貓泛白細胞減少癥疫苗的研究進展

馮二凱，羅國良，易 立，陳 強，王振軍，陳立志，程世鵬，程悅寧

(中國農業科學院特產研究所，長春 13012)

貓泛白細胞減少癥(Feline panleukopenia)又稱貓傳染性腸炎、貓瘟熱或貓運動失調癥，是一種由貓泛白細胞減少癥病毒(Feline panleukopenia virus，FPV)感染引起的，以突發雙相高熱、嘔吐、腹瀉、脫水、白細胞嚴重減少、出血性腸炎為特征的急性、高度接觸性傳染病[1]。本病在貓科動物中傳播歷史悠久，最早的文獻報道可以追溯到1920s-1930s[2]。感染宿主不僅包括家養貓、犬[3-4]、水貂[5]、還包括野生動物，特別是一些珍稀野生動物如獅子[6-7]、猴子[8]、虎[9]、豹[10-11]等。該病不僅影響我國蓬勃發展的寵物行業的健康、穩定發展；而且嚴重威脅我國野生動物，特別是一些珍稀野生動物的資源保護，因而倍受關注。

在眾多疫病防控策略中，疫苗免疫接種是預防和控制疾病發生、傳播和流行最為重要、也最為經濟的措施。而當前我國貓用藥品、疫苗及診斷制劑主要依賴進口，特別是貓用疫苗，進口率100%。近年來，伴隨著國內寵物市場的快速發展，寵物疫苗市場需求量顯著增多；另一方面，由于受到新冠病毒疫情的影響，進口疫苗整體緊張，很多城市都出現疫苗荒，很多寵物主一苗難求。因此研制擁有自主產權的國產疫苗及診斷制劑迫在眉睫。本文對國內外關于貓泛白細胞減少癥疫苗研究現狀以及不同疫苗類型(滅活疫苗、活疫苗、基因工程疫苗等)的優缺點進行了綜述與分析，為我國貓泛白細胞減少癥疫苗的研發提供參考。

1 傳統疫苗

1.1 滅活疫苗 滅活疫苗是指通過加熱或甲醛處理等物理或化學手段使病原喪失感染能力和毒力而只保持其免疫原性，并結合相應的免疫佐劑制備而成。滅活疫苗制備工藝簡單、制備價格低廉等優勢，成為許多疫病疫苗開發的首選。國外關于貓泛白細胞減少癥滅活疫苗研究起步較早，20世紀50年代就有關于滅活疫苗的研究報道[12]。早期滅活疫苗成分是患病動物的組織提取物[13]；伴隨著技術的不斷進步，滅活疫苗成分變成了病毒細胞培養物[13-14]或者是減毒毒株細胞培養物[15-17]。

因為滅活疫苗只能誘導機體產生體液免疫，而無細胞免疫應答反應，故需要多次免疫動物才能誘導動物產生免疫保護。單一病毒的滅活疫苗這對于犬、貓類寵物來說并非理想選擇；但是因為滅活疫苗安全性高，無毒力返強風險等特點，是懷孕母畜及患病動物預防接種的不二之選。

多聯滅活疫苗才是寵物疫苗開發的一個重要方向。據美國USDA公布數據，美國目前無貓泛白細胞減少癥病毒滅活疫苗(單苗)注冊銷售；但批準在售的、含貓泛白細胞減少癥病毒聯苗(滅活疫苗)多達9種，種類包括三聯苗3種、四聯苗4種、和五聯苗2種，具體見表1。

表1 國外含貓泛白細胞減少癥病毒的滅活疫苗及其生產廠家

數據引自美國USDA《Veterinary Biological Products》2020.04.01. https：∥www.aphis.usda.gov/aphis /our focus/animal health/veterinary-biologics

國內關于貓泛白細胞減少癥疫苗研究起步較晚，僅有的研究也不是針對寵物用疫苗開發，而是針對野生保護動物老虎展開的[18]。近年來，國內的寵物行業得到了快速發展，市場經濟總量達到2000億，大大激發國內生物制品企業寵物用疫苗開發的熱情，目前已有兩家企業的貓用多聯滅活疫苗(含貓泛白細胞減少癥)獲得臨床批件(表2)，未來將會陸續有多個貓用多聯滅活疫苗獲得臨床實驗許可。

表2 國內含貓泛白細胞減少癥多聯滅活疫苗臨床實驗信息

數據引自《國家獸藥基礎數據據庫》. 2021.09.30. http：∥124.126.15.169：8081/cx/

1.2 減毒疫苗 減毒活疫苗是指病原微生物經過各種處理后，其毒力單元結構發生改變，致病力減弱但仍然保持其免疫原性，進而利用此減毒株制備而成的疫苗。減毒疫苗優點是能在宿主體內復制、增殖，模擬病毒感染過程，不僅能夠激發機體體液免疫應答，還能刺激機體產生細胞免疫應答，因此其具有使用劑量小、免疫周期長等優點，完美滿足寵物、野生動物保護用疫苗的開發要求(接種對象要么屬于體型較小動物，要么屬于體型大且兇猛的動物，均不適宜多次、大劑量疫苗免疫)。

