今夏,欧洲各国相继爆发的大肠杆菌疫情把人们的视野引向消化道感染上,事实上,人们对此的基础研究从未停止。对于胃肠道致病菌的防治,人们首先想到的还是疫苗,研究发现,传统的免疫诱导途径,即皮下注射疫苗对诱导全身的免疫反应颇为在行,但对肠道粘膜则是鞭长莫及。而肠道粘膜往往是细菌入侵的门户,因此,能否诱导产生粘膜表面的免疫保护无疑成为胃肠道感染防治的关键。
如果把人体看成一个国家的话,树突细胞无疑是免疫系统军营里的“哨兵”,它们分布在人体的各个角落,时刻守卫着人体的“边境”。当有病毒细菌等外敌入侵时,树突细胞们冲在最前面,它们三下五除二地“处理”了这些外敌的抗原信息,然后借着循环系统漂流到人体的警察局“次级淋巴器官”,并把入侵外敌的信息“呈递”给警察局值班的“幼稚T细胞”,而此刻的树突细胞起到了与当年伊甸园中夏娃相同的作用,它成功地激活了值班的“幼稚T细胞”并帮助其产生了一大批警察“效应T细胞”,一部分“T细胞”反应迅速,它们找到了自己的同胞“B淋巴细胞”,并让后者成为“效应B细胞”并产生了大量的武器“抗体”,最后这些警察和抗体在哨兵的指引下,前往外敌入侵的地区,抵抗并消灭敌人;而另一部分“T细胞”由于反应较慢,留在警察局看家,由于这样的特性,它们在疫苗预防中扮演着重要的角色。
当年夏娃搞定亚当只用了一个苹果,而树突细胞处理呈递抗原、并诱导免疫的过程中,凭借的却是各种复杂的细胞诱导因子及其受体。
人们发现,把胃肠道致病菌疫苗注入人体之后,产生的效应淋巴细胞最终却回到了皮肤,而到达胃肠道黏膜层的抗体寥寥无几,难以抵御从肠道黏膜侵入的外敌。
研究者Hammerschmidt及其同事发现,在肠道的Peyer腺体和肠系膜淋巴结中含有特殊的酶,可将维生素A转变为全反式维甲酸,后者可以诱导肠道黏膜的B和T细胞表面持久产生α4β7整合蛋白,而这一整合蛋白可以吸引在次级淋巴器官中激活的效应淋巴细胞到达肠道黏膜。反之,将全反式维甲酸从肠道黏膜层消除后,效应淋巴细胞仍然像往常一样回到皮肤黏膜层。因此,全反式维甲酸在效应淋巴细胞返回肠道黏膜层的过程中起到了“归巢因子”的作用。
于是,Hammerschmidt提出,将疫苗和全反式维甲酸一同注入小鼠皮下,用荧光标记的T淋巴细胞监测胃肠道黏膜表面的效应T淋巴细胞归巢情况,结果不出所料,效应T细胞归巢形式一片大好。随后的小鼠疾病模型再一次验证了霍乱毒素和沙门菌分别联合全反式维甲酸注入小鼠皮下,能够有效地诱导肠道黏膜免疫作用。
毋庸置疑,通过在疫苗中加入佐剂——全反式维甲酸,来诱导胃肠道黏膜免疫的这一发现为胃肠道感染疫苗的研制提供了新的思路。需要考虑到的是,全反势维甲酸可能有致突变的副作用,尤其是对于儿童及育龄女性来说。然而这一研究成果仍旧为研制疫苗预防胃肠道感染注入了新的活力。
来源:《新英格兰医学杂志》 基础研究的临床疫苗 2011-9-22
Eliciting Mucosal Immunity.Wayne I. Lencer, M.D., and Ulrich H. von Andrian, M.D., Ph.D.N Engl J Med 2011; 365:1151-1153.