抗细粒棘球绦虫疫苗的研究进展

doi:10.12140/j.issn.1000-7423.2019.01.018

中国寄生虫学与寄生虫病杂志 ›› 2019, Vol. 37 ›› Issue (1): 97-101.doi: 10.12140/j.issn.1000-7423.2019.01.018

抗细粒棘球绦虫疫苗的研究进展

魏玉环(), 胡媛^*(), 曹建平

中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所,国家热带病研究中心,世界卫生组织热带病合作中心,科技部国家级热带病国际联合研究中心,卫生部寄生虫病原与媒介生物学重点实验室,上海200025

收稿日期:2018-08-16 出版日期:2019-02-28 发布日期:2019-03-18
通讯作者: 胡媛
作者简介:
作者简介：魏玉环（1993-）,女,硕士研究生,从事寄生虫病防控研究。E-mail: weiyh688@126.com
基金资助:
国家科技重大专项（No. 2018ZX10102001）;国家自然科学基金（No. 81772225）和上海市第四轮公共卫生三年行动计划（No.15GWZK0101）

Progress toward development of a vaccine against Echinococcus granulosus infection

Yu-huan WEI(), Yuan HU^*(), Jian-ping CAO

National Institute of Parasitic Diseases, Chinese Center for Disease Control and Prevention; Chinese Center for Tropical Diseases Research; WHO Collaborating Center for Tropical Diseases; National Center for International Research on Tropical Diseases, Ministry of Science and Technology; Key Laboratory of Parasite and Vector Biology, Ministry of Health, Shanghai 200025, China

Received:2018-08-16 Online:2019-02-28 Published:2019-03-18
Contact: Yuan HU
Supported by:
Supported by the National Science and Technology Major Project of China (No. 2018ZX10102001), the National Natural Science Foundation of China(No. 81772225) and the Fourth Round of Three-Year Public Health Action Plan of Shanghai, China(No. 15GWZK0101).

摘要/Abstract

摘要：

细粒棘球蚴病是由细粒棘球蚴寄生引起的人兽共患寄生虫病,在全世界范围内流行,严重威胁经济发展和人民健康。犬是细粒棘球绦虫的终末宿主,牛、羊和人是细粒棘球蚴的中间宿主。目前针对棘球蚴病的药物和手术治疗效果尚不理想,疫苗作为预防和控制棘球蚴病传播的重要补充手段,研究尤为重要。本文对抗细粒棘球绦虫疫苗的研究进展进行综述,旨在为高效疫苗的进一步研制提供参考。

关键词: 细粒棘球绦虫, 基因工程疫苗, DNA疫苗, 合成肽疫苗, 免疫保护

Abstract:

Cystic echinococcosis caused by infection with Echinococcus granulosus is a serious parasitic zoonosis, which is widely spread in the world. It keeps a big threat to people health and economic development in the epidemic area. Dogs are definitive host of E. granulosus, and cattle, sheep or humans are its intermediate hosts. Because of the limited efficacy of drugs and surgical treatment, development of a vaccine against E. granulosus infection is a very important approach as a supplementary measure to prevent and control the endemic and spread of echinococcosis. This review focuses on the recent progress in the vaccine development against E. granulosus to provide a reference for the further development of a high efficicacy vaccine.

Key words: Echinococcus granulosus, Genetic engineering vaccine, DNA vaccine, Synthetic peptide vaccine, Immunization protection

中图分类号:

R383.33

魏玉环, 胡媛, 曹建平. 抗细粒棘球绦虫疫苗的研究进展[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2019, 37(1): 97-101.

Yu-huan WEI, Yuan HU, Jian-ping CAO. Progress toward development of a vaccine against Echinococcus granulosus infection[J]. Chinese Journal of Parasitology and Parasitic Diseases, 2019, 37(1): 97-101.

