猪用疫苗种类与应用

2016-02-01何启盖

中国畜牧兽医文摘 2016年2期

关键词：免疫原性佐剂基因工程

何启盖

猪用疫苗种类与应用

何启盖

1 种类

根据抗原性质可分为灭活疫苗、弱毒活疫苗、亚单位疫苗、工程疫苗、核酸疫苗和转基因植物可饲疫苗；根据疫苗功效则可分为预防性疫苗和治疗性疫苗。

1.1 灭活疫苗

将分类离培养的病原微生物（多数为强毒株）用适当的化学试剂将其灭活但保留其免疫原性，与不同的佐剂混合后乳化制成灭活疫苗。目前，用于制备灭活疫苗的佐剂有矿物油佐剂和氢氧化铝佐剂。前者多用于病毒性疫苗，如当前使用的猪圆环病毒灭活疫苗、伪狂犬病毒灭活疫苗；用氢氧化铝作为佐剂制备疫苗静置后，会出现分层，疫苗在使用前摇匀即可，该佐剂多用于细菌疫苗。蜂胶佐剂多用于细菌苗和亚单位疫苗。

灭活疫苗的用途：①新分离的病原，短期内难以致弱。如高致病性猪蓝耳病灭活疫苗、猪圆环病毒灭活疫苗和兔瘟灭活疫苗。②血清型较多的病原，疫苗的保护力呈现血清型特异性，如猪胸膜肺炎放线如新分离的口蹄疫 Mya-98 株。猪用灭活疫苗中，有猪伪狂犬病灭活疫苗、猪口蹄疫 O 型（单价/ 二价 / 三价）灭活疫苗、猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗、猪圆环病毒灭活疫苗、猪细小病毒灭活疫苗、猪乙脑灭活疫苗、猪链球菌病单价（二价 / 三价）灭活疫苗、副猪嗜血杆菌三价灭活疫苗和猪传染性胸膜肺炎三价灭活疫苗等。

灭活疫苗的优点是安全性强，疫苗毒株无毒力返强的危险；多数疫苗的免疫种效果不受仔猪母源抗体水平高低的干扰；贮存条件方面，一般需冷藏保存，不能冷冻。其缺点是需要免疫次数多，种后局部反应略大，甚至出现种部位污染，可引起局部炎症脓肿，影响种效果，也降低局部的肉品质量。

1.2 弱毒活疫苗

疫苗种类指将毒力下降或毒力完全丧失的病原微生物，与牛奶、明胶等佐剂混合后经过低温冻干后形成的疏松状制剂。严格意义上，此类疫苗不包含采用基因工程方法下几种：（1）细菌活疫苗：如仔猪副伤寒疫苗，猪丹毒-肺疫活疫苗（2）病毒活疫苗：猪瘟活疫苗、伪狂犬病活疫苗和猪繁殖与呼吸综合征活疫苗。（3）猪支原体肺炎活疫苗。预防猪寄生虫的活疫苗尚未问世。

我国常用的弱毒活疫苗较多，如猪瘟活疫苗、猪伪狂犬病活疫苗、猪繁殖与呼吸综合征活疫苗、猪乙肝疫苗、猪丹毒活疫苗、猪肺疫活疫苗、仔猪副伤寒疫苗、猪马腺疫链球菌活疫苗等。

活疫苗的优点与缺点：

优点是：（1）免疫途径多样：可通过肌肉注射、滴鼻、口服等途径免疫。（2）刺激产生黏膜免疫：除肌肉注射外，滴鼻和口服途径免疫后可刺激机体产生局部分泌型 IgA，形成黏膜免疫，在预防呼吸道感染和消化道感染中具有独特的作用，这是灭活疫苗无法比拟的，如沙门氏菌口服可以刺激机体肠道局部黏膜免疫。（3）免疫后可刺激产生体液免疫和细胞免疫，免疫效果较为确实。（4）免疫次数少于灭活疫苗。（5）种后局部反应低。毒 - 肺疫二联弱毒疫苗和猪支原体弱毒疫苗等；活疫苗运输保存条件严格，需冷冻条件。

1.3 基因工程疫苗

利用分子生物学手段改造病原微生物的基因，获得毒力下降、丧失的突变株或构建以弱毒株为载体、表达外源基因的重组毒（菌）株，并利用它们作为疫苗毒株制备疫苗，包括基因缺失活疫苗和基因工程活载体疫苗。该疫苗与常规弱毒疫苗相比，主要区别在于后者采用常规技术，而非分子生物学技术，来致弱病原微生物，不确定其毒力致弱的分子机制。

