第十二章 抗寄生虫免疫

第三十七章抗寄生虫免疫

(Immunity to Parasite)

一、概述

长期以来，由寄生虫(包括原虫、蠕虫、昆虫)所引起的寄生虫病一直是危害人类及动物健康的重要疫病之一。这些寄生虫，有的感染人(如恶性疟原虫)，有的感染动物(如伊氏锥虫)，有的为人兽共同感染(如旋毛虫)，它们或引起宿主的急性死亡(如恶性疟原虫、伊氏锥虫)，或在宿主体内长期处于亚临床感染状态，逐渐降低宿主的抵抗力(如各种肠道寄生虫)。由于寄生虫属于真核生物，如蠕虫和节肢昆虫都为多细胞寄生动物，虫体的各种功能器官逐渐趋于完善，虫体细胞内具有完整的细胞核和细胞器结构，即使单细胞原虫，其细胞核内的核酸组成及细胞器结构都较细菌等原核生物复杂，因而寄生虫对宿主及环境条件的适应能力较原核生物更强。从这种意义上讲，人类在疫病的控制方面，对寄生虫病的防治比对传染病的防治要更艰难。

有关寄生虫病的防治策略，国内外学术界一直存在两种观点，一种认为应以药物防治为主，理由是寄生虫抗原成分复杂，制苗不易，而且效果不佳；另一种认为应以免疫预防为主，理由是寄生虫与细菌、病毒一样，也有其自身的抗原或特异抗原，也应能够刺激机体产生保护性免疫应答。不论哪一种观点都有其一定的道理和成功的例证。在20世纪80年代以前，人们对寄生虫病的免疫预防多持谨慎态度。虽然，各国一直没有放松对寄生虫病的免疫学研究，但多数人更倾向于药物防治的重要性。事实上，在虫苗没有成功之前，有效的药物治疗也确实起到了十分重要的作用。但近几年来，人们逐渐发现，原来经典的抗寄生虫药(如氯喹、氯苯胍等)对一些寄生虫病的治疗作用不断减弱，在有些地区(如在非洲)几乎完全失去使用价值，即寄生虫对传统药物已经产生了耐药性。面对这一局面，人们又把目光重新转移到了免疫学预防方面。免疫预防较药物预防有很多的优越性，其一是它防病于未然；其二是副作用不明显。而药物防治有其不可克服的弱点，一是对耐药性虫株无能为力；二是有一定的副作用；三是研制周期可能很长。目前，随着各种生物学新技术，尤其是分子生物学技术在寄生虫学研究领域的应用，寄生虫免疫学研究也不断取得进展，各种虫体的抗原变异机理不断被揭示，保护性抗原分离及分子克隆不断取得突破，寄生虫基因工程虫苗已初露倪端，牛巴贝斯虫基因工程苗在澳大利亚已开始进行田间试验，人用恶性疟原虫基因工程苗已在坦桑尼亚等非洲国家试用了多年，并取得了令人振奋的临床保护效果。基因免疫研究也取得可喜进展。相信随着寄生虫免疫学研究的不断深入，会有更多的寄生虫虫苗问世。本章主要就寄生虫免疫学的有关内容作一介绍。

二、抗寄生虫感染的免疫特点

宿主对寄生虫的免疫表现为免疫系统对寄生虫的识别与清除，包括天然非特异性免疫和生后获得的特异性免疫两个方面。宿主对寄生虫的天然非特异性免疫包括吞噬细胞的吞噬作用、炎症反应或由炎症反应包围寄生虫而形成的包囊。而生后特异性免疫则包括宿主对寄生虫的特异识别能力，即免疫系统与寄生虫抗原性物质相互作用的全过程并产生记忆反应。宿主对寄生虫的免疫，常是非特异免疫和特异免疫二者协同作用的结果。

(一) 抗寄生虫感染的免疫类型

1. 消除性免疫(sterilizing immunity) 即免疫机体能够完全消除侵入体内的虫体。这种免疫在临床上很少见，如感染皮肤型利什曼病的人或犬，病愈后，对再次感染可产生完全的免疫力。接种泰勒虫苗的牛在一定时间内也可产生消除性的免疫力。提高人和动物产生抗寄生虫消除性免疫力是寄生虫工作者的主要目标。

2. 非消除性免疫(non sterilizing immunity) 这是寄生虫感染中常见的一种免疫状态。宿主不能完全消除侵入体内的虫体，那些在体内寄生的少数虫体对宿主也不会产生严重损害，而起到免疫作用，不断刺激机体产生对再感染的免疫力，即所谓的带虫免疫(premunition)，早期的牛巴贝斯虫苗就是根据这一理论制备的。将体内有巴贝斯虫寄生而临床上又不表现任何症状的牛的血液接种其他的牛，使后者也处于带虫免疫状态；或是用药物杀死发病牛体内的绝大部分虫体，而保留一部分虫体，使宿主处于带虫免疫状态。但后来发现这两种方法均不可靠，前者有大面积传播疾病的可能性，而后者易造成耐药性虫株产生。

3. 缺少有效的获得性免疫这一点在蠕虫感染中比较常见，一般宿主对消化道内的蠕虫的免疫反应都很有限，很难有效地清除虫体。另外，一些寄生在免疫细胞内的虫体(如利什曼原虫、弓形虫等)也能有效地逃避宿主的免疫清除。

(二) 抗寄生虫感染的免疫机制

宿主对寄生虫感染所产生的获得性免疫包括体液免疫和细胞免疫。在多数情况下，两种免疫效应相互协同作用，并有其他细胞(如巨噬细胞、肥大细胞等)的参与。

不同的虫体所诱导的免疫反应不同。一般单细胞原虫，尤其是血液内寄生原虫(如巴贝斯虫、疟原虫、锥虫)主要激发宿主的体液免疫应答，即由特异抗体(主要为IgG)介导抗寄生虫免疫应答。抗体可以与虫体表面的特异受体结合，以阻止虫体对宿主细胞的识别和侵入，进而在补体或其他吞噬细胞的作用下，将虫体清除。抗体也可以与感染有虫体的细胞结合，通过特异性的ADCC作用，杀死细胞内寄生的虫体。

宿主对消化道内寄生的虫体的免疫反应则比较复杂。其体液免疫主要以IgE和IgA的作用为主，而嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞也发挥非常重要的抗虫作用。蠕虫本身作为变应原可刺激宿主产生大量IgE抗体。在肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面都有与IgE结合的Fc受体。当IgE与寄生虫抗原结合时，可诱发这些细胞脱颗粒，释放组织胺等活性物质，从而引起超敏反应。这在蠕虫感染是比较常见的现象，特别是在胃肠道线虫感染时，这种超敏反应是导致虫体排出的原因之一。

蠕虫感染过程中嗜酸性粒细胞增多也是一种免疫相关现象。蠕虫本身可产生嗜酸性粒细胞趋化因子(eosinophil chemotactic factor，ECF)，嗜酸性粒细胞受ECF作用，移向寄生虫的寄生部位，与虫体上的抗体Fc片段结合，释放O2-及磷酸脂酶等物质，参与对虫体的损伤过程。

三、寄生虫的抗原组成

在寄生虫与宿主的相互关系中，寄生虫抗原诱导宿主产生免疫应答，尤其是那些存在于寄生虫体表及其分泌物/排泄物内的抗原，与宿主的免疫细胞直接接触，具有重要的免疫原性，是制备虫苗的主要抗原。寄生虫抗原的化学构成包括多肽、蛋白质、糖蛋白、脂蛋白及脂多糖等。在同一虫种的不同发育时期之间，可存在共同抗原和期特异性抗原；在不