如何進一步提高豬肺炎支原體疫苗的功效

盡管目前對豬肺炎支原體的免疫機制尚未完全清楚，但接種疫苗確實能有助于減少肺部損傷的大小和持續時間。疫苗中的抗原成分和佐劑成分對產生免疫應答至關重要。非產毒素性脂多糖似乎可促進體液和細胞介導的對豬肺炎支原體疫苗的反應。

中圖分類號：S854 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2017）06-0026-04

地方流行性肺炎（Enzootic Pneumonia，EP）是由豬肺炎支原體（Mycoplasma hyopneumoniae，M. hyo）引起的最常見的豬呼吸道疾病之一。同時，M. hyo也是豬呼吸道疾病綜合征（Porcine Respiratory Disease Complex，PRDC）的主要病原體之一。由于EP和PRDC可導致豬的生長速度減慢、料肉比提高以及治療費用增加等不利結果，從而會給養豬業帶來巨大的經濟損失。在交叉感染PRDC的情況下，還可導致死亡率增加。

研究表明，豬肺炎支原體可促進豬繁殖與呼吸綜合征病毒（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus，PRRSv）和豬圓環病毒2型（Porcine Circovirus type 2，PCV2）的復制，增強PRRSv或A. pleuropneunwniae所引起的豬肺炎的嚴重性。

1 免疫的作用

當前人們對豬肺炎支原體的免疫尚未完全清楚。但可以明確的是，這種病原體是非侵入性的，可誘導受感染豬發生肺炎（圖1），對產生強烈的免疫應答具有重要作用。M. hyo幾乎能與宿主免疫系統的各種成分相互作用。研究表明，在被感染的肺中，促炎和抗炎介質，以及免疫調節介質如前列腺素E2（Prostaglandin E2，PGE2）、多種白細胞介素、腫瘤壞死因子α（Tumor Necrosis Factor-Alfa，TNF-α）和γ-干擾素（Interferon-Gamma，IFN-γ）增多。這些物質的一部分發揮清除病原體的作用；而另一部分則產生相反的作用，會抑制免疫系統的功能。

2 免疫接種

迄今為止，當未感染的豬與M. hyo感染豬接觸時，接種疫苗不能預防M. hyo對未感染豬的感染。然而，接種疫苗后，豬的肺部病變面積小于未接種疫苗的豬，同時治愈的速度也更快，未接種疫苗的豬可經上呼吸道排出更多M. hyo。這表明，免疫接種后，豬肺部病變較少或病變程度較輕，M. hyo增殖減少，通過鼻排出的病原體數量也同時減少。接種疫苗的主要優點包括可提高豬的日增重（2%～8%）和改善飼料轉化率（2%～5%）。

預防M. hyo感染涉及多種免疫應答機制。與未接種疫苗的豬相比，豬接種疫苗后感染 M. hyo，其肺部免疫系統發生顯著變化。黏膜抗體和細胞免疫應答對控制支原體肺炎似乎都很重要。豬接種疫苗后，其支氣管肺泡灌洗液（BAL液）中巨噬細胞、中性粒細胞和淋巴細胞的含量顯著減少，而肺IgA分泌細胞的數量增加。接種疫苗可以使豬在感染M. hyo后肺部IgA和IgG數量增多。IgA抗體可防止支原體黏附到呼吸道上，而IgG抗體則參與抗原調理作用，增強肺泡巨噬細胞的吞噬作用。豬接種疫苗后，肺部TNF-α、IL-1和IL-6數量減少，這可能抑制了炎癥細胞的滲透作用，結果肺部病變減少。

3 通過模式識別受體激活

感染支原體以及接種疫苗后，宿主反應的首個生理事件之一是外來抗原與專職抗原遞呈細胞（Professional Antigen Presenting Cells，APC）之間的相互作用。這些物質對啟動先天免疫答應反應和將處理的抗原遞呈給T淋巴細胞以激活獲得性免疫來說至關重要，它們受到多種協同刺激蛋白的支持，是細胞因子的產物。為了在免疫應答階段指導這些功能，單核細胞或其他APC通過將其各自的模式識別受體（Pattern-Recognition Receptors，PRR）與保守的微生物結構相結合進行激活。在PRRs中，Toll樣受體（Toll Like Receptors，TLR）在啟動這種免疫應答方面發揮著重要作用。Toll樣受體可識別許多成分，如脂多糖、脂蛋白和其他細菌成分。

