新型疫苗(精选8篇)
新型疫苗 篇1
猪圆环病毒病是由猪圆环病毒2型 (PCV2) 引起的猪的一种免疫抑制性疾病, 主要引起以患猪全身性淋巴结肿大为特征的多系统功能衰竭性疾病, 临床上表现为体质下降、消瘦、贫血、淋巴结肿大坏死、黄疸、皮炎、腹泻和呼吸困难、繁殖障碍等[1]。自1991年加拿大首次发现该病后[2], 逐渐在美洲, 欧洲 (德国) 以及亚洲 (韩国, 中国) 发现该病[3]。我国自2000年郎洪武首次发现该病后, 研究人员对猪群进行流行病学调查结果显示, PCV2抗体阳性率高达80%以上, 被调查的猪场阳性率达100%, 尚未发现有抗体阴性猪场存在[4], 给健康养猪带来了较大的压力。
猪圆环病毒2型 (PCV2) 有11个ORF, 其编码的蛋白由2ku-36ku不等, 其中研究的较为深入的为ORF1, ORF2和ORF3, 分别编码病毒复制相关蛋白Rep和Rep’、病毒结构蛋白Cap以及病毒感染细胞凋亡相关的蛋白。Cap为PCV2的主要结构蛋白, 可诱导动物体产生免疫反应, 是PCV2的主要免疫保护性抗原, 是研制亚单位疫苗的目标抗原[5,6]。
预防猪圆环病毒并的关键性技术为疫苗免疫。国内外学者就圆环病毒疫苗的研究进行了诸多探索, 目前已经商品化的疫苗有灭活苗、亚单位疫苗以及PCV1-PCV2嵌合型疫苗, 这些疫苗对于猪圆环病毒的防控起到了关键性的作用。近年来随着分子生物技术手段的发展, 对圆环病毒疫苗的研究又进入了一个新的阶段, 比如:核酸疫苗、载体疫苗、表位疫苗以及合成肽疫苗等, 本文就近年来猪圆环病毒疫苗研究进展作一阐述, 以期为疫苗使用和新型疫苗的开发提供一定参考。
1 传统疫苗
1.1 灭活疫苗
灭活苗是指将接种有PCV2的细胞培养物经过理化手段处理, 使其丧失感染性但保留免疫原性, 添加佐剂经乳化后制备而成。该类疫苗无毒, 易于保存, 性能稳定。灭活疫苗能够有效的预防圆环病毒病的发生, 国外学者较早投入到PCV2灭活疫苗的研究中。法国Merial公司早在2004年就已经开发出了PCV2全病毒灭活疫苗-Circovac。母猪以及3周龄以上的仔猪均可使用该疫苗。法国的田间试验显示, 妊娠母猪免疫后, 仔猪通过吮吸初乳获得母源抗体, 可以降低仔猪病毒血症以及淋巴结损伤[7,8]。在德国的233个猪场的哺乳猪, 断奶仔猪以及育肥猪进行的免疫实验中发现, 免疫Circovac的猪群比没免疫猪群的死亡率分别下降了2.9%、4.8%和2.6%[9]。可见该疫苗能够获得较稳定的免疫力, 可有效的保护猪群免受PCV2的损害。美国富道公司2006年推出了PCV1-PCV2嵌合型灭活疫苗-Suvaxvn。J.Segalés使用该疫苗进行免疫实验发现:三个猪场中, 猪场1和3免疫组比非免疫组平均抗体水平高12%, 平均日增重分别高出28g/d和16g/d, 猪场2和3免疫组比非免疫组攻毒后血液中病毒含量低 (p<0.05) [10]。在国内, 哈尔滨兽医研究所研究员刘长明研制的PCV2灭活疫苗 (LG株) 为首个上市产品, 该疫苗具有安全性好、抗原含量高、抗母源抗体干扰等特点[11]。南京农业大学的姜平教授研制的PCV2灭活苗 (SH株) , 该毒株免疫原性稳定, 能够引起机体产生较强的免疫力, 阻碍圆环病毒的入侵和繁殖[12]。此两种疫苗的研制填补了我国圆环病毒疫苗的空缺, 同时也引导了国内圆环病毒疫苗的研发。随后国内的一些疫苗企业分别推出了自己的产品, 这些疫苗都在某种程度上为圆环病毒的控制起到了积极作用。
1.2 减毒活疫苗
