福氏痢疾杆菌，导致痢疾的几种微生物之一，是一种讨厌的病原体。它喜欢侵入人体肠粘膜细胞，引起腹泻、肠蠕动紊乱、发烧等症状，病程可达一周以上。

这种痢疾杆菌，是人们身边最具感染性的病原体之一，通常只要10个细菌，就足以使人感染。

但是，杰拉特 · C · 萨道夫（Jerald · C · Sadoff）想象的未来，成人和儿童，特别在发展中的国家，只要吞服一粒含福氏痢疾杆菌的胶丸，就能预防从结核到艾滋病等传染病。萨道夫，现为西点墨克（Merck）研究实验室的细菌学家，他的设想可不是狂热。他只是正在研究称做DNA疫苗的众多研究人员之一。他们认为，DNA疫苗是作彻底免疫的新型疫苗。

最近，颇多研究人员正式宣称，DNA疫苗是疫苗学上的第三次革命。首先，作为纪念爱德华 · 詹纳（Edward Jenner）接种牛痘预防天花成功200周年，几十年来，免疫学家循着詹纳走过的路，用感染非人动物的微生物或者人类致病微生物的减毒株，来制造疫苗。

第二次疫苗革命发生于前不久。分子生物学提供的工具，使研究人员得以从病毒、细菌及其它传染性病原体认定并分离出特异的抗原，通常是蛋白质或其片断。接种这些抗原，就能对相关微生物产生免疫反应。例如，乙肝疫苗直接采用乙肝病毒表面的一种蛋白质。

在过去的几年里，许多研究人员已经证明DNA疫苗对前两种传统型疫苗是潜在的替代者；只要简单地接种编码抗原的基因，就能激发起对该抗原的免疫反应，细胞处理外来的DNA显然是容易的：合成其编码的抗原，并激起对抗原的免疫反应。这免疫反应较直接接种抗原者更具保护性。

基于这种思路制成的疫苗，常被称作裸DNA疫苗，已通过最初的检验步骤，进入针对艾滋病与癌症的小规模人体试验。

DNA疫苗已从“两年前实际上的不被接受，发展到现在这样的诱人前景”，麻省理工大学（MIT）医学中心的哈立德 · L · 罗滨逊（Harriet L · Robinson）惊叹不已。

但是，有关DNA疫苗的研究还只是刚起步。当绝大多数研究人员凭借注射器直接注入DNA，或应用所谓基因炮，把包裹着DNA的金粒经皮肤射入时，有少数研究人员，例如萨道夫已在探索口服DNA疫苗的可能性。

有很多理由，包括价廉与简便，使得口服疫苗很受欢迎。不需消耗针头，不需专业人员来注射，因此不用担心交叉感染是其主要优点。特别在发展中国家，需作数百万人的接种。”讲到底，还是口服疫苗较简易。”萨道夫说。

口服疫苗，较之注射疫苗，还可提供不同，且更为有效的保护 :注射疫苗使抗原直接进入血流，使血流成为最大多数保护性抗体与细胞免疫的反应坊朽。

但血流对某些微生物，并非是产生免疫反应的最佳部位。许多感染性微生物到达血流前，必需越过粘膜屏障的免疫系统。

含抗体的厚层粘液，保护着体内呼吸、胃肠、泌尿、生殖诸系统的粘膜。粘膜能套住入侵的微生物，阻止它们在体内获得立足点。

较之注射疫苗，口服疫苗更能强化肠道粘膜壁对特定微生物的免疫反应。这种反应转而诱导出其它部位粘膜的同样反应，特别是生殖系统的阴道等部位的粘膜其免疫反应。

“有证据表明，这些部位的免疫反应，以我们还不十分清楚的方式联系着”，英国应用微生物学研究中心的克利斯多夫 · 克莱格（Christopher Clegg）说。

克莱格写道，用口服疫苗激发生殖器官表面粘膜产生抗HIV的抗体，以防止艾滋病毒经性接触传播，是一可能途径。

把福氏痢疾杆菌转变为口服疫苗，是研究人员的新策略。细菌已成为DNA疫苗生产者常用的重要工具，但研究人员通常只是把它作为复制DNA的一个简单方法，而不是把它作为将DNA释入体内的一个方法。

为复制足够的DNA作疫苗之用，研究人员将所需DNA弯曲成叫做质粒的基因环，并将它插入细菌。当细菌迅猛增殖时，质粒与细菌本身的DNA—道复制。研究人员最后杀死细菌，纯化质粒，供作注射疫苗之用。

接着，位于华盛顿的华尔脱 · 里特陆军研究所的萨道夫及其同事意识到，他们能简化掉一个复杂步骤，让福氏痢疾杆菌完成复制并释入质粒的双重任务。

研究人员已经应用细菌作为抗原的释入系统。如果他们把编码特种抗原的基因插入无害的菌株，可以推理，该菌株应能产出大量抗原。如果一个人吞下这样的转基因细菌，他或她对该抗原应能作出强烈的免疫反应。华尔脱 · 里特研究组发现，问题出在，让福氏痢疾杆菌去合成其它细菌激发免疫的抗原并不容易。