支原體表面的脂蛋白具有強烈的免疫調節作用，尤其是在激活巨噬細胞方面。脂蛋白與TLR相互作用。M. hyo通過結合到TLR 2和TLR 6上來刺激巨噬細胞。

TLR 4通過細菌脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）介導信號傳導。LPS介導的TLR 4信號傳導屬于免疫應答的關鍵啟動機制，隨后還可激活獲得性免疫。研究表明，LPS可引發多種細胞內信號傳導事件，包括NF-κB活化，NF-κB的激活可導致許多促炎性介質（如白細胞介素IL-1、白細胞介素IL-6、白細胞介素IL-8和TNF-α）合成和釋放。TLR 4介導和其他信號傳導級聯反應之間的相互作用能夠產生有效的免疫應答（圖2）。

4 試驗性研究

多項試驗性研究已經證實，由特殊的疫苗佐劑Imuvant輔助的豬肺炎支原體滅活疫苗Hyogen （法國詩華動物保健公司生產）可產生良好的保護作用。該研究發現，疫苗接種使豬產生全身性免疫反應以及局部免疫應答調制，即強烈的IgA反應，并可減少促炎細胞因子的生成，減少經糞便排出的M. hyo，并可顯著減少肺部病變。該疫苗除了使用獨特的肺炎支原體菌株外，該佐劑在保證疫苗功效方面也發揮了重要的作用。

詩華公司開發的此佐劑為水包油乳劑，是由從大腸桿菌J5株分離中得到的無毒LPS的優化劑型。脂多糖通過激活巨噬細胞和其他抗原遞呈細胞來刺激豬的先天免疫應答。M. hyo的脂蛋白抗原可結合到該佐劑的水/油界面，進而可增加APC的攝入。免疫系統各種成分的級聯刺激可增強抗體介導和細胞介導的免疫應答。結果是可以有效地啟動抗原識別、主動免疫應答以及長時間免疫記憶，從而對M. hyo產生更徹底的預防作用。

在體外研究中，J5 LPS可以強烈刺激單核細胞的活性，這可通過氧化爆發測量（圖3）。活性氧的釋放（氧化爆發）可以作為白細胞激活的指示劑。

5 J5組分

一項最新的研究評估了該佐劑J5成分對該疫苗對仔豬免疫力的增強作用。試驗豬接種含J5 LPS的完整佐劑的疫苗，或接種含M. hyo抗原但只以礦物油為佐劑而無J5成分的測試疫苗。未接種疫苗的仔豬作為試驗的陽性對照。接種疫苗18 d后，仔豬用M. hyo強毒株進行攻毒。攻毒28 d后，仔豬進行撲殺，并進行肺部損傷評分。結果表明，與佐劑不含J5成分的疫苗相比，佐劑含J5成分的疫苗能使接種豬產生更強烈的體液介導和細胞介導的免疫應答，尤其是細胞介導的免疫應答更顯著（圖4和圖5）。

對安樂死仔豬肺部病變評分后表明，仔豬接種了佐劑含J5成分的疫苗，其支氣管肺炎發病情況較未接種疫苗的對照組豬明顯減少（P<0.05）；另外，與接種佐劑不含J5成分的測試性疫苗相比，仔豬接種了佐劑含J5成分的疫苗后，肺部病變數量明顯減少（圖6）。

6 結論

這些研究證實，J5在增強Imuvant的輔助作用（包括產生強烈高效的免疫應答和預防M. hyo感染后引發支氣管肺炎）上能起到有益的作用。特別是，由于J5成分和產生較高水平的抗體，細胞介導的免疫力得到顯著增強。增強的免疫力使肺部病變評分值減小。該佐劑能夠支持Hyogen中的M. hyo抗原，使其成為仍存在地方性肺炎控制問題的一個有效解決方案。□□

原題名：How to further improve M. hyo vaccine efficacy（英文）

原作者：Roman Krejci（法國詩華動物保健公司豬公司技術經理）