制备减毒活疫苗有两种方法可循:传统的方法为将病原接种在非易感动物或者细胞, 通过连续的传代培养以降低其毒力, 另外一种较为新的方法就是通过基因工程手段将强毒力基因进行缺失或者重组, 从而得到减毒的病原体。国内外对圆环病毒的弱毒苗研究尚不很多。Fenaux等[13]将PCV2接种于PK15细胞并进行连续传至120代, 发现120代的病毒编码Cap蛋白的基因有两个位点发生了突变, 导致120代体外增殖能力增强但是毒力却降低。应用此代细胞毒进行免疫学实验, 120代病毒感染的仔猪病毒血症发生率低于第一代病毒感染的仔猪, 表明此毒株可作为弱毒候选疫苗、类似于FD公司的嵌合型疫苗, Fenaux和Beach分别构建了嵌合型PCV1-2a[14]和PCV1-2b[15]。这两种疫苗遗传稳定性好, 免疫后可诱导产生广泛的保护性免疫, 对实验动物进行攻毒实验并对血液中病毒含量进行测定, 发现免疫组的病毒载量明显比非免疫组低。虽然弱毒疫苗可对动物产生保护, 但是目前为止也仅限于实验研究, 要商品化还需解决毒力返强等问题, 因此仍需进一步的探索研究。
2 基因工程疫苗
2.1 亚单位疫苗
PCV2的ORF2编码的Cap蛋白是圆环病毒的结构蛋白, 是圆环病毒的主要抗原区域, 具有免疫保护性。目前已经商业化的亚单位疫苗为Boehringer Ingelheim, Intervet (Merck) /Schering-Plough (Merck) 的PCV2a-Cap疫苗。这两种疫苗均为将ORF2片段插入到杆状病毒基因组中, 然后将病毒转染昆虫细胞并进行培养, 收获培养物进行纯化加入佐剂制备成疫苗。Fort等[16]应用Intervet的疫苗-Porcilis, 尽管免疫组与非免疫组在外观症状, 增重等方面没有显著差异, 但是攻毒后非免疫组于第7天开始出现病毒血症 (病毒载量:100%) , 实验结束时其比例达到55.6%, 而免疫组至实验结束则只有7% (病毒载量:80.8%) 。Fachinger等[17]使用Boehringer Ingelheim的Circo FLEX进行免疫实验, 可以显著的降低组织病变以及病毒的排泄。通过杆状病毒表达的蛋白自发的形成了病毒粒子, 这种病毒粒子不含有PCV2的致病基因, 但是保留了PCV2的抗原性, 可以引起机体产生较强的免疫反应。但是真核表达得到的病毒粒子疫苗, 价格昂贵, 这无疑增加了养殖成本。
相较于真核表达系统, 大肠杆菌表达系统可以大量的表达目的蛋白。浙江大学周继勇教授[18]将PCV2的去核定位信号衣壳蛋白 (d Cap) 和谷胱甘肽-s-转移酶 (GST) 融合表达得到GST-d Cap蛋白, 此蛋白可被多克隆血清特异性识别。湖南农业大学余兴龙教授将PCV2衣壳蛋白基因3’端396片段碱基与大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位 (LTB) 进行融合表达, 免疫保护实验结果显示对照组小鼠100%感染, 而免疫组仅有12.5%感染[19]。Cap蛋白用原核表达方式, 不但具有真核表达方式所得蛋白的免疫保护性, 同时表达量较大, 而且目前国内还没有商品化的PCV2亚单位疫苗, 因此圆环病毒亚单位疫苗的商品化将会是一个突破性进展。
2.2 载体疫苗
将PCV2编码Cap蛋白的ORF2基因片段运用分子生物学手段整合于致弱的病毒或者菌株中, 以此微生物作为疫苗免疫动物, 则可使动物获得针对PCV2的抗体。华中农业大学教授陈焕春[20]将PCV2的ORF1和部分ORF2融合进PRV TK-·/g E-·/Lac Z+, 将重组病毒进行动物实验:在Babl/c小鼠和猪体内, 能够产生显著的免疫反应, 可分别产生PRV的中和抗体以及PCV2特异性淋巴细胞增殖反应。华南农业大学教授罗满林[21]将PCV2-ORF2与猪γ-IFN连接至腺病毒得到:r Ad-ORF2-IFN-γ。