乙型肝炎疫苗母婴阻断失败机制研究进展

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文章编号：1003-8507（2010）03-0560-03中图分类号：R512.6+2文献标识码：B

【疾病预防控制】

乙型肝炎疫苗母婴阻断失败机制研究进展

张文增

关键词：乙肝；疫苗；母婴阻断失败

乙型肝炎（乙肝）为当今全球广泛流行的传染病。我国属乙肝高流行区，据2006年全国乙型肝炎血清流行病学调查表明，全人群乙型肝炎表面抗原（HBsAg）携带率为7.18%，慢性乙型肝炎病毒（hepatitisBvirus，HBV）感染者约9300万例［1］。围产期母婴传播是我国HBV的传播的主要途径之一，在我国人群中围产期感染约占35%～50%，感染后有65%～72%将成为HBV慢性携带者［2］。因此，给所有新生儿全程接种乙肝疫苗是阻断HBV母婴传播降低儿童乙肝发病率的最佳手段，也是是控制HBV传播和流行的最关键措施［3］。虽然乙肝疫苗的免疫效果已得到广泛的肯定，但接种后新生儿中无应答者占

的又一重要原因。乙肝病毒的S基因主要编码HBsAg，该蛋白是诱导机体产生中和抗体的蛋白，目前使用乙肝疫苗的有效成分就是这一蛋白。因此S基因中某些关键位点的变异可能导致其血清中的低水平HBsAg与处理的单克隆抗-HBs不发生反应。无论是自然获得的，还是疫苗诱生的抗-HBs均不能预防已突变的HBV的感染。对HBsAg“a”抗原决定簇的抗体可对所有亚型的HBV感染提供保护免疫。

“a”抗原决定簇位于氨

基酸124与147之间，具有活跃的反应性也是高度保守区。乙肝疫苗免疫应答的成熟表现就是抗“a”高亲和抗体的出现。因此“a”抗原决定簇区域核苷酸变异可引起氨基酸变异及蛋白质二级结构的改变，这种改变可能导致抗原与抗体或抗原递呈细胞结合力减弱，病毒不能被完全中和或杀灭。在乙肝疫苗免疫失败者中发现“a”抗原决定簇变异株事件国内外均有文献报道。1990年意大利Carman等［10］首先报道了1590例大部分母亲为HBsAg携带者的婴儿出生后接受正规乙肝疫苗免疫，有的儿童体内虽已产生了保护滴度的抗-HBs，但同时也出现了HBsAg，其中1例还发生了严重的肝炎。经核酸序列测定发现其由HBsAgG145R变异株引起，其S基因第587位碱基由

1%～2%，低应答者约占15%，从而导致母婴阻断失败，成人

［4］

中约有5%～10%接种后不产生保护性抗体或抗体水平低［5，6］。因此，研究其发生的机制成为当今乙肝防制工作的一个新课题，近年来很多学者对此进行了深入的研究和广泛的探讨。本文对近些年来乙肝疫苗母婴阻断失败的原因和机制作一综述。

1母婴阻断失败与机体低水平HBV感染的关系

接种乙肝疫苗前机体低水平HBV感染导致的免疫耐受是

乙肝母婴阻断失败的重要原因之一。这些低水平HBV感染用目前常规的检测乙肝两对半的血清学方法如酶联免疫吸附试验（ELISA）等不能检出，只有用比较敏感的方法如聚合酶链反应（PCR）等才能检出。郭慧平等［7］对接种前用ELISA法检测血清乙肝病毒标志均阴性的321例新生儿，按计划免疫规程要求接种乙肝疫苗后，未产生保护性抗体的20例接种者，用