作为基因工程疫苗载体的病毒或细菌，其主要特性是：致病力下降或缺失、对靶动物和非靶动物是安全的，基因组庞大、可容纳外源基因，并高效表达。常用的活载体有：伪狂犬病毒弱毒株、腺病毒、沙门氏菌弱毒菌株、乳酸杆菌、胸膜肺炎放线杆菌弱毒株。我国在“十一五”期间，在“863”课题资助下，开展了以伪狂犬病毒为载体，表达猪细小病毒、乙脑病毒、口蹄疫病毒和猪繁殖与呼吸综合征病毒主要免疫原性基因的研究。鉴于对其安全性的忧虑，我国规定转基因生物（包含基因工程疫苗）必须经历实验室和野外安全性观察测试，获得安全证书后，方能进行疫苗学研究，以申报兽用生物制品新兽药证书。

目前，我国已经批准上市的基因工程疫苗有：猪伪狂犬病基因缺失疫苗、口蹄疫基因工程疫苗、猪编码免疫原性蛋白的基因克隆到真核表达载体中制备重组质粒，这种质粒直导入动物体内，利用宿主体内的转录翻译系统，合成该蛋白，刺激机体产生针对相应的细胞免疫和体液抗体，因而称之为 DNA 疫苗。DNA疫苗可以用大肠杆菌大量制备，成本较低。针对细菌病、病毒病和寄生虫病的 DNA 疫苗报道较多。但基于是否整合到宿主染色体等安全性考虑，核酸疫苗多处于实验研究阶段，尚未大量应用。RNA 疫苗是近几年才出现的一种核酸疫苗，主要在人类医学中，作为 RNA 类药物，用于抗肿瘤研究。在动物疫苗领域尚未见RNA 疫苗的应用报道。

1.4 核酸疫苗

核酸疫苗产生于 20 世纪 80 年代。将病原微生物或寄生虫基因组中编码免疫原性蛋白的基因克隆到真核表达载体中制备重组质粒，这种质粒直导入动物体内，利用宿主体内的转录翻译系统，合成该蛋白，刺激机体产生针对相应的细胞免疫和体液抗体，因而称之为 DNA 疫苗。DNA 疫苗可以用大肠杆菌大量制备，成本较低。针对细菌病、病毒病和寄生虫病的 DNA 疫苗报道较多。但基于是否整合到宿主染色体等安全性考虑，核酸疫苗多处于实验研究阶段，尚未大量应用。RNA 疫苗是近几年才出现的一种核酸疫苗，主要在人类医学中，作为 RNA 类药物，用于抗肿瘤研究。在动物疫苗领域尚未见 RNA 疫苗的应用报道。

1.5 亚单位疫苗与合成肽疫苗

利用物理化学方法提纯病原微生物中具免疫原性的组分，或者利用基因工程表达该组分，纯化后加入佐剂而制成。猪传染性胸膜肺炎的亚单位疫苗中含有毒素 I，毒素 II，毒素 III 和外膜蛋白等，能提供对所有 15 个血清型的交叉保护力。我国使用的口蹄疫合成肽疫苗，是利用人工方法合成口蹄疫病毒 VP1 蛋白中具有较强免疫原性的抗原片段，加入佐剂制成。该疫苗的优点是抗原组分单一，纯度高，免疫反应强，副作用低；能迅速针对新出现变异毒株研制其合成肽疫苗。但是，其成本较高。

1.6 转基因植物可饲疫苗

将病原微生物中编码免疫蛋白的基因插入植物基因组中，获得表达病原微生物免疫原性的植物，再从植物中提纯蛋白用于注射动物或将植物直饲喂动物，产生免疫力。用于表达免疫原性基因的植物主要是马铃薯、玉米、蔬菜、番茄、烟草和香蕉等，称为转基因可饲疫苗（ediable vaccine）。此类疫苗在口蹄疫（拟南芥、苜蓿和马铃薯为受体）、猪传染性胃肠炎（马铃薯、花椰菜和土豆为受体）、腹泻（烟草为受体）和轮状病毒感染（番茄和马铃薯为受体）等疾病防控中有研究的报道，但未见临床应用。目前的技术难题是：选择直生食和贮藏方便的植物作为表达植株（烟草不适用于动物基因的筛选和优化其密码子和使用合适启动子，使其表达量满足疫苗免疫剂量的要求；免疫剂量免疫程序的确定；并设法提高口服后黏膜免疫效果。转基因植物可饲疫苗主要应用在胃肠道疾病中。