三、人类病毒
对几种噬菌体系统的深入研究,曾推动了整个病毒学向分子水平发展。但是,大部分的急性病是由病毒引起,由于同疾病作斗争的迫切需要,大量的研究工作转到动物和人类病毒方面来了。30年来,我国医用病毒学的研究成果是显著的。分离鉴定了不少新病毒,培育了较好的新毒株,流感病毒的自然变异规律、乙脑病毒的发病机制和感染性核酸等基础理论的研究,都具有独到的见解。脊髓灰质炎、麻疹、乙型脑炎等疫苗研制,都进入了先进的行列。
1.人类病毒的流行病学与抗原分析
流感病毒的最大特点是其抗原性质的易变性,我国学者在20世纪50年代总结了40余年甲型流感病毒的演变过程,根据流感病毒的变异过程划分为四个时期:即猪型、原甲型(AO)、亚甲型(A1)、亚洲甲型(A2)和甲3型(A3),从北京流感局部暴发中分离出原甲型流感病毒后,在北京、天津、沈阳、南昌、开封、上海、广州等地流感流行区域分离到的病毒,均为亚甲型和一部分乙型,并讨论过亚甲型病毒的演变过程。1957年全世界流感流行时,首先发源于中国的贵州,从长春、北京、张家口、洛阳、贵阳、郑州、乌鲁木齐等地均分离到一种新的甲型流感病毒,定名为亚洲甲型流感病毒,该病毒的抗原性与以往的株型、原甲型、亚甲型完全不同。当时也有乙型病毒的局限性暴发,但所分离的乙型病毒与乙型病毒标准株(Lea株)不尽相同。1957~1962年间,对从各地分离得到的亚洲甲型病毒的抗原分析来探讨其变异性,发现A2型的抗原结构有逐渐推移的现象,对1968年出现的变种是否代表一个新的亚型(A3),并提出亚型划分的四点意见,现在的A3型似乎比A1、A2型变得更快。近年来,又在东北发现了新A1型流感病毒。从近20年来国内研究甲型流感病毒变异的过程,得出几点规律性的认识:即流感病毒抗原性变异的连续性;按其变异的幅度可分为三个阶段;变异性是不定向的;而新旧毒株代替的过程是一个普遍性规律;甲、乙两型病毒变异在现象上有差别,而在本质上无差别。这个见解对于选择疫苗毒种、预测流行方向和识别新变异株,打下了基础。从病毒学上证明1957年的A2型发生了H(血凝素)和N(神经胺酸酶)的大变,A3型已接近其末尾,我国学者预测将会出现A4型是有一定根据的。这可能仅仅发生H抗原大变异,即从目前的H3N2变为H4N2,流行规模不会太大,也可能两种抗原都变异了,成为另一大组的H4N3,就会引起世界性大流行。
在上海确定了丙型病毒在我国的存在。从小白鼠上发现了一种新的病毒,开始称为“小鼠类流病毒”(EMV),后证实属于丁型流感病毒。并发现丁型病毒在我国人群中及豚鼠、猴等中有广泛的自然传播。
我国流行的脑炎病毒的媒介有各种不同种属的蚊类。从北京、南京、大连、上海、福建、广州的自然界尖音库蚊淡色变种、骚扰伊蚊、中华按蚊、三啄库蚊、白纹伊蚊和台湾蠓蠛中,都分离鉴定出乙脑病毒。多数蚊虫能在实验室内人工感染乙脑病毒。从鸡胚和小白鼠中也分离出乙脑病毒,在北京、天津、沈阳、西安、长沙、重庆等地死于脑炎患者脑内,都分离出乙脑病毒和抗原。
以上所述,都是日本乙脑病毒的分离,亦有报道天津市有“非日本乙型脑炎的存在。在待检材料中加入粘液素,可提高乙脑病毒分离的阳性率。”
过去,对我国普通感冒的病原认识不一,现已弄清普通感冒的主要病原是鼻病毒和流感病毒,还出现了一些副流感病毒、腺病毒、肠道病毒等的散发性小流行。我国曾经分离到较难分离的鼻病毒和冠状病毒。国外分离出40株冠状病毒,而我国从北京、昆明两地即已分离出12株,且与国外分离出的代有株(229E)有明显的抗原关系,但又不尽相同。从婴幼儿中毒型肺炎病例中,证明腺病毒是其主要病原体,A2型流感病毒有效地干扰了3型及7型腺病毒的繁殖,而麻疹病毒却可与病毒产生合并感染,通过21省市人群腺病毒抗体的调查研究,所获得的资料是很有意义的,以7型抗体阳性率最高,3型次之,为预防腺病毒提出了重点。从南到北,人群腺病毒抗体水平有逐渐增高的趋势,说明腺病毒引起的婴幼儿肺炎多见于北方。应用直接萤光抗体技术检查婴幼儿病毒性肺炎的腺病毒抗原,为该病提供了一种快速、准确的诊断方法。已分离出合胞病毒,并进行了生物学性状的研究,推测流感病毒和合胞病毒在引起人群感染方面可能存在某种协同作用。
