基因工程疫苗在動(dòng)物疫病防治中的應(yīng)用

李偉 劉冬冬 吳丹 張夏平

摘要：隨著我國(guó)環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，動(dòng)物在生存過程中面臨的疾病威脅日益增多。為有效預(yù)防動(dòng)物疫病，人們?yōu)閯?dòng)物的生存提供了健康環(huán)境。研究人員利用現(xiàn)代先進(jìn)的生物學(xué)方法提高了疫苗的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：基因工程;疫苗;動(dòng)物疫病;疾病防治;應(yīng)用設(shè)施

中圖分類號(hào)：S852.52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.2096-3637.2019.22.058

0引言

目前，人們?yōu)榱吮Ｗo(hù)動(dòng)物的實(shí)現(xiàn)健康成長(zhǎng)，已經(jīng)研究了多種多樣的疫苗進(jìn)行動(dòng)物疫病預(yù)防和治療，然而在實(shí)際的研發(fā)過程中，許多過去研究的動(dòng)物疫苗在使用過程中具有某些限制，并且不能保證穩(wěn)定性和安全性。相關(guān)研究人員采用了先進(jìn)的生物學(xué)方法開發(fā)轉(zhuǎn)基因疫苗，這不僅為我國(guó)動(dòng)物疫苗技術(shù)的發(fā)展提供了發(fā)展契機(jī)，而且為動(dòng)物疫病的有效發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。

1動(dòng)物基因工程疫苗分類

1.1動(dòng)物基因工程亞單位疫苗

在開發(fā)這種疫苗的過程中，基因工程方法主要用于重組微生物中包含的抗原和質(zhì)粒等載體。載體會(huì)產(chǎn)生大量保護(hù)性肽，然后給受體加入一定量的佐劑完成疫苗的制備。但是，在這個(gè)階段時(shí)相關(guān)人員需要研究亞單位疫苗中含有的抗原，并且不能實(shí)現(xiàn)疾病預(yù)防和治療的效果。因此，必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行免疫應(yīng)答誘導(dǎo)，并且必須通過單個(gè)蛋白質(zhì)抗原分子完成該連接。基因工程亞單位疫苗的優(yōu)勢(shì)在于它不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成損害，同時(shí)可以識(shí)別多種感覺，但由于疫苗不具有傳染性。

1.2轉(zhuǎn)基因活載體疫苗

活載體疫苗的作用主要是將抗原基因轉(zhuǎn)運(yùn)到非致病性病毒或細(xì)菌中，以獲得表達(dá)抗原基因的免疫力，然后再接種動(dòng)物，進(jìn)而達(dá)到防治疾病的效果。與亞單位疫苗相比，活載體疫苗的開發(fā)過程應(yīng)相對(duì)簡(jiǎn)單，防病效果良好。但是在使用疫苗時(shí)可能會(huì)遇到一些問題，例如攜帶者疫苗接種和第2次注射時(shí)的排斥反應(yīng)。這些問題的存在在一定程度上影響疫苗安全使用，需要進(jìn)一步研究。

1.3合成肽疫苗

合成肽疫苗也是一種轉(zhuǎn)基因疫苗。所謂的合成肽疫苗主要將人工合成作為主要生產(chǎn)方法，通過有效地結(jié)合原始微生物的保護(hù)性多肽和相應(yīng)載體形成轉(zhuǎn)基因疫苗。作為一種新的轉(zhuǎn)基因疫苗，合成肽疫苗具有記憶能力，疫苗反應(yīng)持續(xù)時(shí)間始終很好，但是在某些領(lǐng)域中還需要研究人員改進(jìn)，例如在抗原和表面限制方面，這些領(lǐng)域需要高技術(shù)純度合成肽疫苗[1]。

