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鸡传染性法氏囊病疫苗应用现状与研究进展

2016-03-19于建立凌红丽

安徽农业科学 2016年1期
关键词:疫苗应用发展

于建立,王 雷,魏 波,凌红丽

(青岛蔚蓝生物股份有限公司,山东青岛 266114)



鸡传染性法氏囊病疫苗应用现状与研究进展

于建立,王 雷,魏 波,凌红丽*

(青岛蔚蓝生物股份有限公司,山东青岛 266114)

传染性法氏囊病是一种急性、高度接触性传染病,主要发生于3~12周龄雏鸡,并具有病程短、发病率高、死亡率高的特点,是一直困扰世界养禽业的重要疫病。传染性法氏囊病的病原体为传染性法氏囊病毒(IBDV),主要侵害雏鸡的免疫器官法氏囊,损伤淋巴细胞,从而导致病鸡的免疫抑制[1],进而增加对其他病原的易感性,甚至造成对其他疫苗的免疫应答能力下降。传染性法氏囊病毒(IBDV)是一种双链RNA病毒,由单层衣壳包被,呈20面体结构,直径达60 nm。与其他RNA病毒相似,由于自身复制酶的校正功能弱,变异速度远快于其他类型病毒,所以传染性法氏囊病毒也具有许多的变异体[2],造成了疫病防控的高挑战性。IBDV的体外生存能力极强,可以在鸡舍内存活122 d,目前养殖企业大多使用灭活疫苗或弱毒疫苗进行防控。

雏鸡接种疫苗并产生获得性免疫应答前存在一个免疫空白期,而先天性免疫机制,尤其是母源抗体的存在,很好地填补了该时期。Block等[3]研究发现母源性抗体的半衰期一般为5~6 d,但肉鸡的母源抗体半衰期仅为3 d。母源抗体半衰期主要依赖于初始抗体的水平,在实际养殖条件下不同的鸡群甚至同一鸡群的不同个体之间初始抗体水平各异,导致母源抗体的半衰期长短不一。值得注意是,母源抗体的存在也很大程度上影响了疫苗的使用效果,如何更好地平衡二者仍然是一个世界性难题。为了更有效地预防与控制传染性法氏囊病,新技术和新型疫苗正在被不断开发和应用。笔者对传染性法氏囊病疫苗的应用现状及研究进展进行了综述,并对新型疫苗和新技术进行了展望,以期为该传染性疾病提供更好的防控策略和方向。

1应用现状

1.1弱毒疫苗弱毒苗可以在体内模拟感染,诱导细胞免疫和体液免疫。由于其简单有效,目前被养殖企业广泛接受和大规模应用。但是,弱毒疫苗的使用具有一定的风险性,存在水平或垂直传播的可能;尤其是弱毒株毒力返强,造成疫病暴发的现象时有发生。目前市场上流通的弱毒疫苗大多通过对临床野毒株的连续传代致弱而来,该方法虽然能够保留病毒的免疫原性,但却忽视了其毒力返强而造成临床感染的可能性[4]。

受母源抗体的影响,弱毒疫苗的早期使用效果大打折扣,且对IBDV超强毒株的交叉保护作用也不如人意。Rautenschlein等[5]证实由中等强度毒株制成的弱毒疫苗可以克服母源性抗体的干扰,但是会对雏鸡法氏囊造成更严重的损伤,甚至会导致雏鸡出现免疫抑制,而且其对IBDV变异株和超强毒株亦无保护作用。安全性是弱毒疫苗研发中的焦点。

1.2灭活疫苗与弱毒疫苗相比,全病毒灭活疫苗在安全性上得到提升。但是,作为一种非复制性抗原灭活疫苗,必须添加佐剂联合使用,并要反复多次加强免疫,导致疫苗使用成本增加。灭活疫苗一般情况下为油包水剂型,诱导机体产生特异性T细胞应答和炎症[6]。灭活疫苗主要通过皮下注射或肌肉注射的方式来接种,接种剂量大,吸收缓慢,导致产生免疫保护所需时间长,不适于紧急免疫接种,限制了灭活疫苗的应用。