国外在1954年分离出麻疹病毒,我国于1957年即分离出麻疹病毒。流行性腮腺炎在临床上早已发现,但于1958年才分离出腮腺炎病毒,并用不同动物接种腮腺炎病毒,使猴子引起了典型的实验性流腮。我国东北及西北一带林区流行森林脑炎,已分离的嗜神经性病毒与前苏联春夏型脑炎病同属一型。
无菌性脑膜炎是多种病原所引起的、而且有共同临床表现的一种综合征,已从各地的病例中分离出30余型肠道病毒。全国有十几个省市蔓延脊髓灰质炎,已分离出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎和疑似脊髓灰质炎患者中以及婴幼儿科赛奇病毒患者中分离出的Coxsackie病毒。Coxsackie A6型病毒能引起非化脓性腮腺炎伴有周围组织水肿,为人类病毒性腮腺炎的病原学研究提供了新的方向。同时证实,Coxsackie A2、A8病毒与PolioⅠ型活疫苗病毒能在小儿肠道内共同繁殖。
自从分离出急性结膜炎《红眼病》的新病原后,证明与腺病毒无关,可能属于新型肠道病毒。过去认为沙眼病原是大型的非典型病毒。近20余年来我国做了不少工作,首次分离出沙眼病毒。国外采用我国学者的方法也同样分离出沙眼病毒,并对其形态学、生物学以及抗菌素对沙眼病原的作用都进行了研究。据新近资料,沙眼病原属于衣原体,但我国学者对沙眼病原研究的贡献是有价值的。
在新疆特定地理景观和生物群落中调查了出血热,比较了导致传染病的6株病毒。认为蟠是本病的媒介。羊可能参与病毒在自然界的循环。
通常是病毒培养成功以后,才有病毒性抗原的应用。而乙型肝炎表面抗原已发现10余年,乙肝病毒尚未分离培养成功。对甲型肝炎的研究进展,由于缺乏相应的抗原,甚为缓慢。在20世纪60年代,有人认为,从肝炎患者血清中分离出的motol株病毒与传染性肝炎有一定关系,但从生物学特性和血清学实验,证明motol株属于粘液病毒群之一,而没有传染性肝炎的病原意义。曾从肝炎患者大肠中分出用于肾组织培养的K3株病毒,但用血清学试验和加温试验证明,K3株的特性亦不符合肝炎病毒的已知条件。那时,曾用细胞培养对不同来源的传染性肝炎患者的标本进行病毒分离工作,并用了etrit-B细胞,企图复核kightsel氏的报告,但所得结果均为阳性。关于人类传染型肝炎与狗传染性肝炎病毒有无关系的问题,过去存在着争论,血液学调查结果表明,人类传染性肝炎与狗传染性肝炎病毒无关。
HBsAg具有几种特异性抗原组分,我国曾对17个省市11个民族的乙型肝炎抗原亚型分布进行了调查。在新疆、西藏、内蒙古为Y67(ayw)优势区,广西为adw优势区,其他各省市均为adr优势区,后在河南发现了罕见的ayr亚型,并从流行病学和遗传因素分析了ayr亚型的来源,利用免疫酶标记抗体(间接法)对原发性肝癌细胞手术标本,经免疫酶标显色定位,在光学显微镜下检查HbsAg全部是阳性反应,并讨论了HbsAg阳性细胞分布类型与肝病轻重的联系等现象,说明肝癌与病毒性肝炎之间的关系极为密切。用微量简化补体结合试验方法对甲胎蛋白阳性,临床诊断为原发性肝癌病人的血清标本进行调查,其乙型肝炎抗原的阳性率达72%,而且比肝炎病人的阳性率还高,亦可看出HbsAg与原发性肝癌之间的密切关系。
据最近报道,我国提取甲型肝炎病毒成功,用电镜、免疫电镜、血球粘连的方法找到了病毒颗粒和甲型肝炎病毒抗原,并用此抗原做了正常人群血清学流行病学调查,发现不少健康人带有甲型肝炎的抗体,反映了此种疾病存在的广泛性。
2.人类病毒的生态学与形态学
应用红血球吸附病毒的方法,观察到亚甲型流感病毒具有两种不同的形态。用萤光抗体法检查了兔肾细胞和鸡胚细胞中流感病毒的动态。用电镜方法研究了乙脑病毒在细胞中的形态特点、繁殖动态乃至所引起的细胞超微病理变化,从而探讨了乙脑病毒与细胞间的相互关系,通过多年实践,已总结出一套呼吸道病毒的形态学鉴定方法,对鼻病毒、肠道病毒、正粘液病毒、腺病毒和疱疹病毒等进行了形态分类鉴定,经生物特性试验和电镜观察,急性结膜炎病原Sec17病毒可鉴定为微小RNA病毒,且与肠道病毒近似。
