卡介苗的研究进展
2024-01-02曹慧综述王珣审校
曹慧综述,王珣审校
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结核病(tuberculosis,TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的一种较常见的慢性、消耗性传染病,也是单一感染源导致死亡的首要原因。Mtb主要通过呼吸道经飞沫传播,临床上以肺部感染最为常见[1]。大多数感染者无症状,称为结核分枝杆菌潜伏感染(latent tuberculosis infection,LTBI)。若不进行治疗,10%的潜伏感染患者会进展为活动性TB(active tuberculosis),若未经有效治疗,活动性TB的死亡率可达66%[2]。TB的典型症状包括慢性咳嗽、咳血、发烧、夜间潮热以及体质量减轻[3]。
世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的《2022 年全球结核病报告》中显示,2021 年全球新发TB 患者1 060 万,发病率为134/10 万[4]。我国2021 年估算TB 新发患者数为78.0 万,发病率为55/10 万;2020 年估算TB 新发患者数为84.2 万,发病率为59/10万[4]。在30个TB高负担国家中,我国估算TB 发病数排第3 位,仅次于印度尼西亚(96.9万)和印度(295 万)[4]。SARS-CoV-2 大流行对TB 诊疗服务的可及性以及TB 负担产生了严重影响。全球在2019 年前所取得的防控进展已放缓、停滞甚至逆转,TB 死亡绝对人数较2019 年之前有所上升,2021年,我国HIV阴性TB患者死亡人数估算为3万,TB死亡率为2.1/10万[5]。2020年,在30个TB高负担国家中,大多数国家的TB死亡人数均有所增加[5]。预计2020 年TB 将成为仅次于COVID-19 的第2 大单一感染源导致死亡的原因[5]。
据2016年WHO报告,全球新发TB病例1 040万,儿童占10%,其中耐多药结核病(multidrug-resistant tuberculosis,MDR-TB)48万例,此外还有10万例耐单药利福平TB 患者[6]。WHO 预测,2018 — 2020 年,TB 高负担国家的结核感染及发病特点将是MDR-TB和艾滋病合并TB(TB/HIV)[6]。面对MDR-TB 的严重威胁,研发新的预防及治疗手段迫在眉睫。而新型抗生素的研发周期长,且细菌耐药的发展速度远快于新药的研发速度。因此,疫苗接种是减少抗生素消耗和减缓抗生素耐药性发展的有效策略之一。
BCG 是目前唯一批准使用的最广泛的预防TB疫苗,已被纳入WHO 推荐的儿童免疫计划,主要由于其对儿童结核性脑膜炎和粟粒性肺结核的有效性、在世界贫困国家使用的成本效益以及在人类中使用的安全性[7]。目前,全球有超过40 家制造商生产BCG 疫苗[8]。本文从BCG 的发展史、改良措施和适应证等方面对BCG最新研究进展作一综述。
1 BCG的发展史
法国科学家Calmette 和Guerin 在1908 年将分离出的牛型Mtb 有毒株经13 年231 次连续培养和传代,在1921年获得牛型Mtb减毒株,并证实其对人体无致病性[9]。为纪念两位科学家,研究者将该疫苗命名为BCG。1921 年,法国批准将BCG 用于预防新生儿TB,并获得显著效果,能够降低越90%的TB 死亡率。1924 年,巴斯德研究所将BCG 的培养物运送到世界各地不同实验室,进行进一步繁殖并用于疫苗生产。1928 年以后,BCG 在全球广泛使用[10]。至20世纪40年代,多项临床研究均证实了BCG 对儿童TB 的保护作用[11]。WHO 在20 世纪60 年代制定了BCG 接种策略[9]。1974 年,BCG 被WHO 纳入扩大免疫规划[12]。