重组病毒可使小鼠获得PCV2-ORF2特异性抗体, 且在二免后28天可获得抗体峰值。Kim等[22]将ORF2连接进博代氏杆菌aro A突变株 (BBS) , 将BBS-MCP通过滴鼻形式进行免疫ICR小鼠, 抗体测定结果显示免疫组与非免疫组抗体水平差异显著 (P<0.05 or 0.01) 。攻毒后检测肠系膜淋巴结病毒含量, 免疫组和非免疫组分别为:12.6±4.5和23.6±5.6。载体形式的疫苗还有蓝耳病毒、杆状病毒、乳酸菌、酵母菌[23,24]等, 尤其是乳酸菌和酵母菌, 可以通过口服的方式进行免疫, 激活了粘膜免疫系统, 这无疑使圆环病毒疫苗的研究上升了新的台阶。
2.3 核酸疫苗
PCV2有两种实验性基因疫苗:一种为将PCV2的基因组直接注射动物机体, 第二种为将编码PCV2 Cap蛋白的ORF2连接至真核表达载体中构建出质粒作为免疫原。Fenaux等[25]将PCV2基因组直接注射进小鼠和猪的淋巴结和肌肉, 可产生和感染性病毒一样的结果。Blanchard等[26]将构建的PORF2质粒免疫猪可获得保护性免疫反应, Kamstrup和申会刚[27]用构建的PORF2的质粒免疫小鼠, 可刺激小鼠产生PCV2特异性中和抗体。然而申会刚等[28]将ORF1或者ORF3同PORF2一同免疫时, 则干扰了其保护性抗体的产生。Aravindaram等[29]运用基因枪注射PORF2/PORF3或者PORF1/PORF2/PORF3却得到了比较好免疫效果。产生两种截然不同的结果可能是由于基因疫苗在常规免疫方式下不稳定, 因此导致重复性不好。基因枪免疫方式可使基因疫苗产生最大免疫效果, 然而这种免疫方式仅限于实验研究, 应用到实践中尚存在一定的困难。
2.4 表位疫苗
通过噬菌体展示技术将Cap蛋白进行区域性划分, 然后分析其免疫原性。将免疫原性好的区域运用生物合成技术得到多肽, 辅以佐剂制备成疫苗是新型疫苗的趋势。四川农业大学郭万柱教授以PCV2SC株为模板, 扩增ORF2的三个抗原表位基因A、B、C, 并分别与细小病毒VP2基因串联插入到真核表达载体p CI, 将构建的质粒转染MDBK细胞并免疫小鼠, 结果显示三个质粒都具有较强的抗原性, 其中以B区域表位最强。商绍彬等[30]验证Cap蛋白231-233位氨基酸为其构象表位的主要中和抗体产生位点。本文作者将Cap蛋白划分为4个不同区域, 并将每区域进行2次串联表达, 通过鼠免疫实验发现, 其中区域2可产生最强免疫, 而区域4则引起较低的抗体。由此可见, 表位疫苗可清晰的认识到主要抗原区域的存在, 避免其他区域对于抗原性的影响。然而, 由于不同毒株之间Cap蛋白所编码的氨基酸存在一定的差别, 其免疫效果也就存在差异。因此, 将不同毒株的主要抗原表位进行串联表达将是PCV2表位疫苗研究的重点。
3 总结与展望
现在临床上广泛使用的商品疫苗有基于Cap蛋白的基因工程亚单位疫苗及灭活疫苗, 处于实验研究阶段的PCV2疫苗有表位疫苗、核酸疫苗及新型载体疫苗。根据实验室及临床实践结果表明, 现行商品化以及实验性疫苗虽不能完全阻止圆环病毒的感染和传播, 但是都在某种程度上能够降低病毒血症, 病毒载量以及病毒的排泄。圆环病毒病主要引起机体的免疫器官功能下降, 导致机体的免疫力下调, 且当猪群中有其他病原体存在, PCV2的感染可促进这些病原对机体造成更大的损害, 再由于圆环病毒在猪群感染的普遍性, 免疫猪圆环病毒疫苗对最大程度的降低猪群内的圆环病毒的存在量, 提高猪群的健康水平, 增加养殖效益, 具有非常重要的作用。另外, 由于近几年流行的毒株以PCV2b较多, 因此加速PCV2b疫苗的研究可能将是以后疫苗研究的重点。□