曾从过冬卵育的白纹伊蚊和天然的狞猎库蚊中分离出乙脑病毒。白纹伊蚊可经卵传递病毒,而狞猎库蚊则兼有成虫带毒越冬及经卵传递病毒到下一代的两种方式,成为乙脑病毒的储存宿主。由人及蚊虫分离的乙脑不同毒株的毒力差异较由猪获得的为大,了解病毒在自然界中的循环方式才有可能提供有效的预防措施。
HBAg的发现对于乙型肝炎病原的研究是一个重大的突破,对乙型肝炎的诊断提供了简便可行的新途径。我国对HBAg进行了分离工作。从一名血友病患者血清中获得了乙型肝炎抗原的抗体(HBAb),HBAg阳性血清与HBAb形成特异的沉淀弧,而正常人血清与HBAb无反应。用电镜观察HBAg可见到三种主要类型的粒子,而以近似球形颗粒较多,其次是长形粒子和“油炸圈饼”似的大粒子。从肝炎患者血清、多次输血血友病患者血清中检得乙型肝炎抗原及其抗体,均显示乙型肝炎抗原的已知特征。
HBAg的三种形态颗粒中,其中直径为42nm的大颗粒很可能就是病毒颗粒。还试用分部离心法及差速区带离心法作了HbsAg的分离和沉降性质的研究,且建立不连续对流免疫电泳法,用于检测HBAg有一定的价值。为了简化乙型肝炎诊断的操作,建立了耳全血连续对流免疫电泳法,为乙型肝炎诊断和普查工作提供了有利条件。用免疫粘附血凝法和反向被动血凝法和放射免疫扩散提供了有利条件。用免疫粘附血凝法和反向被动血凝法和放射免疫扩散自显影法检测HBAg,证明在乙型肝炎流行地区,水源很可能是一种传染源。
3.人类病毒的理化性质与血清学
将流感病毒PR8株培养于鸭胚,并对流感病毒的性质进行了比较研究。证实了PR8株能培养于鸭胚尿囊液中,各种物理性状与培养于鸡胚中者差别不大,而化学和血清反应性质则因寄主不同而有差异,而且是区别Lee株与PR8株的关键性氨基酸,并说明在鸭胚培养中的病毒具有正常鸭胚尿囊液蛋白的特殊抗原,以实验结果支持了流感病毒包括两种抗原结构的论点。用葡聚糖凝胶柱层析成功地建立了一种简易提纯流感病毒的方法,为流感病毒的分子生物学研究,特别是对于生产灭活流感病毒疫苗提供了方便条件。
为了探讨乙脑病毒的生命本质,对乙脑病毒核酸进行了研究。从乙脑病毒(京卫研1株)感染的鼠脑组织中提取了有感染性的病毒RNA,获得具有感染性的病毒RNA结晶,所提取的RNA制品比较纯净,所得制剂的感染性主要是病毒RNA的作用。为了提高乙脑病毒RNA的提取量和感染浓度,又研究了影响提取量及其感染浓度的因素。证明收获受染鼠脑的时间与所提取RNA的感染浓度有一定的关系;用改进的方法可使病毒RNA的LD50浓度较旧法提高2个对数;据此可制定出一套较适合于该病毒感染性RNA的提取和浓度的常规方法,用鼠脑病毒RNA经不同途径感染鸡胚,病毒可在鸡胚繁殖,但对鸡胚的感染率不高,表明是RNA酶及非特异性物质对病毒RNA的灭活作用或其他原因所致。在研究乙脑病毒的繁殖时,指出黄嘌呤氧化酶活性的增加与病毒的繁殖有密切关系。用乙脑病毒及其感染性RNA感染小白鼠时,观察到脑组织中RNA酶活性有先增加后降低的现象。乙脑病毒RNA经皮下注射小白鼠后,虽然在脑内查不到病毒繁殖,血液中查不出明显的中和抗体,但动物对病毒的攻击却有相当的抵抗力,而用少量病毒(完整颗粒)皮下感染,在活存者血液中虽有明显的中和抗体,但动物对病毒的攻击力却不如病毒RNA,说明病毒RNA引起动物保护的原理可能是病毒RNA诱发出干扰素的结果。乙脑病毒在等电点范围内几乎全部沉淀,但在提纯乙脑病毒时,单纯利用降低pH值的方法以沉淀提纯病毒却较困难,用简便的方法制备了森林脑炎病毒感染性RNA,其活力高,将此种感染性RNA做感染试验,得出此RNA不如病毒稳定,在离体材料易被Rnase灭活,或与其他碱性蛋白质相结合而失去活性。感染后大多未见有病变,但仔猪肾细胞不论对病毒或其RNA都很敏感,新合成的子代病毒感染浓度与原病毒基本相同。
补体结合试验是确定脑炎病毒的一种有价值的方法。在解放初期由于设备差曾用丙酮与乙醚浸渍法制备具有高度敏感的脑炎抗原。但应用醋酸乙醚抗原和本浸抗原的敏感性较高,丙酮乙醚和醋酮本浸抗原特异性较高。研究改良法做补体结合试验,以检查病人及免疫动物血清,所得阳性率较高。若将全部补体结合试验操作在冰溶中,并延长其结合时间,可提高试验的敏感性。将在室温条件下做补体结合试验进行某些改进,更适用于作森林脑炎的血清学诊断。森林脑炎用浓缩提纯的鼻病毒抗原进行鼻病毒补体结合试验,亦获成功。