BCG 菌株经全球不同实验室长期传代后,出现了数十种不同的子菌株,这些菌株在基因组学、免疫原性和毒力特性等方面均表现出显著差异。BCG 缺乏编码多种毒力因子和重要T 淋巴细胞抗原的基因片段,如ESX1 分泌系统的早期分泌靶蛋白-6(early secretory antigenic target-6,ESAT-6)和培养滤液蛋白-10(culture filtrate protein-10,CFP-10)[13]。以1927 年为分界点,研究者将BCG 菌株分为早期BCG 株和晚期BCG 株[9]。早期BCG 株包括:①经13 年231 次连续传代发生了RD1 区域缺失(1908— 1921 年)的牛型Mtb弱毒株;②由缺失了RD1区域的牛型Mtb弱毒株再次发生串联重复序列DU2-Ⅰ和DU2-Ⅱ片段的插入等变异,形成Russia(1924 年)、Japan(1925 年)、Moreau(1925 年)和Birkhaug 株(1927 年);③由缺失了RD1 区域的牛型Mtb 弱毒株发生串联重复序列IS6110 的缺失形成Sweden 株(1926 年)。晚期BCG株是在发生了串联重复序列IS6110缺失的基础上又发生了RD2 区域的缺失,包括:①发生了N-RD18 区域缺失和串联重复序列DU2-Ⅳ插入的菌株,形成Tice(1934年)、Frappier(1937年)、Phipps(1938年)和Pasteur株(1961年,为代表株)等;②发生了串联重复序列DU2-Ⅲ片段插入的菌株,形成Prague(1946年)、China(1947 年)、Glaxo(1954 年,为代表株)和Danish株(1961年)等。目前国际上主要使用的BCG生产用菌株有BCG-Pasteur(1173P2)、BCG-Danish(Copenhagen1331)、BCG-Japan(Tokyo172)等[14]。
自1921 年问世以来,BCG 接种儿童已超过40亿[15]。据统计,截至2020年,全球已有153个国家实施普遍接种BCG 的政策,其中115 个国家的接种覆盖率超过80%,87个国家的接种覆盖率超过90%[16]。对于以欧美等为主的发达国家,考虑到该疾病发病率低,具备充足的医疗资源可充分控制疾病,且接种疫苗可能干扰体检结果等原因,这种疫苗的接种逐渐被边缘化,未实施普遍接种,接种覆盖率不高;而对于欠发达地区,由于营养欠佳、环境恶劣及防治知识匮乏等原因导致TB 高发,只能依赖于普遍接种BCG 来控制发病率。尽管BCG 可有效预防对婴幼儿具有高致死性的结核性脑膜炎和粟粒性肺结核,但大量的流行病学调查研究表明,BCG 对于青少年和成人肺结核的保护效果并不理想,其免疫保护力介于0 ~ 80%之间,差异性极大[15]。且保护效果会随着接种时间的延长逐步下降,保护时限仅5 ~ 10年[16]。此外,BCG 对降低暴露后感染风险及感染病例无效,且不能用于免疫低下人群如艾滋病患者等的接种。因此,对BCG 的改良和研发新的抗TB疫苗十分必要。
2 BCG的改良
