蔡 巖,趙曉青,李繼宏,周 捷,周長軍,趙亞力,惠 琦*
(1.長春生物制品研究所有限責(zé)任公司,吉林 長春 130062;2.吉林亞泰生物藥業(yè)股份有限責(zé)任公司,吉林 長春 130033)
據(jù)衛(wèi)生部公布的我國法定傳染病疫情概況顯示,近十年乙型肝炎和肺結(jié)核的發(fā)病數(shù)一直位居乙類傳染病之首,是長期以來嚴(yán)重影響國民公共健康的傳染病。因此,預(yù)防乙型肝炎和結(jié)核病,仍是我國一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。卡介苗優(yōu)化乙型肝炎疫苗的免疫應(yīng)答作用已見報(bào)道[1-2]。為檢查乙型肝炎卡介苗聯(lián)合疫苗(簡稱HBV-BCG聯(lián)合疫苗)中乙肝表面抗原(簡稱HBsAg)是否存在促使卡介苗(簡稱BCG)毒力增強(qiáng)的潛在因素,即HBsAg能否使BCG引起的良性免疫病理反應(yīng),演變?yōu)閻盒曰慕Y(jié)核性病變,本文系統(tǒng)觀察了皮內(nèi)注射用HBV-BCG聯(lián)合疫苗皮下免疫豚鼠的毒性病理損傷,并比較了HBV-BCG聯(lián)合疫苗與單價(jià)BCG接種小鼠局部皮膚的毒性反應(yīng)及可逆性變化,為HBV-BCG聯(lián)合疫苗臨床前安全性評(píng)價(jià)提供病理資料。
1.1.1 疫苗 BCG:批號(hào) 20021225,規(guī)格 10人份/支;HBV-BCG聯(lián)合疫苗:批號(hào)20021208,規(guī)格HBsAg 10 μg 和 BCG 0.05 mg/人份;凍干保護(hù)劑0.2 mL/支。保存條件4℃,均為長春生物制品研究所試制。
1.1.2 豚鼠 18只,體重350~400 g,雌雄各半。長春生物制品研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室提供,試驗(yàn)前每只豚鼠的PPD試驗(yàn)結(jié)果均為陰性。
1.1.3 BALB/c小鼠 60 只,體重 14 ~15 g,雌雄各半,長春生物制品研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室提供,試驗(yàn)前所有小鼠的PPD試驗(yàn)結(jié)果均為陰性。
1.2.1 動(dòng)物分組與處理 18只豚鼠分為3組,每組6只。設(shè)空白對(duì)照組、BCG免疫組和HBV-BCG聯(lián)合疫苗組,空白對(duì)照組未接種任何材料;BCG組于腹部左側(cè)腹股溝皮下接種BCG 50人份/只(1 mL),HBV-BCG聯(lián)合疫苗組于腹部左側(cè)腹股溝皮下接種 HBV-BCG聯(lián)合疫苗 50人份/只(1.25 mL),上述3組動(dòng)物觀察至42天全部活殺。60只小鼠分為3組。設(shè)對(duì)照組6只、BCG組和HBVBCG聯(lián)合疫苗組各27只。對(duì)照組于腹部皮內(nèi)接種凍干保護(hù)劑0.2 mL/只,1次;BCG免疫組于腹部皮內(nèi)接種BCG 0.1 mL/只,1次;HBV-BCG聯(lián)合疫苗組于腹部皮內(nèi)接種HBV-BCG聯(lián)合疫苗0.1 mL/只,1次。上述3組小鼠分別于接種后觀察至第 3、5、7、9、11、15、20、25、30 天各活殺 3 只。
1.2.2 大體剖檢及病理組織學(xué)觀察 各組動(dòng)物按計(jì)劃系統(tǒng)解剖,經(jīng)肉眼檢查胸腔、胸膜、雙肺各葉、心包膜、心、腹腔、腹膜、大網(wǎng)膜、肝、脾、胰、腎、腎上腺、頸淋巴結(jié)、肺門淋巴結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)、接種局部皮膚及左右側(cè)鼠蹊部淋巴結(jié)、生殖器、胃、腸和腦等。豚鼠從肺、肺門淋巴結(jié)、肝、脾、接種局部皮膚、左右側(cè)蹊部淋巴結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)等部位取材。小鼠從接種局部皮膚取材。將上述選取的組織塊固定于4%中性甲醛液中,常規(guī)病理制片,HE染色,病理組織學(xué)觀察和顯微照相。
空白對(duì)照組豚鼠體表和各臟器組織均未見異常。BCG組有4只豚鼠(4/6)接種局部皮膚可見膿瘍,HBV-BCG聯(lián)合疫苗組有3只豚鼠(3/6)接種局部皮膚可見膿瘍,BCG組和HBV-BCG聯(lián)合疫苗組大體剖檢各臟器組織經(jīng)肉眼檢查均未見明顯異常及差異,也未見結(jié)核性病灶。
2.2.1 空白對(duì)照組 肺、肺門淋巴結(jié)、肝、脾、左右側(cè)鼠蹊部皮膚、左右側(cè)鼠蹊部淋巴結(jié)及腸系膜淋巴結(jié)等臟器組織結(jié)構(gòu)均未見異常。