1.3基因工程亚单位疫苗随着分子生物学技术的日益完善与实用化,基因工程疫苗的出现与上市很大程度上改变了当前的疫苗免疫形势。传染性法氏囊病毒核酸A节段可以编码生成110 kD的多聚蛋白,并自动催化成VP2、VP3和VP4蛋白,其中的VP2蛋白是病毒主要的衣壳蛋白,具有良好的致免疫源性,可以作为宿主的保护性抗原,刺激机体产生中和抗体[7-8]。VP2蛋白是一种结构依赖性蛋白,其在大肠杆菌[7]、酵母[9]、杆状病毒[10],甚至植物表达系统[11]都已经被表达与应用。由该抗原制备的商业化产品不仅安全性良好,而且由于IBDV抗原很多,针对该单一抗原的亚单位疫苗的应用更有利于鸡群免疫状态的监测,尤其是对接种鸡群与感染鸡群的区分,为养殖场免疫判断或加强免疫时间点的选择提供便利,目前已经被逐渐推广使用。Martinez等[12]研究发现杆状病毒表达的抗原蛋白能够形成管状结构,但其提供的保护作用要弱于呈二十面体结构的空外壳。此外,将VP2与IL-2融合表达能够显著增强免疫原性[11]。另有研究表明通过IBDV特异性单抗所筛选出的多种抗原表位串联表达的蛋白具有更好的免疫原性[13]。尽管基因工程亚单位疫苗商业化产品的上市为养殖户提供了更好的选择,但是其本身仍有不断需要完善和开发之处。

2新型疫苗研究进展

2.1抗原-抗体复合物疫苗复合物疫苗采用IBDV疫苗株与特异性抗体结合,该特异性抗体来源于高免鸡的血清,与IBDV结合成缓释性疫苗,使之安全有效,并能不受母源抗体的干扰[14-15],达到早期免疫保护的效果。该疫苗不仅可以采用皮下注射的方式来接种,而且适用于胚胎注射技术。胚胎注射技术是将机械、计算机技术和新型疫苗相结合,对鸡胚进行超前免疫,避开了饮水、滴鼻和点眼等传统的疫苗接种方式,更利于实现自动化和系统化。Jeurissenet等[16]研究发现复合疫苗中的IBDV侵袭鸡法氏囊中的淋巴细胞要比传统疫苗晚5 d,这与Ivanet[17]的试验结果相一致:SPF鸡在接种疫苗后14 d能够检测病毒,而肉鸡(存在母源抗体)却在17~21 d才能够检测到。复合疫苗不仅克服了传统弱毒疫苗损伤法氏囊的缺点,而且能够促使接种雏鸡的脾脏产生更多的淋巴细胞生发中心,将病毒拘禁于脾脏和法氏囊的滤泡状树突细胞内,防止了病毒的大量扩散增殖。目前,对重组中和性抗体的不断深入研究必将更好地促进复合疫苗的发展[18-19]。

2.2基因改造疫苗传染性法氏囊病毒(IBDV)的双链RNA全基因测序为通过遗传学改造病毒奠定了坚实基础[20]。研究人员最先针对编码IBDV结构蛋白VP2的核苷酸序列进行定点突变,从而获得以超强毒株为基础的致弱突变株[21-22]。但是,这种单点突变株也存在毒力返强现象,这表明若要想获得安全可靠的弱毒变异株,就必须对其核苷酸序列进行多位点的系列突变[23]。研究表明,致病性血清Ⅰ型毒株和非致病性血清Ⅱ型毒株的基因重排而构成的重配体[24]不仅能降低对法氏囊的损伤,而且能诱导高滴度的特异性中和抗体,是一种潜在的疫苗候选者。