2.1 改变免疫途径 BCG 是目前唯一采用皮内注射的疫苗(其他疫苗一般是肌肉或皮下注射)[17]。有研究表明,通过静脉注射途径接种BCG 的保护作用更强,研究发现,通过静脉注射途径给恒河猴接种BCG比皮内注射BCG或皮内注射并通过气管内加强接种可产生更好的保护作用[18]。一项针对恒河猴的更大规模研究通过18F-氟脱氧葡萄糖进行正电子发射断层扫描-计算机断层扫描(PET-CT)成像证实了静脉注射BCG 所提供的改善的保护作用,在血液、脾脏、支气管肺泡灌洗液和肺淋巴结中诱导了更多的抗原特异性CD4+和CD8+T 细胞免疫应答,且静脉注射的10只动物中有9只受到高度保护,其中6只未观察到任何肺部病变[19]。另一项研究显示,给小鼠静脉注射BCG 还可改变造血干细胞的分化,促进骨髓生成,并增强骨髓源性巨噬细胞的活化[20]。此外,该研究还表明,与皮下注射相比,静脉注射BCG 后7 个月内仍可在骨髓中检测到BCG 的存在,表明BCG 与免疫系统的相互作用时间较长。但给人类静脉注射这种具有复制能力的细菌仍需进行完善的安全性和有效性研究,因为BCG作为减毒株,仍可能在免疫抑制个体中诱发包括播散性疾病在内的风险。
除静脉注射外,将BCG 直接递送至黏膜或肺部的其他递送途径也值得探索。与静脉注射相比,气雾接种BCG可减少细菌传播及肺部细菌荷载量[21]。给小鼠鼻内接种BCG比皮内注射能诱导肺部更好的保护,诱导表达PD-1+KLRG1 细胞表面表型的抗原特异性组织驻留T 细胞表型比例增加[22]。有研究比较了恒河猴鼻内和皮内接种BCG之间的保护效力差异,发现通过支气管内灌注免疫的恒河猴感染Mtb 明显延迟,甚至完全不感染,而所有未免疫和皮内免疫BCG的动物均会受到感染并随后发展为TB[23]。另外,通过舌下途径接种BCG也可对小鼠产生较好的保护作用[22]。研究者仍需更好地了解如何最大限度地发挥肺部的有效免疫反应,同时避免过度的免疫激活。
2.2 改变接种程序 应用初免-加强策略最简单和最方便的方法是复种BCG。但以往的大型随机临床试验表明,BCG复种对TB预防无效[24-25]。2018年,WHO也公布了同样的结论,即不建议进行BCG 复种[26]。但最近的一项QFT-G(QuantiFERON Gold,应用酶联免疫吸附法检测经结核特异性抗原ESAT-6、CFP-10和TB7.7刺激后产生IFNγ 的浓度来诊断结核感染的一种免疫学方法)临床试验表明,阴性青少年复种BCG是安全的,可显著改善BCG特异性CD4+T细胞反应,而不是特异性CD8+T 细胞反应[27]。值得注意的是,在TB 高发地区,BCG 复种虽不能阻止QFT 的初始转换,但对持续QFT 转换的效力达45.4%,而候选疫苗H4∶IC31的效力仅为30.5%。持续的QFT转换可能反映了持续的Mtb 感染或由潜伏期进展为活动期肺结核。此研究表明,BCG复种有助于预防Mtb持续感染,具有重要的公共卫生意义。
BCG 的免疫效力会受到感染状况的影响,这是导致BCG 免疫效力多变的原因之一[27]。因此,观察BCG复种是否会受Mtb感染的影响非常重要,2021年,全球约有1/4 人口属于LTBI。BCG 复种可短暂激活BCG 特异性CD4+、CD8+和γδ T 细胞反应,且能持续至少1 年的增强高特异性自然杀伤(natural killer,NK)细胞和T 细胞应答[28],提示BCG 复种可能产生额外的免疫反应。但BCG 复种对LTBI 患者的保护性仍需进一步研究。
3 新型抗TB疫苗的研发
近年来,除了对免疫途径和接种程序进行改良外,研究者还致力于对BCG 自身的改良和TB新型候选疫苗的研发,迄今已研发出超过200 款候选疫苗,其中一些疫苗已成功进入Ⅱ期和Ⅲ期临床试验,主要有重组疫苗、病毒载体疫苗、亚单位疫苗、核酸疫苗和灭活疫苗。见表1。
表1 部分新型TB疫苗研究进展Tab.1 Advances in some novel TB vaccines