2.2.2 BCG組與HBV-BCG聯(lián)合疫苗組 其接種疫苗局部及各臟器的病理改變相似,未見明顯差異,故合并描述。
①接種局部皮膚:主要表現(xiàn)以增生為主的炎癥改變,形成以巨噬細(xì)胞和類上皮細(xì)胞增生為主的肉芽腫。在接種局部的真皮層、皮下組織乃至肌層,可見大量密集的巨噬細(xì)胞及多少不等的類上皮細(xì)胞增生,形成特征性肉芽腫,在肉芽腫內(nèi)可散在多少不等的嗜中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及淋巴細(xì)胞浸潤。肉芽腫的周邊部也見上述相同的炎性細(xì)胞浸潤及大量纖維組織增生包繞。在上述巨噬細(xì)胞、類上皮細(xì)胞肉芽腫內(nèi)可見由嗜中性粒細(xì)胞形成的小膿腫;或者由郎罕氏巨細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及類上皮細(xì)胞構(gòu)成的小肉芽腫(圖1)。上述肉芽腫內(nèi)未見干酪樣壞死,或者轉(zhuǎn)向惡性化的結(jié)核性病變。在上述肉芽腫表面的表皮可呈現(xiàn)局灶性增生,或者壞死脫落形成局灶性小潰瘍,潰瘍邊緣表皮增生明顯。
圖1 豚鼠皮膚肉芽腫(HE×50)Fig.1 Guinea pig skin granuloma
②左、右側(cè)蹊部淋巴結(jié):淋巴結(jié)皮質(zhì)內(nèi)可見多少不等巨噬細(xì)胞增生,有的形成以巨噬細(xì)胞為主的肉芽腫,肉芽腫內(nèi)可見郎罕氏巨細(xì)胞(圖2)。有的巨噬細(xì)胞肉芽腫可互相融合形成大片肉芽腫。除上述之外,皮質(zhì)內(nèi)的淋巴濾泡有不同程度增生,生發(fā)中心活躍、擴(kuò)大,尤其副皮質(zhì)區(qū)T淋巴細(xì)胞增生明顯,使副皮質(zhì)區(qū)增寬。
圖2 豚鼠蹊部淋巴結(jié)皮質(zhì)肉芽腫(HE×50)Fig.2 Guinea pig lymph node granuloma
③肺門淋巴結(jié)和腸系膜淋巴結(jié):皮質(zhì)內(nèi)的淋巴濾泡及副皮質(zhì)區(qū)也見與蹊部淋巴結(jié)相似的改變,但改變程度輕于后者。皮質(zhì)內(nèi)巨噬細(xì)胞輕度增生(圖3)。
圖3 豚鼠肺門淋巴結(jié)皮質(zhì)內(nèi)巨噬細(xì)胞輕度增生(HE×50)Fig.3 Guinea pig pulmonary hilar lymph node cortex in mild hyperplasia macrophage
④其他臟器改變:肺內(nèi)可見非特異性局限性慢性炎癥細(xì)胞浸潤,這種改變也見于對(duì)照組豚鼠,故它與疫苗的相關(guān)性尚不清楚;肝、脾及其余各臟器均未見與疫苗相關(guān)的病理改變。
對(duì)照組小鼠體表和各臟器組織均未見異常。BCG組有1只小鼠(1/27)接種局部皮膚可見膿瘍,其余小鼠體表均未見異常;HBV-BCG聯(lián)合疫苗組有6只小鼠(6/27)接種局部皮膚可見膿瘍,其余小鼠體表均未見異常;BCG免疫組和HBVBCG聯(lián)合疫苗組小鼠各臟器組織未見明顯異常及差異,均未見結(jié)核性病灶。
2.4.1 對(duì)照組 6只小鼠接種局部皮膚組織均未見異常。
2.4.2 BCG組及 HBV-BCG聯(lián)合疫苗組 該2組在接種局部皮膚的病變相似,故合并描述。
①早期局部皮膚病變(接種BCG、HBV-BCG聯(lián)合疫苗3~9 d):真皮層、皮下組織及肌層均呈現(xiàn)明顯非特異性炎癥反應(yīng),表現(xiàn)以嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞為主炎性細(xì)胞浸潤,其間尚見嗜中性粒細(xì)胞性小膿腫形成,此種非特異性炎癥反應(yīng)在7 d以后逐漸吸收,趨向減弱。此期有部分小鼠表皮、真皮層乃至皮下組織可見局灶性壞死,壞死的表皮或真皮淺層脫失形成潰瘍,潰瘍面可見膿性滲出物;潰瘍邊緣的表皮增生(圖4)。
②中期局部皮膚病變(接種BCG、HBV-BCG聯(lián)合疫苗11~25 d):真皮層、皮下組織及肌層的非特異性炎癥逐漸被吸收減輕,病灶趨于局限化。此期在接種局部皮膚表現(xiàn)以增生為主的病變,形成特異性巨噬細(xì)胞及類上皮細(xì)胞肉芽腫。在真皮層、皮下組織及肌層可見成片的巨噬細(xì)胞及類上皮細(xì)胞增生,形成類上皮細(xì)胞肉芽腫,在類上皮細(xì)胞肉芽腫中散在較多中性粒細(xì)胞及多少不等的單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤(圖5)。
圖4 小鼠皮膚非特異性炎癥(5 d)(HE×50)Fig.4 Non-specific inflammation of mouse skin