用血凝抑制试验可作为早期脑炎的血清学诊断。研究乙脑病毒的血凝性质,必须在一定条件下才能发生血凝作用,做乙脑病毒血凝和血凝抑制试验时,用成鸡红血球可代替雏鸡或成鸡血球,而且能凝集绵羊血球,对乙脑病毒在鸡胚细胞培养中产生血凝素的条件及血凝抑制物对血凝素产生的影响,亦作了研究。
用乙脑病毒、圣路易型脑炎病毒和西方马脑脊髓炎病毒分别与动物血清做中和试验,进行了病毒性脑炎不显性感染调查。曾用中和试验和补体结合试验,在全国32个城市对健康人进行了隐性感染的调查,在常用的三种检查乙脑抗体的方法中,中和试验的敏感性和特异性最高,间接血凝法具有与中和试验相同的敏感性和特异性,是一种快速、敏感、简便的血清学方法。在做血清补体结合试验中,发现少数人畜血清对圣路易脑炎与西方马脑髓炎抗原有阳性反应,说明我国亦有西方马脑脊髓炎或相近似的病毒存在。
检查麻疹抗体的血凝抑制试验管法、塑料板法与组织培养中和试验,均具有同样的敏感性,并探讨了影响麻疹病毒血凝浓度的某些因素;还试验出不经过浓缩而获得浓度较高的血凝素,为大量应用血凝抑制试验提供了有利条件。用血凝抑制试验鉴定肠道ECHO病毒的型别,既简化了操作规程,又节省了免疫血清。肠道病毒的许多型别没有血凝能力。研究使缺乏血凝能力的毒株变为有血凝能力的毒株,有着一定的理论和实用价值。
为了寻找理想的腮腺炎动物免疫血清的制造方法,以不同免疫方法在不同类动物上进行了比较,发现豚鼠免疫血清比鸡免疫血清效价高。从抗森林脑炎病毒小白鼠腹水抗体的免疫学化学的比较研究,证明水中抗体效价很高,可代替血清,作为检定用抗体。
随着乙型肝炎抗原检测在临床和普查中推广应用和研究工作的需要,需用免疫动物制备抗体,以腮淋巴结为基础免疫途径,成功地制备出乙型肝炎抗原的抗血清。后选用颌下淋巴结进行基础免疫,制成乙型肝炎抗原的抗血清。
检测HbsAg的方法较多,但有的方法灵敏度较低或需要特殊的仪器设备,因此对几种检测HbsAg方法进行了比较研究,结果用放射免疫自显影法、红血球免疫粘连法和反向血凝法的敏感性最高,比对流电泳的敏感度提高100~200倍左右。后将此法改进,测定高滴度的HbsAg阳性血清比用对流电泳法灵敏度提高500倍左右。
探讨乙型肝炎病毒的本质,生产HbsAg诊断血清等,都需要纯化的HbsAg,但很难得到纯品。因此,建立了包括胃蛋白酶消化,DEAE-纤维素离子交换层析,亲和层析和凝胶过滤等四个工序的综合分离提纯方法,制得了高纯度的HbsAg,此法不需要特殊条件,具有较大的使用价值和经济意义,并用此综合方法制得的HbsAg,免疫豚鼠和马匹,可获得高效价的单项特异抗-HBs血清。放射免疫及反向被动血凝等高敏感检测HbsAg的方法需要有纯的抗疫化学分析,应用DEAE-纤维素离子交换层析和亲和层析制出了抗-HBs,已应用于反向被动血凝和放射免疫自显影,效果良好,并证明马抗-HBs的性质主要为IgGao,对乙型肝炎的被动免疫有肯定的效果,但人的抗-HBs血清的来源较为困难,迫切需要安全有效的高效价动物抗-HBs抗体供临床用。因此,在用纯HbsAg免疫马匹获得了高效价的单特异抗-HBs血清,经DEAE-纤维素离子交换层析提纯其中的IgGao的基础上,再用胃蛋白酶消化,硫酸锌沉淀,制得马抗-HBs的F(ab)2制品,并对消化产物进行了各种分析,结果证明所制备的抗-HBs片段不含有Fo,但仍保持有抗-HBs活性,为乙型肝炎的被动免疫提供了可供人体试用的制品。比较了几种检测HbsAg的方法,以放射免疫自显影、对流电泳法具有敏感度高,特异性强,检出率高等优点,方法简便,24小时可出结果,用于大量人群筛选与普查之用,其敏感性比对流电泳高200~1600倍,并对免疫放射电泳自显影的原理、方法以及简便性、敏感性、特异性、稳定性作了比较研究,指出IRACEP法与IAHA法和R-RHA法的检出率相似。对于控制输血后肝炎的传播、流行病学调查以及临床诊断的实用价值较大。由于免疫粘附血凝试验(IAHA)的敏感性高,常用以检测HbsAg,但此法的干扰因子较多,经改进后,所检出的阳性例数和阳性血清的滴度,与用原来方法所得者基本一致。