成功的BCG 加强免疫疫苗应该不仅可以预防原发结核感染,还可以延缓潜伏感染者的疾病进展。在最近完成的Ⅱ期临床试验中,M72/AS01E 可为49.7%的成年人LTBI 者提供持续至少3 年的预防活动性肺结核的免疫保护,而且未发现该疫苗疗效在年龄或性别上存在差异,这对于开发新的TB 疫苗具有重要意义。值得注意的是,无论在TB 流行地区还是低危地区,以及接种对象的抗逆转录病毒治疗状况如何,M72/AS01E 在HIV 感染者中均具有临床可接受的安全性和免疫原性[29]。虽然HIV 阳性人群更容易患TB,但WHO 不建议HIV 阳性的婴儿接种BCG,因此,亟需一种有效的TB 疫苗可以安全地为艾滋病患者接种,预计M72/AS01E 将填补该空白。
采用基因工程技术改造的BCG 称为重组BCG(recombinant BCG,rBCG)[30],根据疫苗设计的策略可分为:①过表达BCG中已有的免疫优势抗原;②插入BCG 中缺失的Mtb 优势抗原;③引入表达外源蛋白的基因以增强细胞免疫反应[31-32]。由柏林马克斯·普朗克感染生物学研究所研发的rBCG VPM1002 目前正在进行Ⅲ期临床试验。VPM1002 使用BCG Prague亚型菌株,过表达李斯特菌溶菌素O。李斯特菌溶菌素O 可穿透吞噬体膜,使BCG 的菌体和DNA暴露于细胞表面,从而潜在增强CD8+T 细胞的活化[33]。在BALB/c 小鼠气溶胶感染模型中,与BCG相比,单次免疫106CFU VPM1002 可显著降低小鼠肺部Mtb 载量。在一项随机、开放标签的Ⅱ期临床试验中(NCT01479972),入组48 名新生儿,6 个月的随访结果表明,VPM1002 在新生儿中具有良好的安全性、耐受性和免疫原性[34-35]。AFRO-1 是一种过表达Mtb 抗原Ag85A、Ag85B、TB10.4 和产气荚膜梭菌产气溶酶O的rBCG。气溶酶O可帮助抗原逃逸至细胞质中。与BCG 相比,接种AFRO-1 的C57BL/6小鼠对Mtb(HN878 株)感染表现出增强的免疫应答和存活率[36]。AFRO-1 在严重联合免疫缺陷(severe combined immunodeficiency,SCID)小鼠中也表现出良好的安全性。MUSTAFA 等[37]研究表明,小鼠和豚鼠接种表达ESAT-6的rBCG后,能够分泌ESAT-6,并保护其免受Mtb 感染。rBCG-CMX 系在BCG 中表达由Mtb Ag85C、MPT51 和HspX 免疫优势表位组成的融合蛋白(CMX),与未免疫组相比,皮下免疫106CFU rBCG-CMX 的BALB/c小鼠诱导出更高数量的Th1、Th17和多功能特异性T细胞;与BCG相比,接种rBCGCMX疫苗显著降低了由Mtb攻击引起的肺部病变的扩展以及肺部细菌负荷[38]。
4 BCG的其他适应证
BCG 接种会激活单核细胞、巨噬细胞以及NK细胞等固有免疫细胞,提升炎性因子的表达。如BCG静脉接种可促进造血干细胞向中性粒细胞和巨噬细胞分化,并诱导表观遗传学修饰和代谢改变,进而提高促炎因子IL-1β和TNF-α的基因转录,激发固有免疫,对其他病原体,如非Mtb、病毒等产生非特异性免疫保护。
4.1 BCG的抗肿瘤作用
1990年,FDA 批准BCG 膀胱灌注用于浅表膀胱癌(non-muscle-invasive bladder cancer,NMIBC)的治疗。NMIBC主要分为3个阶段:Ta、T1和CIS。Ta:肿瘤细胞局限于上皮组织;T1:肿瘤细胞侵袭至上皮下结缔组织;CIS:原位癌。BCG 膀胱内灌注一般是从活检确诊为CIS 或Ta 及T1 术后1 周内开始,首期治疗持续6 周,每周灌注1 次,并在之后的第3、6、12、18、24、30、36 月进行维持治疗,每次3 周[39]。尽管BCG 灌注治疗对Ta 及T1 阶段的膀胱癌有55% ~65%的完全缓解率,对CIS有70%~75%的完全缓解率,但仍有25%~45%的患者不会从治疗中获益,且有40%的患者会在初始响应之后疾病复发,除此之外,BCG 膀胱内灌注治疗还存在一系列的毒副作用,常见的有膀胱炎、发热及前列腺炎,尽管严重毒副作用发生的概率不高,但仍有20%的患者对BCG 灌注治疗不耐受,导致治疗周期缩短[40]。另外,至目前为止,FDA 仅批准了BCG 用于NMIBC 的临床治疗,如何提升BCG 抗肿瘤的有效性与安全性,并推广至其他肿瘤一直是业界的研究重点。
