌量變化,間接分析T細(xì)胞極化情況。結(jié)果表明,P3誘導(dǎo)Thl、Th2型細(xì)胞極化的能力均較強(qiáng),并以Thl型極化為主;多肽Pl、P2及Mart-1 27-35均能誘導(dǎo)較弱的Thl型T細(xì)胞極化。各模擬肽抗原結(jié)果差異顯著(P<0.05).6.疫苗項(xiàng)目總結(jié)目前,無(wú)論是蛋白疫苗、DNA疫苗還是多肽類疫苗,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研究開發(fā),主要集中在天然抗原選擇搭配、在預(yù)防性疫苗的制劑中添加抗原或抗體的方式。而且除多肽類疫苗是在表位識(shí)別水平外,其余的都是在蛋白大分子水平上。目前所有的治療性乙肝疫苗沒(méi)有出現(xiàn)有效治愈的案例,沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。在天然抗原的組合和搭配上進(jìn)行了多年的探索,依然是沒(méi)有取得突破性的近展。主要是由于天然抗原產(chǎn)生的免疫耐受、免疫偏差、免疫顛覆基本上是同時(shí)存在,因此僅僅依靠天然抗原的組合難以解決乙肝病人的免疫耐受。隨著模擬表位的發(fā)現(xiàn),吳玉章在乙肝疫苗的設(shè)計(jì)中提出了模擬抗原代替天然抗原的思路,首創(chuàng)了表位識(shí)別的氨基酸密碼學(xué)說(shuō)和模擬抗原的分子設(shè)計(jì)理念,來(lái)克服天然抗原的免疫弱勢(shì)和蛋白大分子的免疫偏差和免疫顛覆。
從有關(guān)乙肝免疫耐受的機(jī)理、治療用(合成肽)乙肝疫苗有關(guān)的免疫識(shí)別理論(表位生物學(xué)、氨基酸密碼學(xué)說(shuō)),影響Th1/Th2細(xì)胞極化的多重因素,CTL效應(yīng)與Th1/Th2細(xì)胞極化的關(guān)系,CTL免疫識(shí)別和效應(yīng),以及吳教授的基于表位的疫苗設(shè)計(jì)路線(EBVD)的闡述來(lái)看。我們認(rèn)為該疫苗的設(shè)計(jì)路線新穎,理論成熟可靠,具有很高的實(shí)用價(jià)值。打破乙肝病毒免疫耐受的概率極大。
從臨床前的實(shí)驗(yàn)資料可以看出,吳玉章有關(guān)乙肝疫苗的相關(guān)研究進(jìn)程,是一個(gè)層層遞進(jìn)的關(guān)系,目前公開資料中,顯示該疫苗到動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)束之前,都是非常不錯(cuò)的效果,從中,我們也能夠看到該疫苗的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)方法在實(shí)踐中獲得了驗(yàn)證。根據(jù)吳教授公開的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)免疫指標(biāo)的檢測(cè),以及在動(dòng)物試驗(yàn)中的良好結(jié)果,我們認(rèn)為非常有可能在人體內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)特異性的免疫應(yīng)答,從而達(dá)到打破免疫耐受和徹底治愈乙肝的目標(biāo)。
治療用(合成肽)乙肝疫苗相關(guān)技術(shù)的核心是基于表位生物學(xué)和氨基酸密碼學(xué)說(shuō),通過(guò)特異性免疫,糾正免疫偏差、免疫顛覆、激發(fā)免疫效應(yīng),達(dá)到特異性免疫治療的目的。所以該項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)能夠應(yīng)用的領(lǐng)域包括慢性感染性疾病、自身免疫性疾病、認(rèn)知性疾病等。
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