G突变为A，导致第145位氨基酸由甘氨酸变为精氨酸

（G145R），引起表面抗原“a”决定簇的抗原性发生改变，使机体中的抗体不能预防变异株的感染，从而导致免疫逃逸及疫苗接种失败。国内夏国良［11］等检测了经乙肝疫苗免疫后仍发生慢性感染呈携带状态儿童的HBV优势株“a”决定簇区域氨基酸置换频率，通过和未免疫育龄妇女及未免疫儿童携带者比较发现免疫后置换率为未免疫的5.41倍。说明乙肝疫苗和HBIG的免疫选择压力使弱势变异株逐步显露出来从而成为优势株。徐陈槐等［12］报道了11例乙肝疫苗母婴阻断失败者中有3例幼儿存在S基因“a”决定簇的氨基酸变异，其中1例幼儿母亲也存在相同的变异。对另2例母亲所感染的HBV进行S基因亚群分析发现，1例母亲9个克隆所测序列与其原序列完全一致；另1例母亲8个克隆中，有6个克隆与其原序列一致，另

PCR方法检测血清HBV-DNA，结果阳性率为35%（7／20），

而对照组无1例阳性，提示接种疫苗前己感染低水平的HBV（常规方法不能检出）是乙肝疫苗免疫失败的原因之一。申慧敏等［8］对200名3～7岁乙肝疫苗免疫无应答儿童血清进行HBV的PCR检测，结果发现HBV低水平感染率为27.5%（55／

200）。另外，史建中［9］采用套式PCR对21名乙肝疫苗无应答

者的血清进行HBVDNA的检测，发现HBVDNA的阳性率为

38%（8／21）。以上研究表明，低水平的HBV感染是导致乙肝

疫苗母婴阻断失败的重要原因之一，其原理是个体发育的早期阶段（胚胎期）低水平HBV感染使机体对HBsAg处于免疫耐受状态，这导致其对乙肝疫苗不应答。

2个克隆与其幼儿所感染的HBV序列一致。作者推断乙肝疫

苗母婴阻断失败者感染的HBVS基因变异株可能早已存在于母亲体内，通过免疫选择传染给患儿。李晖等［13］对36份乙肝疫苗免疫后HBsAg阳性的儿童血清标本，利用PCR方法扩增

HBVS基因片段并对PCR产物进行DNA序列测定。结果显

2

母婴阻断失败与乙肝病毒S基因变异的关系

乙肝病毒S基因突变被认为是造成乙肝疫苗母婴阻断失败

作者简介：张文增（1979-），男，硕士，研究方向：传染病的预防控制作者单位：北京市顺义区疾病预防控制中心，北京，101300

示，在36份标本中HBV核酸阳性26份，完成测序23份，11份标本S基因片段出现氨基酸变异，其中4份在“α”决定簇片段内出现了氨基酸变异。因此儿童体内存在的不同位点的

HBVS基因变异可能是导致部分儿童免疫失败的原因。

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3母婴阻断失败与机体免疫状况的关系

为了进一步探讨乙肝疫苗母婴阻断失败、无应答的机理，

原。乙肝病毒前S1抗原可增强HBsAg免疫原性，而前S2抗原免疫原性较HBsAg强，因而含有乙肝病毒前S1和前S2抗原成分的新型重组乙肝疫苗具有更强的免疫原性，能诱导更高效的免疫应答，保护机体免受病毒攻击，并可打破机体免疫耐受清除乙肝病毒，起到预防和治疗作用［22］。

近几年，含前S基因的乙肝疫苗的研究取得了很大进展。以色列BioTechnologyGeneral公司生产的Bio-Hep-B疫苗包含了S，preSl和preS23个基因，在CHO细胞中表达的蛋白形成22nm大小的颗粒，含有衣膜所有的抗原表位。该疫苗在

近年来，不少学者开始从分子水平上进行研究。其中乙肝疫苗无、弱应答与机体内白细胞介素-2（interleukin，IL-2）活性水平关系的研究相当活跃。IL-2主要由T细胞产生，是一种重要的细胞因子，其功能包括维持T细胞在体外生长，增强