4.1.1 BCG组分疫苗及灭活疫苗的抗肿瘤作用 大量的活菌灌注易引发BCG 感染,造成安全性问题。有临床前研究探究了BCG 组分疫苗的抗肿瘤效果,如BCG细胞壁骨架(BCG cell wall skeleton,BCG-CWS)、分枝菌酸(mycolic acid,MA)、海藻糖6,6’二元羧酸盐(trehalose 6,6’dimycolate,TDM)等。NAKAMURA等[41-42]针对BCG-CWS 水溶性差、相对分子质量大且易聚集等缺点,将BCG-CWS 包载在脂质体中,制备出一种高度均一且易于分散的BCG-CWS 纳米颗粒(CWS-NP)。研究证明,CWS-NP 极易被小鼠膀胱癌细胞MBT-2 摄取,并在大鼠原位膀胱癌模型中展现出显著的抗肿瘤效果。类似地,YOSHINO 等[43]将MA包载在阳离子脂质体中制备了MA纳米颗粒(LipkMA),体外试验中,Lip-kMA 易被小鼠膀胱癌细胞MB49 摄取,并在MB49 与MBT-2 移植瘤模型中展现出显著的抑瘤效果,且这种抗肿瘤效应是T 细胞依赖性的。
另有研究探究了灭活BCG的抗肿瘤效果。如热灭活BCG(heat killed BCG)和γ射线辐照灭活BCG(γirradicated BCG,γ-BCG)。尽管有体外试验表明热灭活BCG 能够激活NK 的抗肿瘤作用[44],但在另一项体内研究中,与未给药小鼠相比,热灭活BCG并不能抑制肿瘤生长[45]。与热灭活方式相比,γ 射线辐照对细胞的伤害更小,并能保持细胞的代谢活性。但有研究表明,在小鼠原位膀胱癌模型中,与未接受治疗的小鼠相比,γ-BCG 展现出一定的肿瘤控制作用,但其抗肿瘤效果显著弱于活菌[46]。
另外,有研究采用超声的方式对BCG 进行了裂解破碎,制备出一种BCG 裂解物(BCG lysate)。在小鼠黑色素瘤模型中,采用瘤内注射的方式给药,BCG裂解物展现出优于BCG活菌的肿瘤控制效果。将BCG裂解物包载在PLGA-PEG-PLGA 热敏凝胶中(BCG凝胶),注射至肿瘤旁,能够对远端肿瘤起到治疗作用,同时阻止黑色素瘤向肺部转移。机制研究表明,与BCG相比,BCG凝胶能够激活抗原呈递细胞(antigenpresenting cells,APC)半胱氨酸蛋白酶(cysteine protease,CTSS),并通过CTSS促进APC对肿瘤相关抗原进行加工与呈递[47]。
4.1.2 重组BCG 的抗肿瘤作用 随着分子生物学技术的快速发展及基因工程技术的应用,将BCG 作为载体运输其他治疗分子,构建增强型重组BCG 也成为增强BCG有效性的主要手段之一。
BCG 激发抗肿瘤免疫的第一步是黏连至尿路上皮细胞表面并被后者内吞,因此,增强BCG对尿路上皮的黏附性,有助于增强BCG 的抗肿瘤效果。有研究构建了过表达FimH 的重组BCG(rBCG-S.FimH),FimH 为一种甘露糖黏连蛋白(mannose binding protein),是非致病大肠埃希菌表达用于黏附在人类尿路上皮细胞的。体外与体内试验均表明,与野生BCG相比,rBCG-S.FimH更易黏附至尿路上皮细胞表面且更快地被后者内吞,并诱导更显著的Th1 偏向型免疫应答,在小鼠原位膀胱癌模型中展现出更好的抗肿瘤效果[48]。MtbVAC 为一株减毒分枝杆菌,表达BCG 缺失的ESAT6/CFP10 蛋白,上述蛋白对细菌在膀胱内的定植起决定性作用。体内试验表明,MtbVAC 能激发肿瘤抗原特异性CD4+和CD8+T 细胞免疫应答,在小鼠原位膀胱癌模型中,MtbVAC 展现出比BCG 更为显著的肿瘤控制效果,特别是与免疫检查点抑制剂PD-L1 单抗联用,所有荷瘤小鼠在接受治疗后肿瘤均消退[49]。