4.人类病毒的生物学性质
鸡胚培养常用作分离鉴定病毒、制备抗原、生产疫苗和研究病毒性质的一种手段。比较5株甲型流感病毒在鸡胚肾和人胚肾细胞上的敏感性,PRS株在鸡胚肾细胞繁殖的EID50比人胚肾稍高。将2株乙型流感病毒分别置于不同温度,比较了各组鸡胚尿囊液的血凝效价。将丙型流感病毒于鸡胚尿囊中繁殖传代,打破了过去认为丙型流感病毒对实验动物敏感,在鸡胚尿囊中很难适应的结论。对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型副流感病毒在10种细胞培养上的繁殖特性作了比较研究,为试用人胚肾和豚鼠肾细胞以代替来源不易而伴有隐性病毒的猴肾细胞来分离病毒提供了可能性。试验1株人胚肾传代细胞(MERN株)对肠道病毒的敏感性,表明此种细胞对多种肠道病毒均敏感。比较人胚肾和人胚肺细胞在肠道病毒工作中的使用价值,表明大多数血型的肠道病毒能在这两种细胞中传代,并保持原有的血凝特性,还观察了流感病毒(FM1株)在小白鼠肺繁殖的动态。以乙醚处理后流感病毒的崩裂现象,表明了乙醚崩解病毒的过程,似乎像流感病毒在鸡胚中的发育过程的一个倒行逆转。
微量元素铜、镓、铅等及这些元素的盐像氯化铜、硝酸铅等。衡土元素铈、镨、钕以及放射性元素铀,对流感病毒都有不同程度的抑制作用。三乙烯甘醇蒸气对流感病毒的灭活速率快,可用作空气消毒。以6-硫基嘌呤(6-MP)可完全抑制家兔产生流感病毒(PR8株)的免疫抗体。可用来降低动物的防御机能,增强动物对某种病原微生物的感受性,不同浓度的重水(D20)对乙脑病毒繁殖滴度,可用于脊髓灰质炎活疫苗的生产,亦可用作疫苗生产及研究病毒遗传特征的标记。
在感染乙脑病毒的鸡胚组织培养的病毒培养液中发现了一种类似干扰素的物质。研究干扰素产生与灭活程度的关系,表明乙脑病毒增殖曲线与干扰浓度的曲线密切相关,当病毒被灭活后,也失去刺激细胞产生干扰素的能力,干扰素并不参与乙脑灭活疫苗的免疫机制。选择乙脑病毒于小白鼠系统进行了干扰素产生的研究,比较了两株乙脑病毒产生病毒抑制物的情况。从甲型流感病毒(Ws株)干扰素形成机制的初步结果显示,不仅灭活的整体病毒能促使干扰素的形成,就是病毒RNA、非病毒的RNA及外源的DNA,都可在离体的鸡绒毛尿囊膜上引起对病毒的干扰现象。
在制造乙脑免疫血清时,若用粘液素稀释病毒,较之用健康兔血清稀释病毒所得的结果为好。当乙脑病毒小白鼠试验感染时,粘液素有增强乙脑病毒对小白鼠的致死力的作用。研究药物性睡眠对各种实验性感染的影响时,用小量的鲁米那纳盐催眠小白鼠,使小白鼠接近于生理性睡眠,可降低小白鼠的死亡率和延长生存时间。豆鼠对乙脑病毒有高度的感染性,但冬眠豆鼠不仅可阻止乙脑病毒进行显性感染,也有促进觉醒后感染过程的猛烈发展。利用对豆鼠的感染性与否,可区分乙脑病毒与圣路易病毒。
选择几种有机溶剂对乙脑病毒(京卫研1株)感染力的作用研究,为探讨提纯病毒的方法提供了依据。研究乙脑病毒在中枢神经外组织进行繁殖动态,证明病毒能广泛地在中枢神经外组织进行繁殖,还进行了不同温度对乙脑病毒稳定性的研究、乙脑免疫机制中若干问题的研究以及红血细胞对乙脑病毒的吸附和释放过程的研究。
现在认为,从乙型肝炎抗原血症的人血清中发现的Dane氏颗粒就是完整的乙型肝炎病毒。Dane颗粒的表面部分的抗原性特异性是不同的,证实有核心抗原(HBcag)抗体(抗-HBc)系统的存在。核心颗粒在HBV的分子生物学的研究中占有重要的地位。它是HBV在肝细胞内繁殖的重要指标,从尸解肝组织中提取到HBcAg,应用补体结合试验方法测定了不同人群乙型肝炎核心抗体的情况,并初步制备了豚鼠的核心抗体。制备大量的纯化核心颗粒,乃是开展HBV分子生物学的必要前提,因此,我国进行了HBcAg标准品的研制工作,在掌握密度梯度离心法小量制备的基础上,又进行了区带离心的较大量制备,为今后的生产提供了经验,所制得的较纯的HBV核心颗粒,已用于临床和疫苗的安全性鉴定的研究中。间接血球凝集试验(PHA)的敏感度较高,曾广泛用于检验乙型肝炎表面抗体(抗-HBs),亦可用于检测各型肝炎病的抗-HBs。
