杨香芳，刘召明，申茂欣，刘兆霞，吴太航，王琳

（青岛易邦生物工程有限公司 山东青岛 266113）

随着人类社会的不断进步，利用疫苗免疫手段预防人类和动物性的传染性疫病，已经逐渐发展成为了主要的防控手段，虽然人类利用迅速发展的生物科技研制出了上千种疫苗，但是其中的大部分疫苗都是在大量培养致病微生物的基础上研发出来的，主要包括当前应用广泛的灭活苗、弱毒疫苗或者是亚单位苗，由于致病原培养难度较高，仍然存在很大的局限性。随着DNA 重组技术的应用，基因工程疫苗被研发出来，并被应用于多种动物疾病的防治当中，与传统疫苗相比，基因工程疫苗在免疫防护、生物安全以及稳定性等方面具有更强的优势。另外，基因工程疫苗还可以进行大规模的批量化生产，生产所需消耗的成本也就更低。动物疾病的科学防治仍然是畜牧兽医行业亟需解决的问题之一，为有效预防动物养殖以及相关食品所带来的潜在威胁，基因工程疫苗极大的推动了动物性疾病防治工作的进程，在动物疾病防治当中展现了良好的发展前景。

1 基因工程疫苗简介

当前，基因工程疫苗主要可以分为以下几类：基因工程亚单位苗、基因工程活载体苗、基因工程合成肽疫苗以及基因工程核酸疫苗等。其中基因工程亚单位苗主要是运用了基因工程的方法，将微生物中所编码的一些具有保护性抗原的基因，与质粒载体进行结合，即可将这些基因在动物细胞或者受体细菌当中进行表达。基因工程亚单位苗的最大优势是对于生态环境的危害性特别小，同时还能够针对多种感染进行甄别、筛选，但由于其不存在感染性，也使得其自身的免疫应答能力不强；基因工程活载体苗的制备则是将外源性的基因插入到细菌或者病毒当中，使之表达成为活的疫苗，保证疫苗中的抗原基因能够产生一定的免疫效力，基因工程疫苗的研发过程相对简单，并且对疾病的防治效果比较理想，但是存在着毒力返强的安全隐患，或者在接种时产生一定的排异现象，进而影响免疫的效果；基因工程合成肽疫苗（又可以称为表位疫苗）主要是利用了人工合成的方法，提取致病微生物所具有的保护性多肽与相对应的载体融合后，获得一种具有氨基酸序列特点的疫苗。合成肽疫苗具有一定的可记忆性，能够获得那些无法体外培养的微生物的抗原，或者那些生长程度较低，无法提供充足抗原的病原体，打破了致病微生物无法体外培养对疫苗制备的限制。但这种疫苗制备方式对纯化的技术要求比较高，生产所需的成本也就更高；基因工程核酸疫苗（又可被称为基因疫苗，或者DAN 疫苗），这种疫苗的制备主要是将几种抗原编码基因同时克隆到质粒载体当中去，待成为重组质粒以后，用于动物的免疫注射，能够有效激活动物的免疫应答能力。这种疫苗对于激发动物机体的体液免疫、T细胞免疫等多种免疫反应具有良好的激活效果，同时具有免疫原单一，制备简单等优势，但由于这种疫苗很可能会引发动物机体的免疫病理反应，或者引发动物机体的免疫系统紊乱等问题[1]。

2 基因工程疫苗的优点及劣势分析

2.1 基因工程疫苗的优点

与传统的生物疫苗相比，基因工程疫苗充分利用了基因工程技术将病原体进行区分的优势，既保留下来部分具有免疫和保护效力的基因，又将一些无关于疾病防治的基因去掉，最大程度的保证了疫苗的安全性和有效性。其次，由于传统疫苗的制备会受到微生物体外培养的限制，难以实现大批量的生产，而基因工程疫苗则能实现大批量生产，也在很大程度上降低了生产成本。同时基因工程疫苗还存在能够对一些抗体进行检测的优势，可以高效的筛选出被病原感染的动物和未被感染的动物，进而提高畜牧养殖中对于动物性疫病的监测时效。此外，基因工程技术在活载体多价联合疫苗中的应用，还实现了疫苗接种后“一针多用”的防治效果，减轻了养殖过程中频繁接种疫苗造成应激反应的负面影响，同时提高了对动物性疫病疫苗防护的高效性[2]。

