三、 结核菌素试剂的研发历程

从1890年Robert Koch最早发明旧结核菌素以来,从旧结核菌素发展为纯蛋白衍生物,结核菌素试剂的研发经过了100多年的历史。
(一) 旧结核菌素(OT)
1890年,Robert Koch将结核杆菌接种于含5%甘油的牛肉汤,经6~8周37℃培养后,加温100℃约1小时灭菌,然后进行过滤,再将滤液加热80℃蒸发,浓缩至原来体积的1/10,制成了旧结核菌素(old tuberculin,OT),OT制备容易、性质稳定,但生产工艺较为粗糙,主要成分为结核蛋白及其分解产物,同时还包括了一些与活性无关的多糖、核酸、脂类、结核菌代谢产物及培养基中的各种成分,故常造成非特异性反应。1907年,奥地利人V.Pirquet应用Robert Koch制备的OT,发明了结核菌素皮肤刮种方法,以此来诊断结核菌感染和结核病,这是结核菌素试剂在结核感染和结核病诊断的最早应用。
1952年,世界卫生组织(WHO)将旧结核菌素标准化,规定1TU = 1/100mg的国际标准旧结核菌素,即旧结核菌素1mg = 100TU,1ml旧结核菌素= 1000mg,1ml旧结核菌素= 1000 × 100 = 100 000TU(tuberculin unit,结素单位)。
用于制造旧结核菌素的菌种各异,我国主要用人型93004、93009和93001株(即美国34283株)。由于旧结核菌素的特异性不足,早已经被结核菌纯蛋白衍生物所替代而停止使用。
(二) 纯蛋白衍生物(PPD)
1928年首次提得结核蛋白,1932年F.Seibert用Long氏综合培养基培养,用三氯乙酸沉淀制成实验制品,称纯结核蛋白(TPT)。1934年实际使用的纯结核菌素是用Dorset培养基培养6~8周,经100℃ 3小时杀死,每千克加122ml甘油,热浴蒸发浓缩至1/5,加苯酚防腐,在冷室过滤,再用火棉胶膜超滤,10%三氯乙酸沉淀,去杂质,经无水乙醚脱水得晶体状纯结核蛋白。因其中可能仍有变性蛋白,故称为纯蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)。
1934年Seibert建立硫酸铵盐析法制备PPD。该种方法制备的PPD产品,其多糖、核酸、脂肪含量急剧减少,成为一种富含蛋白质的制剂。1944年,在美国以此种方法制备的PPD(批号:49608)被命名为PPD-S,作为该类型制剂的参考品。由于PPD-S效价和特异性均更强,1952年WHO将PPD-S定为哺乳类国际标准结核菌素,其含量与OT的比较见表1-1。
表1-1 哺乳类动物性结核菌素的国际标准品
1955年,WHO与联合国国际儿童基金会(UNICEF)委托丹麦血清研究所生产了一大批PPD产品,定名为PPD-RT23,并推荐为各国进行结核病流行病学调查使用的产品。PPD-RT23是以7株人型结核杆菌所制成,其中E5、E9656、E1580、U1921系原制备RT19-22的菌株,新增加3株T3419、T3480、T3487是从结核病患者中分离出来的菌株。共有95批滤液,其中有18批发现有沉淀而废弃,保留了77批,用乙醚制成混悬液,挥发干燥,保证了混合均匀,提高了蛋白纯度。目前,2TU的PPDRT23被WHO和国际防痨联盟推荐使用,是全球使用最为广泛的PPD产品。
此后,许多国家都研发和生产出各自的PPD,并在PPD字样之后加后缀以示区别。如英国生产为PPD-Weybige,加拿大生产为PPD-CT68,法国生产为PPD-IP48,以及日本生产为PPD-S等。