對于貓泛白細胞減少癥減毒疫苗的開發，國外處于絕對領先地位。查閱文獻發現，20世紀70年代初國外就有關于貓泛白細胞減少癥減毒活疫苗的研究報道[19]，隨后陸續出現多聯減毒活疫苗的研究報道[20-21]。國外減毒活疫苗的類型也多種多樣，單苗(2種)、聯苗(11種)，具體信息如表3所示；國內迄今為止還未見有關于寵物用減毒活疫苗開發的研究報道以及疫苗注冊信息。

表3 國外含貓泛白細胞減少癥減毒活疫苗信息

基因重組是研發減毒活疫苗的另一途徑，主要是通過現代分子生物學技術，對病原微生物的毒力基因或結構進行改造從而實現病毒毒力減弱，并以此制備疫苗。然而，多年來關于貓泛白細胞減少癥病毒基因重組研制減毒活疫苗的研究，無論是國內還是國外都鮮有報道。2019年國內軍事獸醫研究所的程楠等報道成功建立了虎源貓泛白細胞病毒HH-1/86株的感染性克隆[22]，這為開發弱毒貓泛白細胞減少癥疫苗株奠定了堅實的基礎。

2 基因工程疫苗

基因工程疫苗是指利用DNA重組技術，將病原的保護性抗原編碼基因片段克隆定向插入細菌、酵母菌或哺乳動物細胞中，使之充分表達，經純化后制得的疫苗。基因工程疫苗可分為重組亞單位疫苗，重組病毒載體疫苗、基因缺失或突變疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗以及轉基因植物疫苗等幾類，它們代表著疫苗研究的新途徑。

2.1 重組抗原疫苗 貓泛白細胞減少癥病毒屬于典型的細小病毒，結構蛋白VP2是其主要衣殼蛋白，決定病原的抗原性、致病性以及宿主感染譜[22]。因此VP2蛋白也就成為貓泛白細胞減少癥病毒基因工程疫苗研究的靶標。

數據引自美國USDA《Veterinary Biological Products》2020.04.01. https：∥www.aphis.usda.gov/aphis /our focus/animal health/veterinary-biologics

國內從2008年起，先后有李爽[23]、于亞麗[24]和田麗紅[25]等多位學者對貓泛白細胞病毒的VP2蛋白進行了原核表達研究，并證明其具有良好的抗原特性，為診斷抗原制備和亞單位疫苗制備奠定了基礎。

近年來，病毒樣顆粒疫苗研究成為了熱點。已有文獻報道成功構建貓泛白細胞減少癥病毒樣顆粒，并評價了其免疫效果[26]。國外關于VP2蛋白原核或真核表達則鮮有報道。

2.2 重組病毒載體疫苗 貓泛白細胞重組病毒載體疫苗研究國外起步較早。Hu L等在1996年[27]和1997年[28]分別報道了其借助痘病毒載體單獨表達貓泛白細胞減少癥病毒VP2蛋白，和共表達狂犬病毒糖蛋白和VP2蛋白的研究結果，表達產物能夠誘導動物產生高水平中和抗體，并能夠為強毒攻擊提供免疫保護。但迄今為止國外仍無貓泛白細胞減少癥病毒載體疫苗問世。

國內關于貓泛白細胞重組病毒載體疫苗研究也相對較少。楊松濤等[29]在2007年報道其利用犬腺病毒2型載體重組表達虎源貓泛白細胞減少癥病毒VP2蛋白并取得不錯的結果，兩次免疫動物后中和抗體為1∶64～1∶128，能夠完全抵御強毒攻擊，這提示我們可以開發泛白細胞減少癥病毒的重組載體疫苗。

3 結 語

在收入增長、人口老齡化、少子化等因素推動下，近年來國內寵物市場得到了快速擴張，帶動了以寵物疫苗為代表的寵物醫療需求的大爆發。在背景下，國內各大生物制品企業紛紛轉向寵物生物制品行業，加大對寵物生物制品開發投入。然而，國內生物制品企業在布局寵物用生物制品過程中需要分析與借鑒國外寵物生物制品研發成功經驗，找準自身優勢，快速制定符合本企業發展的寵物生物制品研發方向，避免產品同質化研究，造成資源浪費。

本文簡要地概述了不同類型生物制品(滅活疫苗、減毒活疫苗)的優缺點，并以貓泛白細胞減少癥為例，收集了國外有關貓泛白細胞減少癥常見商業化疫苗的類型數據，擬為開發出理想、高效寵物貓用疫苗奠定基礎。理想的貓科動物用疫苗應具備免疫劑量小、免疫周期長，并且不添加佐劑等特點，因為疫苗的接種對象要么是犬、貓等小型動物，要么是老虎、獅子之類的大型珍稀野生動物，二者均不適合大劑量，多次免疫接種。不添加佐劑有利于減輕疫苗帶來的嚴重副反應(接種部位潰爛、形成肉芽腫)。

綜合目前國內寵物疫苗研發信息，發現絕大多數生物制品企業還是集中于多聯滅活疫苗的開發，而對減毒活疫苗以及其他類型疫苗的關注不多，可能原因與滅活疫苗開發技術簡單、研發周期短、研發投入較少有關，但是也很容易造成同質化研究，造成資源浪費。而且滅活的缺點也是顯而易見的。近期，不少國內生物制品企業開始關注寵物病毒病毒樣顆粒疫苗的研制，這將會是高效寵物用疫苗開發的一個重要方向。