NK细胞、巨噬细胞分化及其效应功能，诱导杀伤细胞产生干

扰素-γ、肿瘤坏死因子-α等细胞因子而介导机体抗病毒作用，促进B细胞增殖和分泌抗体等，IL-2在机体免疫应答调节中起重要作用［14］。1989年MeuerSC等首先报道给接种乙肝疫苗不产生抗体的血液透析患者应用一定剂量的IL-2，可以使不应答者产生可检测水平的抗体，提示IL-2可能与乙肝疫苗接种后的无（弱）应答有关［15］。VinqerhoetsJ等［16］通过对接种乙肝疫苗后应答良好、中等和无应答者的外周血淋巴细胞体外培养的免疫反应研究发现，乙肝疫苗无（弱）应答不是由CD4+诱导抑制性T细胞（Ts）引起的，而是由Thl分泌的IL-2和

10个国家3000例（包括新生儿、儿童和成人）临床观察结果

证明，Bio-Hep-B疫苗用于新生儿接种的剂量较日前使用的重组乙肝疫苗（酵母）低，产生的抗体滴度高，可减少注射次数，而目对无应答、低应答者的保护性较好［23］。此外，还有英国Evans公司的Hepacare疫苗。Young等［24］比较了含S、preS1和preS2抗原的重组乙肝疫苗（Hepacare）与只含有S抗原的乙肝疫苗（Engerix-B）在成人中产生的保护力，结果表明

DIFN-Y的量减少引起的。进一步的体外试验证明IL-2的量和

乙肝疫苗无应答存在着一定关系。国内廖雪雁等［17］选取8名免疫重组乙肝疫苗母婴阻断失败儿童，4名免后无应答抗体反应的儿童和11名母婴阻断成功的儿童采集静脉血样，分离淋巴细胞，应用ELISPOT方法检测产生IL-2斑点形成细胞的数量，并对斑点数和表面抗体滴度的相关性进行比较。结果显示，免疫成功组产生IL-2细胞数（55.2±42.22）显著高于免疫失败组（3.75±3.24）和抗体无应答组（6.75±3.59，P﹤

Hepacare经2次免疫后（0和1月），于24周产生的保护力与Engerix-B经3次（0、1和6月）免疫后产生的保护力相当。Hepacare经全程免疫后产生的保护率达98%，而Engerix-B仅

为88%，两者之间差异有统计学意义（P﹤0.001）。在欧洲和美国的临床观察证明，Hepacare能使对现有乙肝疫苗的弱反应者产生抗-HBs抗体。含S、preS1和preS2抗原的重组乙肝疫苗免疫后，抗体水平有明显提高，产生保护力的时间早，明显优于现在使用的基因工程乙肝疫苗［25］。

0.010），儿童免疫乙肝疫苗后的表面抗体滴度与经乙肝疫苗诱

导产生的特异性分泌IL-2的T细胞数量呈显著性正相关（r=

5母婴阻断失败与与人类白细胞抗原的关系

人白细胞抗原系统（Humanleukocyteantigen，HLA）是位

0.601，P﹤0.01）。说明乙肝疫苗母婴阻断失败和免后抗体无应

答儿童的细胞免疫应答显著低于阻断成功的儿童。孔令斌等［18］通过对严格筛选的20名无弱应答者和20名强应答者（对照组）的IL-2活性水平进行比较发现，前者的IL-2活性水平（74.5±21.4u／ml）明显低于后者（298.0±50.2u／ml，P﹤

于第6号染色体短臂上的一组紧密连锁的基因群，其产物是参与抗原递呈和T细胞激活的关键分子，在免疫应答的启动和免疫调节中发挥重要作用，其多态性差异决定了个体免疫应答能力的不同［26］。Walker等［27］首先观察到在高加索人种对接种乙肝疫苗无或弱免疫应答人群中HLA-DR7频率极高，而几乎无表达HLA-DR1者。据此推测人类对乙肝疫苗的免疫应答受主要组织相容性复合体（MajorHistocompatibilityComplex，MHC）基因即人类HLA基因的调控。此后，有关学者便不断开展对乙肝疫苗无（弱）应答与遗传因素关系的研究。研究表明，与乙肝疫苗接种后无、弱应答关联的基因主要位于HLA-Ⅱ类基因区即DP、DQ、DR基因。Desombere等［28］1998年报告HB-