圖5 小鼠皮膚特異性類上皮細(xì)胞肉芽腫(20 d)(HE×50)Fig.5 Specific epithelioid cell granuloma of mouse
③中期末局部皮膚病變(接種BCG、HBVBCG聯(lián)合疫苗30 d):類上皮細(xì)胞肉芽腫內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤明顯消退,肉芽腫的范圍也明顯縮小(圖6)。
圖6 小鼠皮膚肉芽腫內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤明顯消退(30 d)(HE×50)Fig.6 Mouse skin within the granulomatous inflammatory cell infiltration obviously extinction
由試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),空白對(duì)照組豚鼠及小鼠局部皮膚組織皆未見異常。豚鼠全身各臟器也未見異常。與空白對(duì)照組相比,BCG組和HBV-BCG聯(lián)合疫苗組豚鼠及小鼠,在接種局部皮膚均發(fā)生非特異性炎癥反應(yīng),以及由BCG引起的特異性巨噬細(xì)胞類上皮細(xì)胞肉芽腫。并且豚鼠局部淋巴結(jié)也見上述改變。
BCG組和HBV-BCG聯(lián)合疫苗組,該2組在接種局部皮膚及局部淋巴結(jié)的病變完全相似,未見明顯差異。在接種局部皮膚真皮層、皮下組織及更深層部位可見以巨噬細(xì)胞、類上皮細(xì)胞或者朗罕氏巨噬細(xì)胞增生形成肉芽腫。在該肉芽腫內(nèi)可見多少不等的嗜中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及淋巴細(xì)胞浸潤,以及由嗜中性粒細(xì)胞形成的小膿腫。在上述肉芽腫內(nèi)均未見干酪樣壞死或者轉(zhuǎn)向惡性化的結(jié)核性病變。在肉芽腫表面可見表皮呈現(xiàn)局灶性增生或壞死形成局灶性潰瘍;肺門和腸系膜淋巴結(jié)皮質(zhì)內(nèi)的淋巴濾泡及副皮質(zhì)區(qū)也見與接種局部淋巴結(jié)相似的改變,但改變程度輕于后者;肺內(nèi)可見非特異性局限性慢性炎癥細(xì)胞浸潤(這種改變也見于對(duì)照組豚鼠);肝、脾及其余各臟器均未見與疫苗相關(guān)的病理改變。
BCG組和HBV-BCG聯(lián)合疫苗組小鼠,該2組接種局部皮膚的病理改變相似,未見明顯差異。即在接種疫苗的早期(3~9 d),接種局部皮膚產(chǎn)生非特異性炎癥,在真皮深層、皮下組織及肌層表現(xiàn)嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞浸潤,部分小鼠可見嗜中性粒細(xì)胞性小膿腫形成及局灶性表皮壞死潰瘍等改變;中期(11~25 d)接種局部皮膚表現(xiàn)以增生為主的特異性類上皮細(xì)胞肉芽腫形成;中期末(30 d)類上皮細(xì)胞肉芽腫內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤明顯消退,肉芽腫的范圍也明顯縮小。肉芽腫中心均未見干酪樣壞死,或轉(zhuǎn)向惡性化的結(jié)核性病變。這與Wilson Mayrink等[3]以卡介苗為佐劑給狗接種利什曼蟲疫苗的結(jié)果類似。
BCG接種人體也會(huì)產(chǎn)生接種局部化膿性反應(yīng),此為卡介苗正常的接種反應(yīng),當(dāng)皮內(nèi)接種時(shí)形成的潰瘍較淺,膿液容易排除體外,不會(huì)形成深部膿瘍,當(dāng)接種誤入皮下或深處,膿液受皮膚阻攔,不易排出,會(huì)形成深部膿瘍。人體接種卡介苗后2周左右局部出現(xiàn)紅腫浸潤,可隨后化膿形成小潰瘍,一般8 ~12周結(jié)痂[4]。
BCG或HBV-BCG聯(lián)合疫苗免疫豚鼠及小鼠,在局部皮膚,以及豚鼠蹊部、肺門和腸系膜淋巴結(jié)所產(chǎn)生的病理改變,符合BCG引起的病變特點(diǎn),具有BCG原發(fā)性病變特征。與結(jié)核性病變有本質(zhì)區(qū)別。均未見干酪樣壞死或轉(zhuǎn)向惡性化的結(jié)核性病變[5-7]。
病理結(jié)果證實(shí),HBsAg沒有使BCG引起的良性免疫病理反應(yīng),演變?yōu)閻盒曰慕Y(jié)核性病變。說明HBsAg不具有促使BCG毒力增強(qiáng)的潛在危險(xiǎn),證實(shí)HBV-BCG聯(lián)合疫苗與對(duì)照單價(jià)BCG相同具有可靠的安全性。
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