JEV疫苗交叉保护登革病毒感染的机理研究

Dengue fever (DF) is the most widespread human viral hemorrhagic fever caused by dengue virus (DV) infection and no successful vaccine is currently available. Epidemiological analysis shows that DF outbreak in China for several times during years of 1940-1990. However,after inoculation of Japanese encephalitis virus (JEV)attenuated vaccine from 1990 in mainland of China, DF incidence sharp decrease and severe cases of the disease become more rare. In contrast, there are still many cases of DF and severe form of the infection in Southeast Asia countries in which JEV inactivated vaccine is used for the prevention. It is known that both of DV and JEV belong to Flaviviridae family and they have similar antigenecity.Immune responses induced by attenuated vaccine or inactivated vaccine of JEV may be different,which might play different roles (partial cross protection or mediated enhancement of infection) in cross-protecting DV infection. Additionally the different roles of JEV vaccines might relate to serotype of DV circulated at local place. Therefore this study aimed to investigate cross-immunity and cross-protection of JEV vaccines against DVs (DV1-4) in order to provide further insight into DV prevention.

登革热（DF）是由登革病毒（DV）引起的流行最为广泛的人类病毒性出血热，目前尚无安全有效的疫苗用于预防。分析表明：自1940年以来至上世纪80年代末，我国曾多次爆发DF。但自1990年我国普遍接种日本脑炎病毒（JEV）减毒活疫苗以后，DF发病率明显减少，重症病例更为少见。与之相反，与我国相邻的东南亚等国家使用JEV灭活疫苗预防其感染，但每年DF发生率仍高居不下，且常有大量重症病例。已知JEV和DV具有相似的免疫原性和较近的亲缘关系。上述分析提示JEV减毒活疫苗和灭活疫苗在诱导机体产生免疫保护作用可能存在差异，这种差异可能与当地流行的DV血清型有关，进而使之在交叉预防登革感染过程中的作用不同：部分交叉保护或介导感染增强。因此，本课题拟研究不同JEV疫苗与四型DV的交叉免疫反应特点、机理及其交叉保护作用的差异，为深入阐明JEV疫苗交叉保护DV感染的机制提供依据，为预防DV感染提供新思路。

登革病毒（DV）是登革热的病原体，有四个血清型(DV1-4）组成。不同血清型的DV感染时，由于免疫应答不平衡而出现的感染增强（ADE）是DV疫苗研制的最大障碍。已知流行性乙型脑炎病毒(JEV)和DV具有相似的免疫原性和较近的亲缘关系，可能存在交叉性免疫保护作用。 因此，本实验利用JE减毒活疫苗（LAV) SA14-14-2、JE灭活疫苗（INV)和自行设计的核酸疫苗pCAG-JME（表达JEVprM/E蛋白）免疫小鼠，从体液免疫、细胞免疫和保护性实验三个方面，比较几种JE疫苗的免疫效果，以及对DV的交叉免疫反应和交叉保护作用。本课题主要结果和结论如下：（1）三种JE疫苗的免疫应答特点的评价和保护作用的比较：LAV、INV和pCAG-JME均能诱导小鼠产生有效的免疫应答和保护作用，INV疫苗的免疫效果和保护作用明显低于LAV和pCAG-JME，其机制可能INV诱导了较强的IL-10和Treg活性，进而抑制了DC成熟，影响了抗原递呈，从而导致免疫应答的不充分或免疫耐受。（2）JE疫苗对DV的交叉免疫和交叉保护作用：三种JE疫苗对 DV1-4 产生较强的交叉反应性抗体和交叉中和抗体，其特点比较复杂，与疫苗类型和DV血清型均有关联。具体而言，pCAG-JME 对DV1-4均产生了较高水平的交叉抗体，而LAV诱导产生的与DV1、DV3、DV4交叉抗体水平明显高于INV，DV2则反之。 Elispot结果显示：三种疫苗同时诱导了体液免疫应答和细胞免疫应答，但反应特点也依疫苗类型的DV血清型的不同而不同。攻毒实验结果显示：LAV和pCAG-JME对DV均产生了较好的交叉保护作用，对DV4的交叉保护率可达100%，明显优于INV。（3）JE患者血清对DV有交叉中和作用：14例JE患者血清抗JEV中和抗体效价主要集中在1:40-1:320，这些血清与DV2-3有不同程度的交叉中和活性，主要集中在1:10-1:20。（4）JE疫苗接种者血清对DV有交叉中和作用：利用LAV和INV接种者血清，检测其对DV2和DV3的交叉中和抗体效价，结果发现： INV和LAV对DV2的交叉中和抗体效价（PRNT50）均分布在1:20-1:80，但LAV免疫血清对于DV3的交叉中和抗体的平均效价高于INV组。综上，本研究揭示了JEV和DV的交叉反应特点，为DV疫苗的设计和登革热的预防提供了新思路。