图/表 2

表1

实验室研制阶段的抗细粒棘球绦虫疫苗

抗原	定位	主要功能	免疫力	参考文献
甘油醛-3-磷酸脱氢酶	皮层	影响能量代谢,抑制寄生虫生长	动物虫体抑制率为79.8%	[22]
苹果酸脱氢酶	原头节	诱导调节T细胞,产生免疫抑制或耐受	对小鼠的保护力实验无统计学差异	[23]
转酮醇酶	原头节、囊壁	控制非氧化分支糖的转化率	需进一步验证对动物的免疫保护力	[24]
细粒棘球绦虫 10	原头节	与虫体的生长代谢有关,可能产生 Th2型免疫应答,引发免疫抑制	无免疫保护力	[25-26]
延长因子1	原头节	在蛋白质的翻译过程中发挥重要作用	需进一步验证对动物的免疫保护力	[27]
磷酸丙糖异构酶	原头节	催化三磷酸甘油醛与二羟丙酮磷酸之间的可逆反应	需进一步验证对动物的免疫保护力	[28]
铁抗原	原头节	在成虫和六钩蚴阶段发挥作用	使小鼠获得84.7%的免疫保护力	[29]
果糖-二磷酸醛缩酶	成虫分泌排泄物	催化果糖1,6-二磷酸生成磷酸二羟丙酮及三磷酸甘油醛,与寄生虫能量产生有关	需进一步验证对动物的免疫保护力	[30]
EgVAL1和EgVAL2	原头节	抑制宿主消化酶和免疫	需进一步验证对动物的免疫保护力	[31]
乳酸脱氢酶	原头节	催化丙酮酸变成乳酸	需进一步验证对动物的免疫保护力	[32]
硫氧还蛋白过氧化物酶	原头节	在细粒棘球蚴的免疫逃避机制中发挥作用	需进一步验证对动物的免疫保护力	[33]
烯醇酶	原头节、囊壁	在细粒棘球蚴的免疫逃避机制中发挥作用	需进一步验证对动物的免疫保护力	[34-35]
囊液蛋白E	囊液	可以抵抗宿主的氧化和蛋白水解反应, 有利于免疫逃避	需进一步验证对动物的免疫保护力	[36]
Eg14-3-3	顶突腺	与信号蛋白结合,参与调节	IgG1、IgG2a、IgG2b、INF-γ和IL-2水平增加, 使小鼠获得84.5%免疫保护力	[37]