2基因工程疫苗優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

基因工程疫苗作為全新的疫苗之一，對(duì)于一些病癥的預(yù)防和治療有特效，但是由于基因工程疫苗發(fā)展的短暫性，基因工程疫苗也存在許許多多的劣勢(shì)。基因工程疫苗在攻克的過程中用到了我國(guó)目前先進(jìn)的生物技術(shù)，如DNA重組技術(shù)，生物技術(shù)的應(yīng)用可以很大程度的提高基因工程疫苗的安全性和動(dòng)物自身所帶有的免疫功能，再加上DNA技術(shù)對(duì)不同動(dòng)物不同基因的特異性，可以讓基因工程疫苗發(fā)揮最大功能性。除對(duì)于動(dòng)物DNA的免疫改進(jìn)外，它和傳統(tǒng)疫苗最大區(qū)別是將無效的病原體和容易致病的成分從受體體中去除，留下能夠起給受體起到免疫保護(hù)作用的成分，這樣可以最大程度的保證疫苗安全性。同時(shí)基因工程疫苗還可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)，并且價(jià)格實(shí)惠低廉，有效降低疫苗生產(chǎn)成本，讓基因工程疫苗成為廉價(jià)治療藥物，增加基因工程疫苗的普及性[2]。

目前，基因工程疫苗對(duì)一些免疫原性還需要做更進(jìn)步的臨床研究。此外，基因工程疫苗是以DNA重組技術(shù)為主的疫苗，而有些動(dòng)物的遺傳背景不同或是個(gè)體存在差異，會(huì)讓基因工程疫苗存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

3基因工程疫苗的應(yīng)用

在進(jìn)行動(dòng)物疫病的預(yù)防以及治療時(shí)，利用基因工程疫苗時(shí)首要任務(wù)就是充分了解各類疫苗的應(yīng)用以及疫苗的應(yīng)用類型簡(jiǎn)介。目前基因工程的疫苗的應(yīng)用需要使用者對(duì)基因工程疫苗的特性了解后再進(jìn)行基因工程疫苗的應(yīng)用。

3.1亞單位疫苗

自亞單位疫苗開發(fā)以來，對(duì)動(dòng)物疫病的局部控制已經(jīng)給予了極大重視，不同院校開發(fā)的不同類型的亞單位疫苗在應(yīng)用前已經(jīng)進(jìn)行了必要的實(shí)驗(yàn)。亞單位疫苗在動(dòng)物疫病的預(yù)防和治療中具有重要作用，因此所有類型的疫苗都獲得了“轉(zhuǎn)基因”。目前我國(guó)在亞單位疫苗應(yīng)用中的研究已經(jīng)取得較大發(fā)展。

?3.2活載體疫苗

目前，存在許多類型的活載體病毒，例如牛痘、痘苗病毒和火雞皰疹。為有效解決上述病毒對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)造成損害，國(guó)家有關(guān)部門對(duì)活載體疫苗進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，取得良好效果。鑒于有關(guān)部門開發(fā)的活載體疫苗，主要目標(biāo)是“禽流感病毒HA的H5病毒亞型和禽痘的NA重組基因“rFPV-HA-NA病毒疫苗”，發(fā)現(xiàn)了H5N1和H7N1的抗性因子，它們是高致病性禽流感病毒，具有預(yù)防痘病毒感染的作用。基因工程疫苗廣泛用于動(dòng)物疫病的預(yù)防和治療，但同時(shí)也有一些方面需要改進(jìn)，有關(guān)部門應(yīng)高度重視。

3.3合成肽0A型疫苗

合成肽疫苗在我國(guó)的研究主要針對(duì)口蹄疫和合成肽的毒性疫苗。但是，隨著動(dòng)物成長(zhǎng)，動(dòng)物面臨的疾病種類將繼續(xù)增加，因此對(duì)合成肽疫苗進(jìn)行深人研究很重要。經(jīng)過國(guó)家有關(guān)部門的長(zhǎng)期努力，成功研制出“豬OA二價(jià)滅活疫苗”。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)新開發(fā)的豬骨OA二價(jià)滅活疫苗比原始疫苗更有效。滅活疫苗已投人實(shí)際生產(chǎn)和銷售。通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明該疫苗在豬患病前，疫苗接種前后均能保持高于二次免疫的陽(yáng)性抗體，防病效果顯著。

