棘球蚴病的免疫學研究進展

婁延岳 張磊 尚智慧

關鍵詞：棘球蚴病；包蟲病；免疫學；疫苗

棘球蚴病，又稱包蟲病，是一種可以在人和動物之間傳 播的人畜共患寄生蟲病，其終末宿主（犬、狼或狐等）通過 消化道排出棘球絳蟲蟲卵，蟲卵通過污染的環境、水感染環 境中的中間宿主 （羊、牛、人等），從而使其發病。包蟲病 主要包括囊型包蟲病和泡型包蟲病，前者是我國主要流行的 包蟲病。后者主要分布于法國、俄羅斯等歐洲國家以及日本 北部。棘球蚴病幾乎遍布世界各個國家，不僅對各國畜牧業 發展造成巨大影響，而且威脅著全世界人民的財產和生命安 全。在我國，棘球蚴病在12個省市呈流行趨勢，已危及到近 7000萬人口的生命安全，每年造成的經濟損失達30億元。

一、病原

棘球絳蟲為棘球蚴病的致病原。目前，已報道的棘球絳 蟲達十幾種，但公認的具有致病性的四種棘球絳蟲有細粒棘 球絳蟲、多房棘球絳蟲、少節棘球絳蟲和伏氏棘球絳蟲。細 粒棘球絳蟲的幼蟲細粒棘球蚴引發的囊型包蟲病是我國包蟲 病的主要類型，多房棘球絳蟲的幼蟲引發的泡型包蟲病在我 國也有分布。少節棘球絳蟲和伏氏棘球絳蟲主要分布于南美 洲，極少有致病的報道。細粒棘球絳蟲屬于扁形動物門、絳 蟲綱、圓葉目、帶絳蟲科、棘球屬成員[1] 。成蟲寄生于終末 宿主（犬、狼或狐等）小腸內，可通過宿主消化道，向外排 出成熟節片及蟲卵，蟲卵通過污染環境、水源、墊料、食物 等經過消化道感染中間宿主。蟲卵在中間宿主消化道內可發 育成六鉤蚴，并鉆入腸壁，通過血液循環感染肝臟、肺臟、 脾臟等器官，并經過幾個月甚至數年發育成棘球蚴。終末宿 主可通過吞食未經處理的中間宿主內臟、尸體重新感染，棘 球蚴所含的原頭蚴在終末宿主小腸內最終發育為成蟲，完成 循環。人類為意外的中間宿主，除了經污染的水源、環境等 感染外，還可能在中間宿主屠宰環節，因不科學的屠宰流 程、不良的衛生習慣等而造成感染。

二、致病機制

棘球蚴寄生于中間宿主的肝臟、肺臟、脾臟及腦部，經 過一段時間的發育，蟲體逐漸增大，對周圍組織產生機械性 壓迫，引起不同程度的組織損傷和功能障礙，寄生于腦部的 還可能引發神經癥狀。棘球蚴囊體內含有大量蛋白等致敏物?質，可能導致機體不同程度的過敏反應，進入血液循環還可 能導致嚴重的過敏性休克，甚至死亡[2] 。棘球蚴囊的破裂還 可能導致棘球蚴的大面積繼發感染和轉移。

三、基因型

普遍公認的細粒棘球絳蟲基因型有10個（G1～G10）[3] 。 細粒棘球絳蟲羊株 （G1） 被證明對羊和人的感染力最強， 呈全球分布，中間宿主主要為羊、牛、人，終末宿主為犬、 狼、狐、澳洲野犬、豹等。不同流行地區 G1 的 rDNA、CO Ⅰ和NDⅠ等基因序列高度保守。塔斯馬尼亞羊株 （G2） 主 要分布在塔斯馬尼亞地區，其中間宿主為綿陽和人，終末宿 主為犬和狐。水牛株 （G3） 流行于印度，中間宿主為水 牛，終末宿主為犬，該蟲株是否為真正的獨立蟲株還有待進 一步研究。馬株 （G4） 主要在南非、美國、新西蘭及歐洲 地區流行，中間宿主為馬和驢，終末宿主為犬，未見有感染 羊、牛和人的報道；牛株 （G5） 主要在南非、俄羅斯、歐 洲中部和印度等地流行，中間宿主為牛、水牛、羊和人，終 末宿主為犬，主要感染肺臟。G5在終末宿主體內的成熟時 間較其他蟲株短，在形態、流行病學和遺傳特性上也較其他 蟲株有明顯不同。駱駝株 （G6） 主要在中東和非洲地區流 行，中間宿主為駱駝、羊、牛和人，終末宿主為犬，主要感 染肺臟。豬株 （G7） 主要在歐洲中東部地區流行，中間宿 主為豬，終末宿主為犬、狐，主要感染肝臟。鹿株 （G8） 主要在北美洲、亞洲、歐洲地區流行，中間宿主為鹿，終末 宿主為狼，羊、牛、豬等易感性低，主要感染肺臟。波蘭株 （G9） 被發現于波蘭，G10被發現于芬蘭，相關的研究報道 較少，缺乏可靠的病原學和流行病學資料。