表1

表2

参考文献 57

[1]	Ahmed ME, Salim B, Grobusch MP, et al. First molecular characterization of Echinococcus granulosus (sensu stricto) genotype 1 among cattle in Sudan[J]. BMC Vet Res, 2018, 14(1): 36.
[2]	许春晓, 孔席丽. 包虫病的流行及防治现状[J]. 中兽医学杂志, 2015(9): 67.
[3]	伍卫平, 王虎, 王谦, 等. 2012-2016年中国棘球蚴病抽样调查分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2018, 36(1): 1-14.
[4]	张梦媛, 伍卫平, 官亚宜, 等. 我国棘球蚴病疾病负担分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2018, 36(1): 15-19, 25.
[5]	汪天平, 操治国. 中国棘球蚴病防控进展及其存在的问题[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2018, 36(3): 291-296.
[6]	Matera G, Loria MT, Peronace C, et al. Increase of vascular endothelial growth factor and decrease of MCP-1 and some updated epidemiology aspects of cystic echinococcosis human cases in calabria region[J]. Mediators Inflamm, 2018, 1-11.
[7]	Alvarez Rojas CA, Romig T, Lightowlers MW.Echinococcus granulosus sensu lato genotypes infecting humans: review of current knowledge[J]. Int J Parasitol, 2014, 44(1): 9-18.
[8]	Morris DL, Taylor DH.Echinococcus granulosus: development of resistance to albendazole in an animal model[J]. J Helminthol, 1990, 64(2): 171-174.
[9]	米园园, 樊静, 马淑杰, 等. 肝包虫病的治疗现状及进展[J]. 医学综述, 2015, 21(18): 3328-3330.
[10]	高艳, 梁剑平, 班旦, 等. 细粒棘球蚴病的诊断与防治[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(2): 125-128.
[11]	Pourseif MM, Moghaddam G, Saeedi N, et al. Current status and future prospective of vaccine development against Echinococcus granulosus[J]. Biologicals, 2018, 51: 1-11.
[12]	Heath DD.The biology of Echinococcus and hydatid disease[M]// Immunology of Echinococus.London: Isted George Allen,1986:164-188.
[13]	刘文静, 冀林华, 崔森, 等. 包虫病基因工程疫苗研究进展[J]. 实用医学杂志, 2016, 32(18): 3105-3108.
[14]	德力夏提·依米提, 祖力皮也·吐尔逊, 张峰波, 等. 包虫病基因重组疫苗的研究[J]. 中国病原生物学杂志, 2013, 8(12): 1130-1132.
[15]	王冰, 张荣华. 基因工程疫苗的研究进展[J]. 科学中国人, 2014(14): 31.
[16]	王凯. 动物核酸疫苗的研究现状及发展前景[J]. 中国畜牧兽医, 2010, 37(8): 186-188.
[17]	杨娇馥, 王志钢, 高连山, 等. 核酸疫苗pcDNA3.1-Eg95的构建及在绵羊胎儿成纤维细胞中的表达[J]. 生物技术通报, 2010(11): 134-136, 152.
[18]	Esmaelizad M, Ahmadian G, Aghaiypour K, et al. Induction of protective T-helper 1 immune responses against Echinococcus granulosus in mice by a multi-T-cell epitope antigen based on five proteins[J]. Mem I Oswaldo Cruz, 2013, 108(4): 408-413.
[19]	郝慧芳, 王志钢,李志伟. 细粒棘球蚴内蒙株FABP基因cDNA的克隆与核酸疫苗的构建[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2007, 25(4): 352-354.
[20]	孟媛, 宋英莉, 吕春梅, 等. 免疫信息学方法在合成肽疫苗开发过程中的应用[J]. 解剖科学进展, 2015, 21(4): 426-429.
[21]	李文桂, 陈雅棠. 细粒棘球绦虫疫苗研究进展[J]. 中国地方病学杂志, 2003, 22(6): 564-566.
[22]	吴巨龙. 细粒棘球绦虫GAPDH蛋白的生物信息学分析及其重组表达纯化和酶活性检测[D]. 兰州: 兰州大学, 2013.
[23]	刘丽华, 赵嘉庆, 蒋波, 等. 细粒棘球蚴重组铁蛋白和重组线粒体苹果酸脱氢酶免疫差异的初步观察[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2012, 30(3): 206-209.
[24]	Shi ZY, Wang YN, Li ZJ, et al. Cloning, expression, and protective immunity in mice of a gene encoding the diagnostic antigen P-29 of Echinococcus granulosus[J]. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai), 2009, 41(1): 79-85.
[25]	杜娟, 张炜, 王娅娜, 等. 细粒棘球蚴Eg10基因的克隆、表达及免疫特性研究[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2010, 28(5): 339-342.
[26]	王强. 细粒棘球蚴重组抗原铁蛋白和Eg10对小鼠骨髓来源树突状细胞的影响[D]. 银川: 宁夏医科大学, 2014.
[27]	李超群. 细粒棘球蚴延伸因子-1和磷酸丙糖异构酶基因克隆表达及免疫诊断研究[D]. 西宁: 青海大学, 2017.
[28]	Wang F, Ye B.In silico cloning and B/T cell epitope prediction of triosephosphate isomerase from Echinococcus granulosus[J]. Parasitol Res, 2016, 115(10): 3991-3998.
[29]	王志昇, 林源, 刘强, 等. 细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg·ferritin疫苗构建及生物学特性检测[J]. 西北农业学报, 2014, 23(10): 44-48.
[30]	Wang Y, Xiao D, Shen YJ, et al. Proteomic analysis of the excretory/secretory products and antigenic proteins of Echinococcus granulosus adult worms from infected dogs[J]. BMC Vet Res, 2015, 11: 119.
[31]	Silvarrey MC, Echeverría S, Costábile A, et al. Identification of novel CAP superfamily protein members of Echinococcus granulosus protoscoleces[J]. Acta Trop, 2016, 158: 59-67.
[32]	Ortona E, Margutti P, Delunardo F, et al. Screening of an Echinococcus granulosus cDNA library with IgG4 from patients with cystic echinococcosis identifies a new tegumental protein involved in the immune escape[J]. Clin Exp Immunol, 2005, 142(3): 528-538.