0.01），而且在强应答者组中研究发现，抗-HBs滴度与IL-2

活性水平呈正相关（r=0.78，P﹤0.05），进一步提示乙肝疫苗无弱应答的发生与机体内IL-2活性水平有关。

4母婴阻断失败与疫苗缺乏前S基因的关系

HBV包膜蛋白包括HBsAg、前S1抗原和前S2抗原。前S

蛋白包括前S1和前S2蛋白在病毒感染、复制和刺激机体产生免疫反应等方面具有十分重要的作用。前S1蛋白在HBV感染致病过程中是宿主免疫攻击的靶抗原，正常人的肝细胞膜上存在HBV前S1抗原受体，这种受体与HBV的结合点定位于前

sAg的反应主要由HLA-DR、DP和DQ基因决定，且HLA分

子间的相互作用与低应答有关。发现无／低应答与HLA-

DRB1*07、DPB1*0301、DQB1*020呈正相关，与HLA-DRB1*010、DR5、DPB1*040、DQB1*0301和DQB1*0501成

负相关。其中DQB1*020与无／低应答的关联程度最高。Mar-

S1蛋白第21～47位氨基酸上，因此前S1区是HBV与肝细胞

膜直接结合位点［19］。前S1蛋白的21～47位氨基酸序列中还富有比S更强的B细胞和T细胞表位。因此，由前S1蛋白引起的特异性细胞免疫应答可克服某些个体对S蛋白无反应或对S和前S2蛋白无反应的缺陷。前S2抗原是附加在HBeAg肽链末端前面的抗原决定簇，是比HBsAg更强的抗原［20］。其肽段内还包含T细胞受体（TCR）的不同功能位点、特异性T、B淋巴细胞结合位点和I、Ⅱ类主要组织相容性抗原限制性位点，能引起中和抗体和保护性免疫的产生，参与调节HBV引起的细胞及体液免疫［21］。

现有的乙肝疫苗均系针对HBsAg，不含前S基因编码抗

tinetti等［29］对9名无应答和8名高应答的新生儿进行基因分析，

结果无／低应答者HLA-DR7、DQ2、DR3、DR4、DQ8频率高，

DRB1*0701、DQA1*0201、DQB1*0201、DPB1*0201基因频率

高，此外补体基因C4A也为无／低应答组高。我国学者钱毅等［30］研究了1400名广东汉族人群接种乙肝疫苗无（弱）免疫应答与HLA-DR2、7、9等位基因的相关性，结果发现，HLA-

DRB1*02与乙肝疫苗强应答有关，HLA-DRB1*07与乙肝疫苗

无、弱应答有关。刘蓬勃等［31］研究西安地区汉族人群的结果发现，乙肝疫苗接种无、弱应答与HLA-ⅡDR7增高有关，且以

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显性方式遗传。多数学者认为，在中国人群中，DR7等位基因可能与无、弱应答有关，同时发现大多数DR7阳性的无、弱应答者DR7等位基因都是杂合型的，可能是通过显性而不是隐性方式遗传。但是，我国不同地区人群之间决定免疫应答的基因有所不同。

综上所述，新生儿乙肝疫苗母婴阻断失败是由多种原因共同作用引起的。近些年来，国内外学者从各方面对母婴阻断失败的原因进行了探讨，虽然取得了一定的成就，但是对其发生的确切机制目前尚未完全弄清楚，因此进一步研究其发生的本质对于降低儿童乙肝发病率，控制HBV传播和流行均具有十分重要的意义。参考文献：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mvim.html