四、免疫學研究進展

棘球絳蟲包括成蟲、幼蟲、卵等生活階段，在不同生活 階段可表達不同的抗原，刺激機體產生不同的免疫反應。

（一）主要抗原

棘球蚴同其他寄生蟲一樣，結構復雜，不同的生活階 段、不同的地區、不同的宿主所產生的抗原性均有差異。棘 球蚴的主要抗原包括蟲卵、六鉤蚴、原頭蚴、棘球蚴的囊 液、蟲體及其分泌抗原[4] 。有研究表明，使用經處理后的原頭蚴數次接種犬后，可使犬獲得較好的抗細粒棘球絳蟲感染 能力或孕節抑制率。這表明原頭蚴含有較全面的抗原成分， 其抗原也具有較好的免疫原性和反應原性。用處理后的六鉤 蚴抗原免疫接種羊，也可使其獲得抗細粒棘球絳蟲蟲卵攻擊 的良好保護。

（二）免疫反應及免疫逃避

棘球蚴感染機體后可激發一系列體液免疫和細胞免疫。 體液免疫最早于感染后 30d 左右出現，最先出現的抗體是 IgM，其次會出現IgG、IgA和IgE等，在抗體高峰期，以IgG 的含量最多。抗體的類別也與棘球蚴寄生的部位有關，肝臟 寄生主要產生 IgG，肺臟寄生主要產生 IgA。抗體水平的高 低也與動物年齡有關，兒童患者和幼齡動物的抗體水平較成 人和成年動物低。感染發生后巨噬細胞可粘附于蟲體表面， 大量補體也可能破環蟲體的表層，引起蟲體水和電解質失 衡、甚至破裂死亡。淋巴細胞的母細胞化和大量增值也可抑 制棘球蚴早期的生長和轉移。但到感染后期，T淋巴細胞逐 漸減少，轉化功能也逐漸降低，為寄生蟲的長期寄生和發育 提供了條件。機體也可形成結締組織包囊，將蟲體包裹起 來，減少其對機體的損傷。棘球蚴包囊的形成同時也是對蟲 體的保護，包囊液也可使機體淋巴細胞發生凋亡，當囊液暴 露時，也可調節宿主免疫反應，對蟲體產生免疫逃避[5] 。在 棘球絳蟲漫長且復雜的生活周期中，可以通過在不同階段表 達不同蛋白，不斷改變蟲體表面的抗原性，使宿主免疫系統 早期產生的抗體無法殺傷改變后的蟲體表面抗原，從而逃避 宿主免疫系統的攻擊，可以繼續生長繁殖。

五、疫苗的研究進展

（一）早期疫苗

早期的棘球蚴病疫苗主要是由棘球絳蟲蟲卵、六鉤蚴、分離純化的分泌物代謝物及細胞培養物等制成的，由于抗原較為全面多樣，免疫動物可以得到較強的免疫保護力，但因為粗制抗原成分復雜，含有多種抗原蛋白，生產成本高，難以進行批量生產。

（二）合成肽疫苗

棘球蚴病合成肽疫苗是根據棘球蚴的主要宿主保護性抗原 （如EG95） 中已知抗原表位中某段氨基酸序列，通過人工設計和合成具有免疫原性的多肽疫苗。Eg95蛋白被證明是棘球蚴重要的宿主保護性抗原，廣泛存在于細粒棘球絳蟲六鉤蚴、包囊生發層、原頭蚴以及成蟲體表，在細粒棘球絳蟲生長發育中必不可少。合成肽疫苗完全是人工合成，不含核酸，能夠克服常規疫苗的一些缺陷，被認為是一種更加高效、穩定、經濟的疫苗，但是合成肽疫苗的抗原性及其免疫原性受自身組成及宿主免疫系統等多種因素的影響，并且免疫力不能垂直傳遞。

（三）基因工程重組疫苗

基因工程重組疫苗是運用DNA 重組技術，將人工合成 并優化后的宿主保護性抗原的基因，轉化入原核或真核表達 系統，借助表達載體高效表達，提取并純化保護性抗原肽鏈，加入佐劑即制成基因工程重組疫苗。與傳統疫苗相 比，基因工程疫苗具有生產成本低、安全性好、可一針多 防等優點。據報道，運用基因工程技術制成的 Eg95 疫苗， 經過 2～3 次的免疫接種，就能誘導綿羊高達 99%的保護 率，免疫保護時間長達 11 個月[6] 。基因工程技術之所以被 廣泛應用于疫苗研制領域，除了靈活的目的基因選擇和優 化方法外，重組蛋白的獲取也多種途徑，如大腸桿菌原核 表達、酵母菌真核表達、腺病毒表達、植物細胞表達、昆 蟲桿狀病毒表達等。

（四）轉基因植物疫苗

轉基因植物疫苗具有易運輸保存、可大規模生產、成本 低廉、方便免疫接種等優點，也被廣泛應用于動物疫苗的研 制。有研究表明細粒棘球絳蟲轉Eg95-EgA31融合基因苜蓿 疫苗口服接種后，免疫鼠脾細胞凋亡減少，脾T細胞增殖增 強，并可產生Th1型細胞免疫應答，對細粒棘球絳蟲原頭蚴 的攻擊具有一定的保護力[7] 。

總結

棘球蚴病作為我國重點防范的人畜共患病之一，仍然嚴 重威脅著我國西部人民的生命和財產安全。由于寄生蟲本身 復雜的抗原組成和免疫逃避機制、終末宿主和中間宿主密切 的關系、牧民的防范意識缺乏等原因，我國的包蟲病防制效 果依然有待進一步提高。隨著我國新型疫苗的研發成功和商 業化，對我國包蟲病的防治將起到十分重要的作用。