作为免疫治疗,能否诱导强有力的适应性免疫应答对治疗效果起决定作用,因此,也有研究聚焦于增强BCG 调节的训练免疫(trained immunity)。如有研究构建了表达环二腺苷酸(cyclic-di-AMP,c-di-AMP)的重组BCG(BCG-disA-OE),c-di-AMP能激活干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon gene,STING)。在体外实验中,与野生型BCG 相比,BCG-disA-OE 更能促进巨噬细胞向促炎状态极化,增强巨噬细胞的吞噬功能及胞内自噬,诱导巨噬细胞发生与训练免疫有关的表观遗传学变化。在大鼠原位膀胱癌模型中,BCG-disA-OE 展现出比野生型BCG 更佳的抗肿瘤效果[50]。
此外,BCG 治疗能够提高血清中IFNγ、IL-1、IL-2、IL-8、TNF 等细胞因子水平。其中,IFNγ 不仅能直接抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤血管形成,还能调节固有免疫与适应性免疫,如增强Th1 型免疫应答,活化巨噬细胞。野生型BCG 灌注对IFNγ 水平的提高有限,作为水溶性生物制剂,外源性IFNγ 易随尿液排出体外,半衰期较短。因此,构建IFNγ 分泌性重组BCG(rBCG-IFNγ)有望进一步提高内源性IFNγ 的产生,增强BCG 的免疫原性。有研究证明,在小鼠原位膀胱癌模型中,rBCG-IFNγ 灌注治疗增强了CD4+T 细胞在膀胱组织中的浸润,与未接受治疗小鼠相比,低剂量的rBCG-IFNγ 灌注能显著延长荷瘤小鼠的生存时间,但rBCG-IFNγ 治疗小鼠的生存期与空载rBCG灌注小鼠差异无统计学意义[51]。也有研究构建了表达人IFNα2b 的重组BCG(rhIFNα BCG),体外试验表明,与BCG相比,rhIFNα BCG能诱导人外周血单核细胞(peripheral blood monocular cell,PBMC)产生更高水平的IFNγ 与IFNγ 诱导蛋白-10(IFN-inducible protein-10,IP-10),且速度更快[52]。
BCG 膀胱内灌注治疗是最成功的肿瘤免疫治疗方法之一,但其能够诱导抗肿瘤免疫应答的机制尚不完全清楚,仍缺乏准确的生物标记来筛选对治疗无效的患者,会耽误这部分患者寻求其他治疗手段。因此,仍需探究BCG抗肿瘤免疫治疗的新机制,开发疗效与安全性更好的BCG抗肿瘤治疗方法。
4.2 BCG对其他感染性疾病的保护 大量研究表明,BCG 接种对非Mtb 引发的疾病,如麻风病和布鲁里溃疡病等均有一定的保护效果。一项针对7 项临床研究和19 项观察性研究的综合分析表明,BCG 接种者的麻风病患病率显著低于未接种者。在7 项临床研究中,BCG 的平均保护率为26%;在19 项观察性研究中,BCG 的保护率为61%。各研究之间的保护率差异很大,这种差异是多因素的,如临床试验的设计、结果评估、开展地区、纳入人群与人数、接种的BCG 菌株等[53]。一项在乌干达进行的大规模临床研究表明,皮内注射BCG 可为结核菌素皮试阴性或低中级反应人群提供47%的12 个月布鲁里溃疡病保护率[54]。2004 年一项在喀麦隆进行的队列研究表明,与存在BCG接种疤痕的儿童相比,多病灶布鲁里溃疡病在不存在BCG 接种疤痕的儿童中发生率更高[55]。但在2015 年发表的一篇在刚果、加纳、多哥等多地区的回顾性研究表明,是否有BCG 接种疤痕与布鲁里溃疡病的重症发生率、患病时间等无关[56]。基于上述研究结果,WHO 建议给麻风病高发地区的新生儿或未接种BCG的青少年和成人以及麻风病史家庭出生的新生儿接种BCG,并建议布鲁里溃疡病发地区的人群考虑接种BCG[57]。
