王洪巧
(天康生物股份有限公司,新疆烏魯木齊830032)
人類在發展繁衍的過程中,始終與各種疾病做著斗爭,可以說自然中的生命只要存在就必然存在著疾病,而疫苗就是在這一過程中產生和發展起來的。在18 世紀早期的時候,英國的金納醫生研究的“天花”預防接種的方法,在人類身上獲得成功,標志著疫苗學與免疫學的結合。但是,把疫苗用在動物身上的歷史,在19 世紀80年代才由法國的巴斯德的牛羊身上的炭疽桿菌免疫試驗。2016年世界動物衛生組織的法定動物傳染病共有118 種,其中能感染多種物種的25 種,美國食品安全與公共衛生中統計的人畜共患病共有69 種。近年來研究表明一些新發傳染病自然宿主就是野生動物,因此動物疫病問題成為人們關注的焦點。動物疫苗保證畜牧業正常發展的戰略性產業,在目前傳統疫苗發展受到明顯限制的情況下,新型疫苗不斷涌現成為動物疫苗的重要組成部分。本文對目前國內外的新型疫苗現狀進行分析和討論,對其發展進行了展望。
1.1 基因工程亞單位疫苗 運用基因重組技術將編碼病原微生物保護性抗原的基因導入,并在原核或真核受體細胞高效表達,提取保護性抗原蛋白,加入合適佐劑即制成基因工程重組亞單位疫苗。國內外學者通過對細菌和病毒的保護性基因的深入研究和分子生物學方法的不斷完善,通過基因擴增、克隆和調控表達,獲得病原微生物的保護性蛋白,從而制成具有較好保護性的疫苗。這一方法采用的表達系統主要是大腸桿菌、酵母和昆蟲表達系統。如桿狀病毒表達新城疫亞單位疫苗、狂犬病核蛋白、糖蛋白亞單位疫苗,均有較好的效果。
1.2 多肽/ 表位疫苗 運用化學合成技術或基因技術合成病原體的保護性多肽或表位,并將其與大分子載體相連接輔以佐劑制成的疫苗,也稱合成膚疫苗。如以結核分支桿菌熱體克蛋白70 為載體整合表達口蹄疫病毒VP1 等多表位融合膚疫苗,不但表現出明顯的細胞免疫和體液免疫,而且誘導IFN-y 和IL-4 的分泌。本疫苗可以使一些隱藏表位與免疫增強基因相串聯共表達,通過暴露和非特異性的增強機體的免疫功能,達到預防性的目的。
1.3 基因缺失疫苗 利用基因工程手段將病原微生物致病相關基因部分或全部去除或突變,使其致病力下降或消失構建的活疫苗,也稱基因突變苗。傳統的弱毒苗和經典致弱方法制備的疫苗,雖毒力下降,但往往免疫原性有明顯的改變,或是在應用過程中易出現返祖,有潛在導致大流行的風險。而基因缺失疫苗在保護其免疫原性基因上,因基因缺失,突變機率小,相對更安全。目前研究較多的是豬偽狂犬病毒基因缺失苗、布氏桿菌基因缺失苗。基因缺失疫苗其感染過程與自然感染相似,且其抗原成份較多,機體生成多種抗體,因此免疫原性相對較好,是未來疫苗主要發展方向之一。
1.4 核酸疫苗 核酸疫苗是將病原微生物的保護性抗原基因克隆于質粒或病毒載體上,將其注射到動物體內表達出天然形式保護蛋白,從而引起機體產生免疫應答的新型疫苗。核酸疫苗本身沒有抗原性,可反復利用,并且免疫動物后可在體內長期存在,不斷表達保護性蛋白,刺激機體產生較持久、較強的免疫應答,對動物產生持久保護作用。但目前本疫苗的主要缺點是安全性和體液免疫水平有待提高。目前研究較多的核酸疫苗主要有豬II 型圓環病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒等,并收到一定的效果。
1.5 活載體疫苗 利用分子生物學手段將致病微生物的保護性基因重組到非致病性病毒或細菌基因組中制成活疫苗。免疫動物后在宿主體內產生保護性蛋白,刺激機體免疫系統產生保護。常作為載體的病毒有腺病毒、禽痘病毒、偽狂犬病毒、金絲雀痘病毒等,其中金絲雀痘病毒是FDA 最早批準的活病毒載體。細菌載體主要為大腸桿菌、枯草桿菌、乳酸菌等。活載體疫苗的免疫誘導過程與自然過程相似,即可誘導細胞免疫,也可誘導體液免疫,因此免疫效果較好。
2.1 滅活疫苗技術的發展 隨著目前老病不去,新病不斷的現實情況的存在,細菌的耐藥性不斷增強,使得動物疫苗的研究也要不斷的轉變方向,但是對于新的傳染病的發現,和一些基本病毒的基因難以確定的情況下,在進行改造后的疫苗免疫效果不理想的病原,需要采用滅活技術是減少生產損失的一種可行性方法,所以滅活疫苗技術仍然是長期發展,并能長期存在的技術。
2.2 其他疫苗工藝在不斷完善 隨著國內動物疫苗研究的發展,一些新的疫苗必將進入疫苗市場。針對什么樣的傳染病原,選擇什么樣的疫苗,和病毒本身的習性息息相關,如對于一些應急較大,可以選擇合成膚疫苗;對于一些本身免疫性較好,毒力基因缺失不影響病毒復制的,采用基因缺失疫苗;對于一些胃腸道疾病的采用可食性疫苗,只要是新的能夠適應疫苗研制的都會不斷地涌現并得到發展。
2.3 實施病毒根除計劃 隨著疫苗研制技術的發展,人類控制和根除疾病的方法有三步,其中疫苗是關鍵的一步,對一些疫苗技術成熟的病毒病,國家財政許可的情況下,可以加大力度采取根除計劃,這也是任何疫苗企業都重視的一個關鍵環節。問題的關鍵是,要建立完善的相應的生產工藝,并結合與之相應的佐劑是未來研發的重點。在政府的計劃實施之前企業必須建立與這些疾病相應的檢測方法。
2.4 植物疫苗的使用 相較于前幾種新型疫苗,植物疫苗培養條件寬松,田間不需要專業人員和特異培養基,后期無需嚴格的加工和純化,因而生產成本較低。如獲得穩定遺傳的植株,即可大面積種植,便于推廣。植物的細胞壁還具有緩釋的作用,可使其長期存在于體內,不斷的釋放和刺激,產生相對的長期免疫效果。同時本疫苗還可避免細胞培養中動物制品污染和活載體疫苗中的風險,是一種安全,有效的疫苗。
總而言之,隨著我國經濟實力的增加,畜牧業也得到了飛速的發展,在龐大的動物群體當中,動物疫苗市場的發展獨具優勢。養殖戶防疫認識的提高,政府對動物疫苗的重視和防疫法規的健全以及寵物市場的蓬勃發展,都將促進我國動物疫苗不斷發展。因此,對動物疫苗的現狀及展望進行研究,具有非常重要的實踐意義。