Dane颗粒中有三种可以明确测出的生物活性,即HBsAg、HBc-Ag和DNA多聚酶。在检测HbsAg阳性患者血清中,DNA多聚酶活力可作为判断患者体内是否存在有Dane颗粒及其繁殖程度的灵敏标志,我国在乙型肝炎抗原携带者血清中,加入适量的NP40及疏基乙醇,较好地测出了DNA多聚酶的活力。DNA多聚酶伴随于HbsAg,说明HbsAg可能具有合成DNA的模板,从而推断乙型肝炎病毒可能属于DNA病毒。
对最近发现的e抗原(HbsAg)的本质尚未阐明,初步证据提示,HbsAg和病毒体的存在可以说与感染性有密切关系。通过电镜观察DNA多聚酶测定和DNA杂交试验,显示HbsAg与Dane颗粒呈平行关系。我国用改进了的琼脂扩散法和对流电泳法,建立了乙型肝炎e抗原检测法。同时,在HbsAg的放射免疫自显影法的基础上,提纯了人体HBe的抗体(抗HBe)经125Ⅰ标记后,用琼脂扩散放射免疫自显影法检测HbsAg,结果线条清晰,检出率高,且HbeAb用量大为减少,可用作临床检验。
此外,开展了抗菌素、化学药物抑制牛痘病毒空斑的实验研究,在研究抗肿瘤药物丝裂霉素和纺锤霉素对牛痘病毒、新城鸡瘟病毒等在鸡胚细胞上繁殖的影响时,表明适当的浓度可抑制牛痘病毒的细胞变出时间和病毒繁殖。
5.人类病毒的遗传变异研究
无论在自然流行中或实验室中,流感病毒的抗原性及其生物学性状极易发生变异,在1957年世界性流感大流行时分离到的新变种(A2)是甲型流感病毒变异的一个新阶段,选择A2型的Ⅰ相和Ⅱ相代表株与亚甲型间作了抗原和血凝性状的比较。根据A2型流感病毒对特异性抗体的亲和性与非特异性抑制素的敏感性不同,在流感病毒毒株之间存在着相的区别。我国在1957年创立的Ⅰ相和Ⅱ相的名称,不能包括新的内容。进一步研究了相的变异,建议以敏感相(或不敏感相)和亲和相(或不亲和相)来表示某一毒株对抑制素的敏感与否,以及对抗体的亲和程度,确切表达了某一毒株的相别。由于A2型流感病毒的敏感相与不敏感相对非特异性抑制素的敏感性不同的特性在一定条件下可以发生相的变异,对敏感相和不敏感相的抗原结构,吸附红血球后游离的能力、血凝范围、乙醚处理的影响等性状进行了比较研究,不同型别的毒株在引起家兔发热的能力上有所不同,继发现α-抑制素和β-抑制素后,又发现r-抑制素。为了寻找雪貂的代用品,发现可利用小猫来研究病毒对人体的毒力变异。
乙脑病毒通过鸡胚肉组织传代后,有明显的毒力变异。研究乙脑病毒在小白鼠传代时的毒力变化,表明病毒通过鼠脑传代,皮下毒力变化的过程可分为三个阶段:潜伏期、显性期和稳定期;通过鼠脑内传代的病毒,皮下毒力下降的潜伏期及幅度与鼠龄有关。以前报道乙脑病毒接种于鸡胚组织培养,未发现细胞病变,后用感染鼠脑的病毒悬液接种鸡胚单层细胞中可见到明显的细胞病变。并从病毒、宿主细胞与培养环境三个方面探讨了影响乙脑病毒致细胞病变的因素,实验表明用简便的鸡胚组织培养法检查活病毒比用小白鼠脑内接种更为敏感。用荧光抗体直接法研究了乙脑病毒在细胞培养中的繁殖动态,用空斑技术作了乙脑病量滴定,并对影响乙脑病毒蚀斑形成的因素进行了探讨。
探索各种组织培养对麻疹病毒的敏感性,表明传代羊膜细胞FL株更适合作疫苗,病变出现快而显著,适用于麻疹L4株的滴定和中和试验。森林脑炎病毒Co株通过乳小白鼠脑腔传代,获得一株变异种,其变异性相当稳定。在森林脑炎病毒的发病与免疫机制研究表明,病毒经过边缘途径侵入机体,首先经过一个中枢神经外繁殖的阶段,然后侵入脑体,进而发病。人和动物的隐性传染即停留在此阶段。
6.人类病毒的疫苗研制与人群防治
流感病毒减毒疫苗虽然是预防流感的有效措施之一,但由于流感病毒的不断变异,活疫苗毒种往往落后于自然界的病毒抗原变异。实验证明,流感病毒在鸡胚中传代后毒力下降,这是获得减毒疫苗株的可靠方法,对研制活疫苗及研究流感病毒的毒力变异规律有着理论和实际的意义。从亚洲甲型、乙型、丁型流感病毒中筛选出了适合疫苗生产的毒株(沪防60-1株,京科58-26株等)。