2.2 基因工程苗存在的劣势

虽然经过多年的发展，基因工程技术在我国疫苗研发方面得到了快速的发展和瞩目的进步，并且体现出了较传统性疫苗更多的优势，但是由于部分测序技术仍然不够成熟，并且随着基因工程疫苗的不断商品化和频繁的临床应用后，也存在较多的问题，导致所研发的疫苗无法发挥高效、稳定的免疫保护作用。当前常见的基因工程疫苗存在的常见问题主要包括以下几点：

1）虽然较传统的疫苗相比，基因工程疫苗的安全性能得到了很大提升，但仍然存在着毒力返强的情况，在实际使用当中存在着一定的安全隐患。此外，当前基因工程疫苗的研制大多是利用DNA重组技术作为支撑进行的，但是该项技术在未来对全球生物的安全威胁，是无法预知的。

2）同样基于DNA 重组技术的支撑研发的基因工程疫苗，虽然已经具备了相对稳定的特点，但由于DNA 重组技术仍然尚未完善，所以基因工程疫苗的稳定性也无法得到保证。

3）在实践应用中，动物个体本身会存在一定的差异性，该项技术利用DNA 重组技术，在大规模使用该类疫苗时，是否会对动物基因产生影响无法得到保证。

4）在利用基因工程疫苗对动物免疫时，需要加强对动物母源抗体和免疫效力问题的解决，即需要不断的完善动物的免疫程序，这一过程需要在临床实践当中反复验证。

3 基因工程疫苗动物疾病防治中的应用现状

3.1 基因工程亚单位疫苗的应用

当前基因工程亚单位疫苗在我国得到了广泛的研发运用，上海工程中心利用基因工程技术，成功研制出了仔猪大肠埃希菌K88、K99 双价工程疫苗，并成功运用到临床治疗当中，为仔猪大肠埃希菌的防治带来了新的思路。而哈尔滨兽医研究所则利用该项技术成功研制出双价工程灭活疫苗，并且获得了国家转基因生物安全认证，在防治仔猪、羔羊以及犊牛腹泻等疫病方面具有不错的效果，得到了广泛的推广应用。吴超[3]则通过基因工程技术成功的研制出了一种新型的猪丹毒工程亚单位疫苗，为有效抑制该病的传播与流行提供了更加丰富的防治手段。

3.2 基因工程活载体苗的应用

在对一些活载体病毒及部分免疫原性基因病毒类型的动物疾病的防治中，基因工程活载体疫苗具有较大的优势。例如在对禽流感重组病毒的研究中，利用H5 亚型禽流感病毒当中的HA 和NA基因进行重组，研制出禽痘病毒疫苗。哈尔滨兽医研究所利用基因工程技术，将鸡传染性喉气管炎病毒的gB 基因以鸡痘病毒作为载体进行表达，获得了喉痘二联活载体疫苗，在临床当中具有良好的应用效果[4]。

3.3 基因工程合成肽疫苗的应用

早期在我国利用基因工程合成肽技术产出的疫苗，主要是口蹄疫病毒合成肽疫苗，其中以猪O 型FMD 合成肽疫苗作为主要的临床防治疫苗，在口蹄疫的防治当中取得了较好的效果，并且未发现接种过后出现应激反应的情况。

3.4 基因工程核酸疫苗的应用

基因工程核酸疫苗在兽医临床上的应用，主要体现在对猪圆环病毒2 型以及猪细小病毒病的防治当中。王新[5]利用基因工程技术成功研制出了猪2 型圆环病毒、猪细小病毒核酸疫苗及猪2 型圆环-猪细小-伪狂犬病三价基因工程疫苗，在对猪养殖业流行率非常高的几种传染性疫病的防治当中取得了较好的效果。

4 基因工程疫苗在动物疾病防治中的前景

基因工程疫苗是基于生物科学技术研发的一种高科技产物，虽然在大规模的临床应用当中仍然存在着一些问题，但其与传统疫苗相比仍具备独特的优势，依然是未来疫苗发展的主要方向，在我国巨大的畜牧养殖市场当中拥有比较广阔的应用前景。自2003年基因工程疫苗在我国获得临床投入批准开始，已经逐渐的取代了传统研发疫苗，也逐渐的成为今后动物性疫病防治重点的关注领域。

5 结语

综上所述，基因工程技术利用高科技的生物学手段，创造出了新型的动物疫苗研发方法，以其安全、高效，相对稳定的特点，在兽医临床当中取得了良好的应用效果。但由于部分技术性条件的限制，当前基因工程疫苗仍然存在着一些问题和风险，仍然需要通过不断的技术革新去突破瓶颈，总体来说基因工程疫苗在对动物疾病的防治当中存在着较好的未来前景。■