牛痘疫苗在全世界消灭天花的运动中发挥了决定性作用，闻名已久，目前，它正引人注目地重新投入预防人和动物疾病的战斗。科学家采用新的遗传工程技术改造这种病毒，生产对多种致命性疾病（包括许多至今对接种仍有抵抗力的疾病）有效的活重组牛痘疫苗。

美国国立卫生研究院病毒性疾病实验室的伯纳德 · 摩斯（Bernard Moss）和纽约州卫生局的恩佐 · 鲍内蒂（Enzo Paoletti）所从事的这项改造工作包括两个步骤：一是将牛痘病毒本身的毒性降低，二是鉴定致病病毒中能诱发抗体产生的组分，并将其基因插入牛痘病毒基因组。

牛痘苗的新用途

摩斯认为，牛痘用作抗天花疫苗取得巨大成功所依赖的那些特性，适于用来制造抗其他疾病的遗传工程疫苗。首先，牛痘疫苗刺激机体产生T细胞介导的免疫（细胞免疫）和B细胞介导的抗体保护作用（体液免疫）。“这就给予机体对病原体强大持久的免疫力，”摩斯说，“而且一次牛痘接种剂量通常完全有效”。

牛痘的另一个特性使其适于用作遗传工程疫苗。重组牛痘疫苗比普通的亚单位疫苗更有效，亚单位疫苗来源于从病原体纯化的抗原或重组病毒或细胞表达的那个抗原。注射纯化抗原只刺激防卫抗体的产生。相反，将插有病原体抗原基因的活重组牛痘苗直接给人体接种，被接种者因而制造病毒抗原，然后，发生反应产生他或她自己的防卫抗体，“这一战略不仅更经济，而且在刺激产生持久细胞免疫方面更有效。”摩斯说。

重组牛痘苗能使人或动物同时对几种互不相关的病原体或一种病毒（如流感病毒）的不同株产生免疫力。就一种动物病毒来说，其双链DNA是较长的，有187，000碱基对，摩斯认为，此病毒的双链DNA中可以很容易地插入25，000碱基对长度的外源DNA，相当于几个外源抗原编码基因的长度。鲍内蒂已经构建了携带有来源于乙型肝炎病毒、单纯疱疹病毒和流感病毒的抗原基因的单个重组牛痘病毒。他的多功能疫苗在实验动物中成功地诱导出针对所有三种疾病的保护性抗体。此外，像其他痘病毒一样，牛痘病毒有独特的复制方式。与其他病毒利用细胞核转录装置不同，痘病毒有自己的转录酶，能直接在宿主细胞胞质中复制。

构建重组疫苗

由于牛痘的巨大基因组太“笨重”，不能在试管中切割和拼接，摩斯和同事设计了一个两步法来构建活重组疫苗。第一步是“哄骗”牛痘病毒将外源病原体抗原编码基因当作自身的基因一样转录。牛痘病毒的酶既不能识别外源基因，也不能识别宿主细胞基因。因此，研究人员通过构建质粒插入载体，给外源基因配备牛痘病毒控制顺序。这个质粒含外源基因、牛痘病毒控制顺序（启动子）和其他非必须的天然牛痘病毒基因，这可以引导质粒插入到牛痘病毒的特定区域。重组的质粒在大肠杆菌中生长，结果载体DNA得到纯化。

构建疫苗的第二步在培养动物细胞上进行。研究人员同时用正常牛痘病毒和重组载体DNA感染这些细胞。摩斯解释说，当正常牛痘病毒复制时，插入载体在其携带的天然牛痘病毒基因引导下，特异地整合进非必须的胸腺嘧啶核苷激酶基因。成功的重组破坏了胸腺嘧啶核苷激酶基因，形成无胸腺嘧啶核苷激酶重组活牛痘病毒。摩斯说：“这样，与引进外源基因同时牛痕疫苗获得安全性。”

迄今为止，摩斯和鲍内蒂的研究组已经构建Y针对四种人体疾病一一乙型肝炎、单纯疱疹、流感、疟疾——和两种致死性动物疾病——狂犬病和疱疹性口炎的牛痘疫苗。广泛的实验研究表明疫苗能保护动物、例如，黑猩猩接种乙型肝炎重组牛痘疫苗后再暴露于病原体，未产生任何患病症状；对照组黑猩猩接种野生型牛痘，暴露于病原体后，则产生典型的乙型肝炎，将应用于人的皮肤划痕法用来给兔子接种重组牛痘疫苗，同样能有效地预防几种亚型的流感。最重要的是兔子不仅获得保护性抗体，同时也获得针对此病的持久细胞免疫。重组牛痘疫苗对小鼠疱疹也有效，防止神经系统感染（疱疹最严重的结果），降低死亡率。

迄今为止表明，重组牛痘疫苗将会非常安全。

[Bioscience，1986年第3期]