随着自然界流感病毒已有了新的变异,人们不断地进行疫苗毒种的筛选工作。应用鸡胚绒毛尿囊膜小块法测定了A2型和乙型病毒的滴度和A2型病毒的中和抗体,并从疫苗接种后的病毒分离率及抗体升高率分析,说明接种者原来的免疫水平对活疫苗的生存性和免疫原性有很大的影响。试用低温连续传代选育出噪声防72-1E28和汉防76-9E18减毒活疫苗生产毒种;利用杂交技术研究温度敏感减毒活疫苗(Ts),开辟了快速选育和疫苗制造的新途径。用地鼠肾细胞制造流感疫苗,为提纯精制流感疫苗提供了新的可能。为了扩大疫苗的抗原谱,达到一次接种同时提高人群对甲、乙型流感病毒的免疫力,增强预防效果,又试制成甲、乙型双流感灭活疫苗。虽然对活疫苗的效果有不同的评价,但多数观察结果证明安全有效,这在全国来说意义很大。
我国研制的乙脑灭活疫苗有两种:一是精制提纯脑疫苗,一是组织培养灭活疫苗。自1950年以来即开始鼠脑疫苗的研究。由于粗制鼠脑脑疫苗中含脑组织成分较多,引起接种后发生变态反应,在精制提纯鼠疫苗方面做了不少工作。所用的精制方法有普遍沉淀离心、冻融后沉淀、鱼精蛋白沉淀等。亦曾制成羊脑疫苗,但效力不如鼠脑疫苗。1951年开始研制不含脑组织的鸡胚组织培养疫苗,鸡胚疫苗经人群使用虽较安全,但效果欠佳,后用地鼠肾组织培养乙脑病毒制成疫苗,使用安全有效,但由于地鼠来源较少,不宜大量生产,故研制了猪肾组织培养疫苗。我国进行过乙脑减毒活疫苗的研究工作,将乙脑病毒SA14株通过地鼠肾细胞连续传代,纯化,获得了三个蚀斑系病毒弱毒株,进一步减毒,获得了高度减毒而稳定的5-3弱毒株,用5-3株制成安全有效的疫苗,为预防乙型脑炎开辟了新的前景。另一毒株经紫外线处理进一步减毒,获得2-8弱毒株,同样是我国选出的毒力低而免疫较好的毒株。用无血清生长液代替加血清生长液来培养地鼠肾细胞制成的组织疫苗,效果良好。
曾以麻疹病毒L4株试制了多批麻疹减毒活疫苗,试用效果肯定,但有发热反应。在接种活疫苗时,加用胎盘球蛋白肌注,可达到减轻临床发热反应而不抑制抗体反应的目的,但随着胎盘球蛋白剂量的增加,疫苗的治病性却降低。对L4株进一步减毒,获得了数株高度减毒的疫苗株。L4株和我国分离的M60-5株在人羊膜细胞、鸡胚羊膜腔和鸡胚细胞传代都有减毒的效果,但在某一系统中长期传代不是减毒的惟一因素,倘若更换另一系统传代后,又出现进一步减毒,这就初步解决了疫苗发热反应问题。1960年我国首次采用国内分离的麻疹病毒株,通过鸡胚细胞传代,获得了高度减毒株(S191CEC系统),并制成减毒活疫苗,经临床使用高热率减至4.38%,血凝抑制抗体及中和抗体阳转率均达到国内外高度减毒活疫苗的水平。
1960年我国制成了第一批脊髓灰质炎疫苗(用Sabin氏减毒株),试用安全、有效、反应小,可显著降低发病率,控制了季节性流行。同时研究了脊髓灰质炎Ⅰ、Ⅱ型活疫苗在小儿肠道组织内的繁殖动态和口服活疫苗的生产问题。又制成服用方便的脊髓灰质炎Ⅰ、Ⅱ型混合糖丸活疫苗。为了建立我国自己的疫苗毒株,采用快速传代方法减毒,选育出脊髓灰质炎中Ⅲ2和中Ⅲ17变异株,为我国脊髓灰质炎Ⅲ型活疫苗的生产提供了较好的新毒株,并已投入生产。由于猴肾细胞培养物隐藏猴病毒因子,1972~1973年我国建立了人胚肺二倍体细胞株(2BS株和KMB-17株)以替换原代猴肾细胞培养物,并用以制成三个型别的脊髓灰质炎活疫苗,效果良好。
我国应用灭活混合疫苗(鼻病毒、副流感病毒,流感病毒等)进行了普通感冒的预防。由于猪肾组织培养对7型和3型腺病毒都很敏感,用以制成了腺病毒猪肾灭活疫苗。将此猪肾灭活疫苗与百日咳菌苗、精制白喉毒素混合制成三联疫苗,其效果显著高于单纯腺病毒灭活疫苗,为制备多价疫苗提供了依据。
取减毒的Ender株流腮病毒鸡胚尿囊液制成了冻干活疫苗,经人体接种,产生的血清抗体良好,引起的人体反应轻微。森林脑炎灭活疫苗经不同方法和条件所免疫的小白鼠,行脑腔攻击病毒时保护力很低,而以脑外部位攻击时,则保护力极为显著,可能是脑神经组织缺乏免疫反应之故。
黄热病毒善于变异,通过组织培养,可使毒性很高的黄热病毒Asibi株,转变为对人及猴无毒的有免疫功能的17D变异株。用此17D变异株制成多联多价黄热疫苗,受到广大群众的欢迎,用17D黄热疫苗与牛痘疫苗、霍乱菌苗同时接种于家兔,对家兔抗体产生的影响,结果黄热疫苗并不影响牛痘与霍乱抗体的形成,对黄热抗体的产生也无明显的影响。