因此，华尔脱 · 里特研究组，包括唐纳托 · R · 塞兹摩尔（Donato R · Sizemore）与阿瑟 · A · 布朗斯特隆（Arthur A · Branstrom）决定放弃这一目际，而专注于让细菌去感染宿主细胞，同时把质粒卸下。

“这样，细菌不再产生非本身的抗原，只是一个释入DNA的载体。细菌对此不介意， 我们则免去了需要解决的人工释入问题。”萨道夫说。

萨道夫及其同事讨论了这种构思。基于该构思的早期成果已发表于1995年10月13日的Science杂志，并于今年2月在贝蒂斯塔市（Bethesda）举行的DNA疫苗国际会议上宣讲。

把福氏痢疾杆菌转变为口服DNA疫苗，研究人员首先需使它对人安全。鉴于该菌只在侵入细胞后繁殖才致病，华尔脱 · 里特研究组设法消除其复制所需的一个决定性基因。他们认为，无此基因，在宿主细胞里该菌终将裂解而消失。

“细菌伤残到这种地步，一次也不能分裂了，更不可能使人致病了，”萨道夫说。

萨道夫写道，用这种方法接种DNA疫苗，颇难检验。因为在自然情况下，福氏痢疾杆菌只感染人和少数几种猴子。但是，研究人员已证明，在试管里，福氏痢疾杆菌能侵入哺乳动物细胞，并能卸下多余的质粒。

科学家已证实，在活体动物体内，福氏痢疾杆菌能感染荷兰猪眼内细胞，并释入多余的DNA质粒。当经鼻腔接种小鼠，福氏痢疾杆菌确实激起了对释入DNA所编码的抗原抗体的免疫反应。

这种口服DNA疫苗的首次实际检验正在进行中。“我们已给猴子口服一种DNA疫苗，结果还未给出”，萨道夫说。

把福氏痢疾杆菌转变为口服DNA疫苗，感兴趣的不只是华尔脱 · 里特研究组，，马里兰大学人类病毒研究所的大卫 · M · 洪尼（David M · Hone）研究组对此也有其独特的构思。

但是，洪尼及其同事用了另一种使福氏痢疾杆菌不能增殖的方法。他们困扰于萨道夫研究组方法减弱了福氏痢疾杆菌的感染力，改用消除复制所必需的另外两个基因法。

无论福氏痢疾杆菌已受到多大损伤，两个研究组都难说服其同事，说福氏菌是口服DNA疫苗的最安全选择。细菌是善于在菌类间互换基因物质的；因此，认为福氏痢疾杆菌可向其它细菌换来所需基因的恢复其增殖能力的考虑，并非毫无道理。

没有上述安全问题的一些其它口服DNA疫苗的方法很快就向福氏痢疾杆菌法构成挑战。例如，在1997年2月的口服DNA疫苗国际会议上，克莱格详述了为把质粒DNA装进生物多聚体叫做PLG. 微粒所作的努力。

“PLG已长期应用于医学，是很安全而无害的材料”，克莱格说。PLG进入体内后一周即消失，这一特点使它成为生物降解缝线的普遍选择。

在PLG微粒消失前，它能保护口服疫苗中易受损害的DNA，使之不受胃肠道内酸及酶的损害。“胃肠道对DNA可是个很不利的环境”，克莱格写道。

许多PLG微粒在通过胃肠道时被宿主细胞所吞噬，当生物多聚体慢慢降解时，其所包装的质粒被释入细胞液中。

最近，克莱格及其同事将PLG包装的DNA导入小鼠胃内，他们观察到对DNA编码抗原的抗体反应。

克莱格起初的目标是预防麻疹以PLG为包装的口服DNA疫苗。当他说到将DNA包装入PLG的方法应更有效时，他还注意到，最后的产品（冻干白色粉末）在无冷藏条件下应是稳定的。“我想，这是第三世界方便地分发疫苗的实际有利条件”，他说。

口服DNA疫苗另一种可能的非细菌载体就是蜗壳微粒，其脂质结构形似蜗壳，故名。几层天然脂质间布满钙离子，卷起即成蜗壳微粒。“它们看似小冻胶卷”，新泽西州医科与牙科大学的拉斐尔 · J · 曼宁诺（Raphael J · Mannino）说。

最近，研究人员正在试验含有编码HIV外膜蛋白质的基因的蜗壳微粒。曼宁诺断言，蜗壳微粒将为口服DNA疫苗提供极端安全的选择。

“这些都是天然物质。我们从未发现任何毒性”，他说。

是否还有什么理由，认为DNA疫苗（口服的或非口服的）不符合第三次疫苗革命的条件？有个顾虑，就是外来质粒可能破坏细胞正常基因的功能。

在细胞试验、动物试验，以及现正进行的人体试验，研究人员都已严密地观察了这种可能性。“但所有的证据都表明，外来质粒不与细胞基因组整合。”克莱格说。

接着，他又说，“试验以难以令人信服的方法进行。这是大海里捞针的问题。”

有朝一日，福氏痢疾杆菌或其它类型口服DNA疫苗会结出硕果，在那时全球的人们会欢呼：口服接种预防疾病真是太方便了！

[Science News，1996年5月11日］