摘要:猪圆环病毒病是近几年来对养猪业威胁较大的传染性疾病之一, 对传染性疾病的防控主要是通过疫苗免疫来实现。本文对目前商品化以及实验性猪圆环病毒疫苗的研究概况进行了介绍, 以期为现有PCV2商品疫苗的临床选用提供参考, 并为养猪人增强对PCV2新型疫苗的了解提供材料。
关键词:猪圆环病毒2型,疫苗,进展
参考文献
[1]Alan G M, Ellis J A.Porcine circovirus:a review[J].J Vet Diagn Invest.2000, 12 (1) :3~14.
[2]Clark E G.Post-weaning multisystemic wasting syndrome[C].27th Annu.Meet, 1997.
[3]Grau-Roma L, Fraile L, Segalés J.Recent advances in the epidemiology, diagnosis and control of diseases caused by porcine circovirus type2[J].The Veterinary Journal.2011, 187 (1) :23~32.
[4]刘长明.猪圆环病毒病的流行趋势与防控[J].兽药市场指南.2011 (11) :36.
[5]Cheung A K.Porcine circovirus:transcription and DNA replication[J].Virus research.2012, 164 (1) :46-53.
[6]Finsterbusch T, Mankertz A.Porcine circoviruses—small but powerful[J].Virus research.2009, 143 (2) :177~183.
[7]Jacobsen B, Krueger L, Seeliger F, et al.Retrospective study on the occurrence of porcine circovirus2infection and associated entities in Northern Germany[J].Veterinary microbiology.2009, 138 (1) :27~33.
[8]Goubier A, Chapat L, Toma S, et al.Transfer of maternal immunity from sows vaccinated against PCV2with Circovac to their piglets[C].2008.
[9]Joisel F, Charreyre C, Bordin E, et al.Vaccination of sows and gilts against PCV2diseases:Field experiences in Europe and Canada[C].2007.
新型疫苗 篇2
摘 要:国内外的疫苗冷链的断链问题时有发生,究其原因有对其的重视程度不够,管理意识不强。但更重要的原因是疫苗冷链监测硬件的落后,设施简陋,缺乏疫苗冷链温度实时动态监测。本文从条码扫描与温度监测相结合出发,对冷链运输中疫苗的信息监测系统的新型前端装置作了详细介绍。
关键词:温度检测;条码扫描;前端装置
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.121
疫苗冷链运输现状