我国已基本灭绝了狂犬病,但由于狂犬病是一种自然疫源疾病,要为交通不便的地区生产各种狂犬病疫苗进行预防治疗,并对国内外株固定有毒的抗原性和免疫原性进行比较研究,从1954年开始用北京株固定毒生产狂犬兔脑疫苗(Sample疫苗)在全国使用,收到了肯定的防效。在疫苗生产中用兔脑还是羊脑制备的问题上,做了三种固定毒的毒力试验,结果以鼠脑最强,羊兔之间无差别。各地测得的羊脑疫苗的效价比兔脑疫苗的为高。为了获得高价而稳定的疫苗,研制了两种真空冷冻干燥疫苗,冻干病苗引起麻痹症状比液体疫苗为少。上海、武汉、长春等地均试制了抗狂犬病血清。由于脑组织疫苗可能产生严重的变态反应或成残废,近几年来研制了甲醛灭活的地鼠肾细胞减毒死疫苗、人二倍体细胞培养的减毒活疫苗和病毒亚单位疫苗,以期效果好、反应小,现已取得了进展。利用北京株狂犬兔脑固定毒,通过地鼠肾细胞传代,获得一株性能良好的组织培养狂犬疫苗(aGT株),为制造不会造成变态反应原的组织培养狂犬疫苗创造了条件。利用猪全血水解蛋白,来替代人的白蛋白做狂犬组织培养疫苗的保护剂,在乙脑和狂犬疫苗生产中已大量试用。
自新中国成立以来,我国推行义务痘和定期复种的措施,每年使用疫苗接种近亿万人次,基本上消灭了天花。蛋白胨混于甘油中对痘苗病毒有良好的保护作用,其耐热性、稳定性和发痘率显著高于普通甘油痘苗。对牛痘苗病毒变异的研究,将牛痘苗在鸡胚中连续传代,最后获得了BB-41变异株,为创造“无疤痘苗”提供了线索。我国进行的国内外痘苗毒株反应原性的比较试验结果表明,国内生产的毒株天坛株与研究毒株广9株,均与国际公认的强毒株相似,并将痘苗病毒在鸡胚纯毛尿囊膜上挑单疱的以低温传代方法,筛选出纯系弱毒株。
乙型肝炎的免疫治疗虽处于试验阶段,我国亦做了些工作。由于HbsAg不含有DNA和DNA多聚酶,不会引起感染,却可激发产生具有保护作用的抗-HBs,我国已从慢性HbsAg携带者血清中提纯HbsAg制作乙型肝炎疫苗,经初步人体试用,未发现乙型肝炎感染和不良反应,部分接种者已产生了抗-HBs。
7.中药对人类病毒的抑制作用
为了发掘祖国医学宝库,我国研究了中药对人类病毒的抑制作用,对病毒防治工作起到了指导作用,给祖国医学以科学的论证。例如,分别在试管内用直接接触法、鸡胚体外法和鸡胚半体内法对500余种中草药(包括单味药、复方合剂)进行了筛选,结果以黄连、泽漆、槟榔、常山、柴胡、桂皮、贯众、桂花、香薷、香茅、半夏、九木香、金银花、褐狼、巴巴草、黄连煎剂、藿香淡剂、黄龙合剂、银翘散合剂、茵陈酒精浸剂、满山香水煎剂、大青叶水煎剂、大蒜油吐温注射液、香藿油烟熏剂,对流感病毒有明显的抑制作用。但必须指出,由于各种中草药所含的有效成分不同,采用不同的筛选方法,往往得到不同的药物效果。中药多半是抑制病毒的繁殖,而不是杀死病毒。中草药抑制病毒的作用是多方面的,有的是药物与病毒直接接触灭活(如贯众等),有的在病毒感染细胞后给药起抑制病毒作用(如葫芦等),有的在感染病毒前给药也有抑毒作用(如猪仔笠等),有的药物只有一种给药方式有抑毒作用,有的则几种给药方式都有抑毒作用,这与中药的有效成分是挥发油还是单宁质有关。联系到病毒感染细胞过程是通过五个步骤来完成的(即病毒吸附、穿入、病毒核酸复制和蛋白质合成、病毒颗粒成熟、病毒颗粒释放),凡是作用于这五个环节中的任何一个环节,对阻止疾病的发展都是有效的。初步看出,感染前给药可能是阻止病毒的吸附与穿入,感染后给药可能是抑制病毒在细胞内繁殖,这为研究药理机制提供了有益的资料。
用一些中药复方及单味药对乙脑病毒感染进行实验治疗,得出用白虎汤治疗组的小白鼠存活率较对照组为高。以筛选出的抑制普通感冒病毒的中草药中,选出金银花、射干、牛旁子、贯众制成抗感冒合剂,获得了疗效。在200余种中草药中,发现桑寄生、淫羊藿、柴胡及两种复方对脊髓灰质炎病毒及其肠道病毒有抑制作用。中国鲍鱼浸液亦有少许治疗小白鼠实验性脊髓灰质炎的作用。用100余种在肝炎防治上常用的中药,筛选黄柏、虎杖、蚕砂、贯众、鱼腥草等10种对乙型肝炎抗原有抑制作用。
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