[33]	Gan WJ, Zhang ZP, Lv G, et al. The topological structure and function of Echinococcus granulosus lactate dehydrogenase, a tegumental transmembrane protein[J]. Mol Biochem Parasitol, 2012, 184(2): 109-117.
[34]	Gan WJ, Zhao GX, Xu HX, et al. Reverse vaccinology approach identify an Echinococcus granulosus tegumental membrane protein enolase as vaccine candidate[J]. Parasitol Res, 2010, 106(4): 873-882.
[35]	王莹, 张璟, 袁忠英, 等. 细粒棘球绦虫烯醇酶基因克隆表达及免疫诊断研究[J]. 中国血吸虫病防治杂志, 2012, 24(5): 549-552, 556.
[36]	Ahn CS, Kim JG, Han XM, et al. Comparison of Echinococcus multilocularis and Echinococcus granulosus hydatid fluid proteome provides molecular strategies for specialized host-parasite interactions[J]. Oncotarget, 2017, 8(57): 97009-97024.
[37]	Li ZJ, Wang YN, Wang Q, et al. Echinococcus granulosus 14-3-3 protein: a potential vaccine candidate against challenge with Echinococcus granulosus in mice[J]. Biomed Environ Sci, 2012, 25(3): 352-358.
[38]	杨帆. EgM123抗血清对体外培养原头蚴免疫杀伤研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学, 2015.
[39]	阿帕克孜·麦麦提. EgM9、EgM123蛋白免疫犬持续期抗体检测与免疫组织化学研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆农业大学, 2015.
[40]	毛丽萍, 王正荣, 王伟, 等. 细粒棘球绦虫EgM123基因序列分析及EgM家族基因在虫体不同发育阶段的差异表达分析[J]. 动物医学进展, 2017, 38(10): 20-26.
[41]	Shi ZY, Wang YN, Li ZJ, et al. Cloning, expression, and protective immunity in mice of a gene encoding the diagnostic antigen P-29 of Echinococcus granulosus[J]. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai), 2009, 41(1): 79-85.
[42]	王元, 王娅娜, 师志云, 等. 细粒棘球绦虫(中国大陆株)特异性抗原P-29重组蛋白的生物信息学分析[J]. 宁夏医科大学学报, 2012, 34(7): 673-675, 691, 753.
[43]	Zhang FB, Ma XM, Zhu YJ, et al. Identification, expression and phylogenetic analysis of EgG1Y162 from Echinococcus granulosus[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2014, 7(9): 5655-5664.
[44]	Zhu MX, Gao F, Li ZH, et al. Immunoprotection of recombinant Eg.myophilin against Echinococcus granulosus infection in sheep[J]. Exp Ther Med, 2016, 12(3): 1585-1590.
[45]	Valizadeh M, Haghpanah B, Badirzadeh A, et al. Immunization of sheep against Echinococcus granulosus with protoscolex tegumental surface antigens[J]. Vet World, 2017, 10(8): 854-858.
[46]	Alvite G, Esteves A.Echinococcus granulosus tropomyosin isoforms: from gene structure to expression analysis[J]. Gene, 2009, 433(1-2): 40-49.
[47]	李宏民, 娄忠子, 李立, 等. 棘球蚴Eg95重组蛋白研究进展[J]. 中国人兽共患病学报, 2014, 30(10): 1066-1070, 1078.
[48]	兰希. 细粒棘球蚴Eg95表位短肽Eg95-1、 Eg95-2、 Eg95-3的rPIII融合蛋白诱导小鼠免疫应答特点的研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆医科大学, 2016.
[49]	Lightowlers MW, Jensen O, Fernandez E, et al. Vaccination trials in Australia and Argentina confirm the effectiveness of the EG95 hydatid vaccine in sheep[J]. Int J Parasitol, 1999, 29(4): 531-534.
[50]	Pirestani M, Dalimi A, Sarvi S, et al. Evaluation of immunogenicity of novel isoform of EG95 (EG95-5G1) from Echinococcus granulosus in BALB/C mice[J]. Iran J Parasitol, 2014, 9(4): 491-502.
[51]	Chow C, Gauci CG, Vural G, et al. Echinococcus granulosus: variability of the host-protective EG95 vaccine antigen in G6 and G7 genotypic variants[J]. Exp Parasitol, 2008, 119(4): 499-505.
[52]	Sarvi S, Dalimi A, Ghafarifar F.Molecular cloning and expression of Eg95 gene of Iranian isolates of Echinococcus granulosus[J]. Iran J Parasitol, 2012, 7(2): 1-7.
[53]	Pan W, Chen DS, Lu YJ, et al. Genetic diversity and phylogenetic analysis of Eg95 sequences of Echinococcus granulosus: Implications for Eg95 vaccine application[J]. Asian Pac J Trop Med, 2017, 10(5): 524-527.
[54]	杨萌萌, 李梦婷, 王志昇, 等. 细粒棘球蚴Eg95蛋白在昆虫Sf-9细胞表面的展示[J]. 世界最新医学信息文摘, 2018, 18(19): 5-6.
[55]	贾红, 袁维峰, 李杰, 等. 细粒棘球蚴 EG95s 重组蛋白串联表达免疫原性分析[J]. 中国人兽共患病学报, 2014, 30(8): 843-847.
[56]	周必英, 陈雅棠, 李文桂, 等. 细粒棘球绦虫重组Bb-Eg95-EgA31疫苗诱导BALB/c小鼠的保护力观察[J]. 中国病原生物学杂志, 2010, 5(2): 111-114.
[57]	Boutennoune H, Qaqish A, Al-Aghbar M, et al.Induction of T helper 1 response by immunization of BALB/c mice with the gene encoding the second subunit of, Echinococcus granulosus, antigen B (EgAgB8/2)[J]. Parasite, 2012, 19(2): 183-188.