目前疾控系统、血站、医院系统普遍采用了信息化管理系统,大大提高了血液、试剂、疫苗的安全性,建立了符合实施细则的操作规范,但冷链设备的温度监控系统却尚未得到足够的重视,曾经发生过的疫苗、血液质量问题触目惊心,如“山西高温暴漏疫苗事件”、“江苏狂犬病疫苗事件”,和 “山东疫苗事件”。疫苗事件大多出现是在二类疫苗的配送和供应上,但其主要原因是冷链设备各个环节的温度监控缺失,冷链温度检测手段相当滞后,手工测量,数据零散,实时性差。如测量疫苗的温度和条形码信息,需要分别检测和存取在二个子系统中。使其效率低,错误概率大。针对此问题,开发同时具有检测疫苗的温度和条形码的新型前端装置势在必行。系统前端检测装置的设计
2.1 条码扫描与温度检测相结合
在设计前端检测装置时要求在获取产品条码信息的同时,能检测产品的温度,具有显示和报警和实时通信功能。基于单片机多任务机制,在不增加扫描器的体积的条件下,将条码扫描与温度检测功能集成在一块的新型装置。在单片机控制、协调下,利用条码扫描器对产品信息进行扫描,获取产品名称、生产时间、厂家等信息;借助于温度传感器检测产品温度等信息。并且能实时地将上述信息显示、存储和报警。扫描产品条码信息和测量温度可同时进行,满足了不仅需要条码信息,还需要温度实时检测需求。此外,数据通信主要完成短消息收发、与单片机或PC机通信、软件流控制功能,具有多种通信功能,是对现有条码扫面器功能的增加,性能的拓展和完善。系统前端检测装置的原理框图如图1所示。它由以单片机为核心,具有温度检测电路、条码扫描器电路、显示电路、按键电路、晶振电路、通信电路、报警电路、电源电路和复位电路等。
2.2 主要模块介绍
具有温度检测功能的模块选用DS18B20;显示电路采用LCD1602显示屏;通信电路选用GSM模块;条码扫描器使用MDI5000模块;报警电路由蜂鸣器和发光二极管电路组成。条码扫描采用的嵌入式二维扫描引擎MDI5000。基于温度传感器DS18B20单总线接口的控制电路实现高精度、多点温度测量系统并通过LCD1602液晶屏直观监测数字化参数,然后通过西门子公司生产的TC35I模块将数据从GSM网络发送至手机或其它通信设备。整个系统采用单片机STC89C52进行控制,能够轻松得到远程温度数据,操作简便效率高[1]。
2.3 外接串口扩展
本设计可以外接条码扫描器,如图2所示,条码扫描器与PS/2输入串口相联,当条码扫描器以中断方式扫描产品条码后,条码输出的串行数据脉冲[2],也即PS/2的引脚和时钟脉冲,也即PS/2的引脚经过非门CD40106,分别接到串行输入并行输出芯片74HC164的数据端A、B端及时钟输入CLK端,由Clock脉冲的下降沿控制74HC164的位移操作,条码输入设备每输出一个字符的扫描码,由CLK控制在74HC164的输出脚Q0D0位。这部分转换完成后,接口通知单片机STC89C52将转换完毕的并行扫描码读入。由于Q0Q7 脚上的扫描码,设计一片74LS245 将它们隔开,74LS245是八位双向3态缓冲电路,在74LS245的与DIR同时为低?平的时候,74LS245将B0?CB7上的数据传送至A0?CA7上,为使单片机准确地发出读数命令,接口电路要完成74HC164转换完一个扫描码之后通知单片机接收74HC164的Q0-Q7数据[1]。设计中采用对Clock脉冲的下降沿记数来实现。条码输入信息,也即PS/2的引脚,至74HC164的CLK脉冲同时又输入至单片机的RO脚。利用RO对CLK脉冲记数,由于条码扫描器输出数据中每9个负脉冲对应一帧扫描码,因此RO每记数9次向CPU发出中断请求,从而保证CPU准确地读取数据。疫苗智能信息化系统发展前景
以上新型检测前端装置通过初步测试和实验表明:成倍提高工效,大幅度减少出错误概率。它与疫苗信息化系统相配合可构成智能疫苗信息系统。