201 9 年末,COVID-19 肆虐全球,鉴于BCG 接种能对其他病原体产生非特异性免疫,大量研究探索了BCG接种对COVID-19的影响。2020年,有研究指出,BCG接种有助于减少COVID-19患者的入院率、降低COVID-19 引发的死亡率[58-59]。2022 年一项在波兰进行的多中心、随机双盲临床试验表明,COVID-19发生率与BCG接种无关联性,且BCG再接种与SARSCoV-2抗体水平无关[60-61]。但地区差异、SARS-CoV-2毒株差异、疫情所处的流行阶段、防疫政策差异(如强制隔离)等均会对研究结果产生影响。因此,还需更多的研究来证实BCG对COVID-19的保护作用。
另外,BCG 接种对其他病毒引发的感染也有保护作用,这通常与BCG 接种可诱导天然免疫细胞表现出类似于适应性免疫细胞的免疫记忆特征,即引发的训练有素的免疫力(trained immunity)有关。一项在几内亚幼儿中进行的病例对照试验表明,BCG免疫可降低由呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)引发的下呼吸道感染发生率[62]。一项在40 名志愿者中进行的随机对照试验表明,在接种流感疫苗前接种BCG 可提高2009 甲型H1N1 流感疫苗株的抗体滴度[63]。另外,一项针对109 名患者的临床研究表明,BCG 接种有助于降低复发性单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)的发生率与持续时间[64]。
5 小结与展望
BCG 的研究始于20 世纪初,目前,疫苗接种已成为全球范围内防治TB 的重要措施之一。但BCG预防TB 的有效性因地区和年龄而有所差异。在TB高流行地区,BCG 的预防效果明显,能够降低TB 感染和死亡的风险;在TB 低流行地区,尤其是成年人群体中,BCG 的保护作用较弱。因此,在不同地区进行的研究中,研究者对BCG接种时机、剂量和方法进行了探索和优化,以提高BCG的预防效果。
尽管BCG 在TB 预防方面起到了积极作用,但其保护效果仍不理想。研究者正努力改进BCG,以提高其免疫原性和保护效果。未来BCG的研究可关注以下几方面:首先,继续改良BCG,通过基因工程技术和免疫学研究,提高BCG的免疫原性和保护效果,尤其需重点观察其对LTBI 的预防效果;其次,探索BCG 与其他疫苗的联合使用,以增强免疫应答,扩大BCG 的应用范围,预防其他感染病和疾病;第三,加强对BCG 在非结核分枝杆菌(nontuberculosis mycobacteria,NTM)感染和MDR-TB 预防方面的研究,寻找更有效的预防和治疗方法;最后,加强全球合作,推广BCG 的应用,特别是在结核高流行地区和高风险人群中,以降低TB的发病率和死亡率。
综上所述,BCG 在预防TB 方面具有重要作用,已在全球范围内得到广泛应用。但BCG的保护效果仍有待提高,新型BCG 的研发及其与其他疫苗联合使用将是未来研究的重点。通过改良BCG免疫途径和接种程序、与其他疫苗联合使用以及加强研究合作,相信能够进一步提高BCG 的预防效果,减少TB的发病率和死亡率。