疫苗	免疫方式	宿主	有效性	参考文献
EgA31	静脉注射	犬	减卵率为70%~80%,CD3⁺、 CD4⁺、 CD8⁺和CD5⁺水平上升	[11]
	口服	犬	IgA抗体水平上升, 肠道成虫和虫卵减少	[38-40]
P-29	皮下注射	犬	IgG、IgG1、IgG2和IgE水平升高;IFN-γ、IL-2和 IL-4显著增加;包囊减少率约94%	[41-42]
EgG1Y162	皮下注射	犬	IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b 和IgE在免疫后不同程度的上升	[43]
铁抗原	皮下注射	所有动物	IgG水平上升	[44]
亲肌肉抗原	肌内注射	绵羊	抗体滴度增加,可以对接种过的绵羊产生保护作用	[45]
原肌球蛋白	口服	犬	IgG2a、IgG2b、IgG3增加;IFN-γ、IL-12、IL-10、IL-6增加	[46]

抗细粒棘球绦虫疫苗的研究进展

Progress toward development of a vaccine against Echinococcus granulosus infection

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[1]	姜文静, 孟雅莉, 赵利娜, 王春苗, 张晓磊. 刚地弓形虫棒状体蛋白18和膜表面抗原30复合核酸疫苗对小鼠的免疫保护作用[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(5): 532-538.
[2]	吴晓莹, 胡媛, 曹建平. 细粒棘球绦虫多肽-壳聚糖季铵盐纳米颗粒的制备[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(3): 300-305.
[3]	李奔福, 王正青, 徐倩, 字金荣, 严信留, 彭佳, 李建雄, 蔡璇, 吴方伟, 杨亚明. 云南省细粒棘球绦虫线粒体co1和nd1基因序列分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(3): 306-311.
[4]	焦红杰, 齐文静, 郭刚, 包建玲, 吴川川, 宋传龙, 李军, 张文宝, 严媚. 细粒棘球蚴抗原B对小鼠巨噬细胞RAW264.7的极化作用[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(1): 23-28.
[5]	吴晓莹, 胡媛, 曹建平. 寄生虫病表位疫苗研究进展[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2023, 41(1): 98-102.
[6]	孙叶挺, 江楠, 姜岩岩, 李腾, 蒋小凤, 曹建平, 沈玉娟. 细粒棘球蚴原头节源外泌体体外刺激髓源抑制性细胞极化的研究[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2022, 40(2): 175-180.
[7]	田梦潇, 臧小燕, 郭刚, 齐文静, 郭宝平, 任远, 李军, 张文宝. 丝氨酸蛋白酶在细粒棘球绦虫中的表达及活性鉴定[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2021, 39(2): 233-239.
[8]	范俊杰, 韩秀敏, Nur Fazleen Binti Idris, 李锴, 谭青青, 曹纹侨, 李想, 廖鹏, 叶彬. 细粒棘球绦虫蛋白激酶A的生物信息学特征及免疫反应性[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(6): 682-687.
[9]	谭潇, 肖楚丽, 肖非, 王硕, 卿蕊, 黄泽智. IL-18增强pcDNA3.1/SjOST48抗血吸虫感染的免疫保护性研究[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(3): 279-285.
[10]	曹胜魁, 张小凡, 魏玉环, 潘佳明, 曹建平, 沈玉娟, 陈家旭. 细粒棘球蚴感染小鼠肝精氨酸酶的表达和功能研究[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(3): 304-309.
[11]	周鸿让, 茅光耀, 王晓玲, 陈木新, 余晴, 王莹, 艾琳, 肖宁. 重组酶介导的多重核酸等温扩增法鉴别细粒棘球绦虫和多房棘球绦虫技术的建立与应用[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(3): 310-316.
[12]	宋宏宇, 梁雨晴, 华瑞其, 史媛, 阳爱国, 郭莉, 袁东波, 谢跃, 杨光友. 细粒棘球绦虫磷酸甘油酸变位酶的表达、定位和诊断价值的初步评价[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(2): 194-201.
[13]	王婵, 杨松昊, 董飞, 杜先才, 杨继辉, 牛楠, 朱明星, 王浩, 王娅娜, 赵巍. LncRNA 017418及细胞因子在细粒棘球蚴rP29免疫小鼠中的表达分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2020, 38(2): 201-206.
[14]	魏玉环, 胡媛, 曹建平. 细粒棘球绦虫基因多态性的研究进展[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2019, 37(4): 481-485.
[15]	付世强, 樊海宁, 王海久, 周瀛, 曹得萍, 李衍飞, 王志鑫, 任利. 绵羊肝脏、肺脏细粒棘球蚴原头节miRNA表达特征分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志, 2019, 37(2): 137-143.