智能疫苗信息系统由智能检测前端和信息系统构成。新型检测前端装置实时采集疫苗温度和身份数据,具有移动式数据采集前端特征和 “黑匣子”功效。通过使用无线射频识别,对疫苗建立电子识别码,记录其种类、生产厂家、生产时间、使用要求、储藏、运输、销售等流通过程中的信息,便于监测中心的动态分析和信息化管理。数据终端采集的数据可通过无线通讯GPRS模块传输到Internet网络,然后将采集的数据汇集到监测数据中心集中存储和管理。建立疫苗的动态监测数据中心,包括产品数据库、使用数据库以及流通数据库。同时通过监测软件进行处理、分析、统计、查询,实现对监测信息动态展示和实时分析预警功能。系统可通过GPRS模块将疫苗存储温度信息发送到管理人员的手机终端,方便管理人员或领导随时了解疫苗存储情况。实时掌握各种生物制品的库存、有效期、去向和使用情况;当发现问题时,及时追溯问题根源,尽早采取解决办法;提高日常工作效率,降低出差错的概率。它具有便捷性、安全性、稳定性、快捷性等特点。
参考文献:
新型兽用疫苗佐剂研究进展 篇3
疫苗佐剂是能够提高机体对抗原的适应性免疫应答的物质[14], 能够在免疫反应低下的动物中诱导全面持久的免疫应答, 因此疫苗佐剂在疫苗的研发中具有重要的作用。传统兽用疫苗中常用的佐剂有铝盐佐剂和油佐剂。铝盐佐剂为目前应用最广泛的一类佐剂, 但其在诱导细胞毒性T细胞及Th1型反应中作用很有限, 在同高纯度的小分子蛋白抗原共同使用时不能引起足够的抗体应答[1]。油佐剂疫苗在促进疫苗效果方面优于铝盐佐剂疫苗, 但由于油佐剂皮下注射会引起炎症、溃疡和肉芽肿, 且不易代谢。因此, 研制和开发新型佐剂, 已成为新疫苗研究中的一个重要领域[2,3,4]。目前, 随着基因工程亚单位疫苗及DNA疫苗的研究, 高度纯化新型疫苗的生产技术得到不断突破, 但其抗原常常不能诱导较强的免疫应答[2]。因此要使新型疫苗的缺点得到弥补, 最常用的方法是以适当的佐剂与之配合使用。而常规的佐剂由于其自身的缺陷使之很难适应新型疫苗的发展, 因此新型佐剂的研究工作已经逐渐引起科研工作者的注意。
1 纳米粒子佐剂
(1) 纳米粒子一般是指粒径在1~100nm范围内的超微粒子, 纳米技术是指在1~100nm的量度范围内研究原子、分子的结构及相互作用并加以应用的技术, 物质用纳米技术细化之后, 具有比表面积大, 表面活性中心多, 反应活性高, 吸附和催化能力强的特点, 因此会产生体积效应, 表面效应, 量子尺寸效应, 目前关于纳米材料用作疫苗佐剂, 已受到极大重视, 纳米粒子能穿透组织间隙, 也可通过机体最小的毛细血管, 且分布面极广, 易被消化和吸收, 而且包裹或表面结合抗原的纳米粒子能使蛋白抗原的表面充分暴露, 同时使抗原结构更稳定, 在体内能引起强烈的特异性免疫反应。 (2) 大量的实验都表明, 纳米粒子佐剂可有效提高细胞免疫, 体液免疫和黏膜免疫, 美国密歇根州大学生物纳米科技中心, 将小鼠免疫流感病毒A和纳米乳剂的混合物免疫小鼠, 20d后用致死剂量的流感病毒感染小鼠, 结果免疫动物受到了完全的保护, 而接种了甲醛灭活病毒或纳米乳剂的小鼠, 则发展为病毒性肺炎, 6d后死亡[15]。Stieneker等发现聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子对大鼠体内的AIDS疫苗起辅助作用时, 与氢氧化铝辅助作用相比, 抗体的滴度要高出100~1000倍[16]。柴家前等通过专门技术制备纳米蜂胶颗粒 (NPP) , 发现NPP使雏鸡血液中的T淋巴细胞比率和RBC2C3b R花环率都极显著增加, 而RBC21C花环率显著降低[5]。纳米佐剂是目前研究的热点, 可避免传统疫苗的载体效应发生, 还可提高生物利用率, 提高制剂的均匀性, 分散性和吸收性, 具有较理想的免疫增强作用。