3.4重組活載體疫苗

重組活載體疫苗是基因工程技術(shù)，其使用基因工程技術(shù)將保護(hù)性抗原基因（靶基因）遞送到載體中以促進(jìn)活疫苗表達(dá)。在接種疫苗的動(dòng)物中，特異性免疫原性基因可伴有重組載體復(fù)制過程。通過適當(dāng)表達(dá)，結(jié)合載體類型的差異，重組活載體疫苗可以配制成2種類型：活病毒疫苗和活疫苗。該研究發(fā)現(xiàn)重組疫苗病毒可用作活疫苗以預(yù)防其他疾病。如果將編碼覆蓋乙型肝炎病毒表面抗原的蛋白質(zhì)的基因插人痘苗病毒重組序列并在痘苗病毒中表達(dá)，則可以形成許多基因。表面抗原可以對(duì)天花和乙型肝炎病毒形成免疫效應(yīng)，細(xì)菌載體本身可以作為刺激身體對(duì)B細(xì)胞和T細(xì)胞的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)的輔助手段。活載體疫苗有上萬(wàn)種有效預(yù)防現(xiàn)有疫苗的免疫缺陷。中心免疫合理化過程，良好的生產(chǎn)成本控制，良好的接種效果，較長(zhǎng)的免疫時(shí)間，低劑量，都能促進(jìn)流行病學(xué)調(diào)查，以促進(jìn)疾病監(jiān)測(cè)[3]。

目前使用的大部分疫苗都是通過病微生物的培養(yǎng)研制的，這樣使動(dòng)物疫苗存在很多局限性，動(dòng)物疫苗的生產(chǎn)成本相比較其他疫苗還處于較高水平。由于部分工作人員的不嚴(yán)謹(jǐn)，疫苗在培養(yǎng)時(shí)未能完全殺毒，存在散毒的問題。而相較于傳統(tǒng)疫苗，基因工程疫苗存在很大優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)于動(dòng)物疫病防治工作，如果要徹底發(fā)揮這些疫苗作用，有關(guān)部廣門就應(yīng)該對(duì)各類不同的基因工程疫苗進(jìn)行全方位的深入了解，對(duì)不同生物、不同病原體使用不同疫苗，對(duì)癥下藥以求達(dá)到最好效果，為動(dòng)物的安全成長(zhǎng)提供充足保障。

作為一種新型的生物技術(shù)，基因工程疫苗不斷擴(kuò)大，逐漸成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)疾病預(yù)防控制的發(fā)展趨勢(shì)。其商業(yè)化和特定應(yīng)用還需要管理人員的嚴(yán)格檢查，以確保疫苗的安全可靠以及有效性。隨著我國(guó)動(dòng)物病毒基因工程疫苗的臨床應(yīng)用，廣泛應(yīng)用也促使基因工程疫苗進(jìn)人臨床應(yīng)用階段，這將帶來更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。此后基因疫苗項(xiàng)目的研究重點(diǎn)是簡(jiǎn)化免疫過程并降低生產(chǎn)成本，相信在不久的將來疫苗領(lǐng)域會(huì)有更多更好的發(fā)展。

4結(jié)束語(yǔ)

基因工程疫苗的應(yīng)用作為目前一種新型的生物技術(shù)，在這個(gè)環(huán)境逐漸惡化、部分動(dòng)物逐漸絕種、動(dòng)物瘟疫盛行的情況下，已經(jīng)成為一種必須發(fā)展的趨勢(shì)，我們必須要保證動(dòng)物疫苗的安全性。目前雖然在動(dòng)物疫病防治的工作中基因工程疫苗還沒有得到廣泛應(yīng)用，但是隨著生物技術(shù)逐漸發(fā)展，基因工程疫苗會(huì)越來越多的出現(xiàn)在市場(chǎng)中，將傳統(tǒng)疫苗所取代。基因工程疫苗的一針多效、成本低廉、可大規(guī)模生產(chǎn)、性價(jià)比高都使這一天會(huì)盡快到來，保障動(dòng)物安全。

參考文獻(xiàn)

1]賀明艷.基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)文摘，2015，31（11）：222，175.

[2]楊正日.基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的運(yùn)用[J].南方農(nóng)業(yè)，2017，11（14）：95，97.

[3]寧志軍.基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用[].甘肅畜牧獸醫(yī)，2016，46（9）：24-25.