2.3活载体疫苗活载体疫苗以某种非致病性病毒或细菌为载体来携带和表达其他致病性病毒或细菌的保护性免疫抗原基因。目前,鸡痘病毒、新城疫病毒[25]、疱疹病毒、乳酸杆菌[26]和T4噬菌体[27]都已被应用为传染性法氏囊病毒VP2蛋白的表达载体。其中,VP2的疱疹病毒疫苗受母源抗体的干扰少,效力高,同时对变异株具有一定的交叉保护作用,被证实是一种安全有效的疫苗[28-29]。活载体疫苗向宿主免疫系统提交免疫原性蛋白的方式与自然感染的真实情况接近,而且在载体中可以同时插入多个外源基因,达到一针防多病的目的。总之,病毒活载体疫苗兼有常规活疫苗的免疫效力高、成本低以及灭活疫苗的安全性好等优点,是当今与未来疫苗研制与开发的主要方向之一。

2.4核酸疫苗核酸疫苗是将含有编码靶蛋白基因序列的核酸注射入宿主体内,通过宿主细胞表达抗原蛋白,刺激和诱导机体产生特异性抗体和杀伤性细胞毒作用。该疫苗不仅克服了个体差异性,而且有效解决了母源抗体的干扰,更重要的是其免疫具有持久性。编码IBDV多聚蛋白的核酸苗要比单纯编码VP2的核酸苗要更有效[30],尤其是与IL-2[31]或IL-6[32]的cDNA联合应用效果更好。该类核酸疫苗在接种鸡胚或1日龄雏鸡后,需要要通过灭活疫苗来加强免疫才能发挥效果[33-34]。沙门氏菌、大肠杆菌等细菌均可作为IBDV核酸口服疫苗的载体,但是其合成的抗原蛋白通过细菌细胞壁的分泌和折叠是一个亟待解决的难题[35-36]。

3展望

尽管传染性法氏囊病毒已经被发现超过40年,其防控对养殖业而言仍是一种世界范围内的难题。除了严格的环境卫生制度外,传统灭活疫苗和弱毒疫苗的应用仍然是目前主要的防控措施。但是,母源性抗体干扰疫苗的使用效果,同时伴随着病毒变异株及超强毒株的出现,都对现有免疫策略提出了更高的挑战,但新技术和新疫苗的不断深入开发与应用必将提供更好的保护。

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摘要传染性法氏囊病是一种急性传染病,常常造成感染鸡群大量死亡或发病鸡群产肉、产蛋等生产性能下降,对世界养禽业造成了巨大的经济损失。作为传统疫苗,弱毒疫苗和灭活疫苗目前被广泛使用。但其本身亦具有一定的缺点,因此新技术与新型疫苗也在不断研究与开发。对传染性法氏囊病疫苗的应用现状及研究进展进行了综述,并对新型疫苗和新技术进行了展望。

关键词传染性法氏囊病;疫苗;应用;发展

Application Status and Research Progress of Infectious Bursal Disease Vaccine in Chicken

YU Jian-li, WANG Lei, WEI Bo, LING Hong-li*(Qingdao Vland Biotech Co., Ltd, Qingdao, Shandong 266114)

AbstractInfectious bursal disease(IBD) is an acute infectious disease, resulting in the death of chicken or the degradation of production performance and laying hens of broilers. IBD causes huge economic loss of the world poultry industry. As traditional vaccines, attenuated vaccine or inactivated vaccine are widely used for prevention and control for IBD currently, but they also have some defects. Thus, it is necessary to develop new technology and new vaccines. We reviewed the application status and research progress of infectious bursal disease vaccine in chicken, and discussed new vaccines and technologies.

Key wordsInfectious bursal disease; Vaccine; Application; Development

收稿日期2015-12-07

作者简介于建立(1985- ),男,山东青岛人,硕士,从事兽用生物制品研究。*通讯作者,农业推广研究员,博士,从事兽用生物制品研发与应用。

基金项目青岛市战略性新兴产业培育计划项目(13-4-1-9-nsh-2)。

中图分类号S 859

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)01-091-02

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