2 天然来源的佐剂
2.1 蜂胶
蜂胶是蜜蜂从植物中采集的树脂、花粉及蜂蜡等混合物, 内含几十种生物活性物质、多种维生素、氨基酸、脂肪酸、多糖及酶等, 具有广谱抗病毒、抗细菌和抗霉菌作用。其具有增进机体免疫功能和促进组织再生的作用, 应用蜂胶或配合抗原能增强免疫功能以及补体和吞噬细胞活力, 增加白细胞的产生和抗体产量, 并使特异性凝集素的产生大大增加。赵恒章等以油乳剂、蜂胶和铝胶为佐剂, 按一定比例配制成巴氏杆菌的灭活苗[6]。经试验证明, 该疫苗安全, 有效, 其中铝胶苗的效果不及蜂胶苗和油苗, 油苗的保护期和蜂胶灭活苗的保护期相当, 但蜂胶灭活苗的抗体水平上升速度比油苗快且保护率高。欧阳素贞在大肠杆菌病多价蜂胶苗对肉仔鸡免疫效果的跟踪研究中证明, 该蜂胶疫苗对禽大肠杆菌病的免疫效果可靠[7];另外发现淫羊霍-蜂胶佐剂不仅能提高小鼠外周血T淋巴细胞的转化率, 而且影响抗环磷酸胺对T淋巴细胞的抑制作用, 使受抑制的T淋巴细胞转化活性基本恢复正常, 并能刺激T, B淋巴细胞活化, 显著提高CTL活性[8]。
2.2 多糖, 糖苷及复方中药
多糖是一类具有广泛生物活性的生物大分子物质。植物多糖来源于植物的根、茎、叶、皮、种子和花, 由相同或不同单糖以α或β-糖苷键所组成, 分子量数万甚至数百万。其具有抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗感染、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、降血糖、降血脂等功用, 对机体毒副作用小。中药多糖特别是补益类中药多糖一般都有增强机体免疫功能的作用, 而对正常细胞没有毒副作用, 是良好的生物反应调节剂, 很有希望开发成为新型疫苗佐剂, 从中草药植物中提取糖苷, 与病毒及类脂混合, 在一定条件下形成一种性能稳定的复合制剂, 免疫增强作用明显, 此外, 一些复方中药也可作为佐剂, 如紫术散, 当归补血汤等, 对免疫激活和提高免疫都有很大的作用。总之, 中药佐剂安全, 有效, 可靠, 稳定, 是一个很有发展前景的佐剂, 但因其产地不同, 采收时间差异, 有效成分的含量不如西药那样容易确定, 另外一些佐剂制作烦琐, 价格高, 效果不稳定, 限制了它的推广使用, 目前将中药作为疫苗佐剂研究存在很多问题, 如分子结构不明确, 质量标准不易控制, 生物活性的影响因素多等。柳钟勋从当归中提取的当归多糖 (ASDP) 和当归内酯 (ASDE3) 作为乙肝疫苗基因工程疫苗佐剂, 发现ASDP/ASDE3的免疫效果明显优于铝佐剂, 且有效剂量范围广, 毒性小[9]。另外, 枸杞多糖作为甲肝疫苗的佐剂效果与铝佐剂相似, 且与铝佐剂有协同作用。谢勇等研究发现以壳聚糖为佐剂的幽门螺杆菌蛋白抗原对幽门螺杆菌感染具有免疫保护作用, 可明显促进TH2细胞因子的分泌, 且与CT有协同作用[10]。林树乾等发现黄芪多糖与金黄色葡萄球菌灭活苗联用后可以显著提高血清抗体滴度且抗体维持一个较高水平[11]。
3 脂质体
脂质体是单层磷脂或由数层可溶性物质隔开的呈同心圆状排列的连续多层磷脂所组成的脂质小囊, 既是抗原载体, 也是免疫佐剂。其具有多种优点:安全性高, 天然靶向型, 能降低被包裹抗原的毒性, 增强动物对抗原物质的耐受性, 提高抗原稳定性, 延长疫苗使用期, 降低贮存条件。但又存在由于所用材料的尾部脂肪酸有不同程度的双链, 导致贮存时会随时间而逐渐氧化, 产生溶血磷脂;小脂质体倾向于相互融合成大脂质体, 在融合过程中可导致包入的抗原释放等缺点。70年代Edgar等系统研究了LPS的性质并用沙门氏菌的LPS水解得到MPLA, 发现MPLA对患肿瘤的几内亚猪有保护作用, 而其毒性只占LPS的0.08%。近年来, 人们做了很多工作来验证Edgar的工作。IL-1b是一种促炎症因子, 在小鼠的研究[17]中, MPLA强烈刺激IL-1b的m RNA翻译, 相似的模式在后来研究中再次发现[18], 小鼠脾脏在注射MPLA后强烈表达IL-1b, 但血清中IL-1b含量相比注射LPS组小鼠要低很多。由此可知MPLA与LPS同样具有刺激促炎症因子IL-1b的作用, 但MPLA作用下IL-1b只被限制在特定部位起作用。刘湘涛等报道, 用脂质体、油乳剂、明矾及金黄色葡萄球菌免疫复合物为佐剂, 分别与禽多杀性巴氏杆菌的主要保护性抗原荚膜多糖 (CPS) 配制成疫苗免疫鸡, 结果显示, 脂质体组的Ig G抗体水平高, 抗体持续时间最长[12]。脂质体还是一种有效的黏膜免疫佐剂, 能诱导分泌型Ig A (Sig A) 的产生。Alezn等认为, 脂质体疫苗经下呼吸道免疫雌性小鼠, 除诱导全身Ig G和呼吸道SIg A分泌外, 还可诱导阴道分泌物中产生特异性Ig A, 即远端黏膜区产生Sig A。
4 细胞因子
细胞因子可调节细胞增殖分化并诱导细胞发挥功能的高活性多功能多肽蛋白或糖蛋白。其具有明显的免疫佐剂效应, 可增强病毒、细菌和寄生虫疫苗的保护效应, 激发对肿瘤抗原的免疫反应。先前研究得出细胞因子通过免疫调节提高抗原提呈能力, 诱导并增强CTL的作用;细胞因子佐剂能使机体持续产生抗体, 并阻碍淋巴滤泡中生发中心的形成;细胞因子能将B细胞与外周隔绝, 使抗体生成下降, 从而起到阴性免疫调节作用。
4.1 粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)
GM-CSF能募集并活化APC, 增强初级免疫应答。但GM-CSF的实际应用受限于其毒性, 需要多次注射和异源免疫[19]。在有关人用疫苗佐剂研究中上市产品主要用于癌症化疗引起的骨髓移植。可作为疫苗和单抗的复合佐剂, 在上市适应症范围内有较好的耐受性[20]。
4.2 白介素-12 (IL-12)
IL-12是目前发现的主要由B细胞产生的细胞因子, 与IL-2有协同作用。除此之外, IL-12可提高黏膜和体液免疫应答中Ig G2α和Ig A的水平, 明显降低细菌的侵入量[13]。研究证明, 其可激活Th1细胞, 有望用于临床试验的细胞因子佐剂。它加强Th1型细胞免疫, 目前正在进行AIDS和肿瘤治疗的临床试验[21]。
4.3
白介素1 (IL-1) IL-1是由抗原-抗体复合物、炎性细胞因子IL-1家族与OVA和破伤风毒素的联合免疫, 提高血清和黏膜中Ig G和Ig A的水平, 增强细胞免疫应答[13]。近年来, IL-1介导固有炎性反应, 其佐剂性质引起了研究者们越来越多的关注。细胞因子可以与DNA疫苗中的抗原共表达, 提高DNA疫苗的效应[20]。但是由于表达和纯化的成本高, 免疫时需多次注射, 因而未得到广泛应用。
5 展望
口蹄疫新型疫苗研究进展 篇4
1 合成肽疫苗
FMDV衣壳结构信息被确定以后, 研究者明确了构成衣壳蛋白之一的VP1明显暴露在衣壳表面[3], 研究者根据基于VP1开始研发蛋白疫苗。利用DNA重组技术, Kleid等在大肠杆菌中表达的VP1, 在牛和猪中起到了保护作用[4]。另一些研究发现在VP1的羧基末端区的可变G-H环上的片段与B细胞表位一致[5], Bitlle化学合成了这些区域的肽, 与载体蛋白偶联, 能够在牛体内诱导产生高水平抗体, 在豚鼠攻毒实验中具有保护作用[6]。Taboga等在138头牛上进行合成肽疫苗的效果检测, 以不同剂量的肽和程序进行接种, 结果表明各组虽然可以产生免疫反应, 但攻毒实验的保护率不高[7]。Rodriguez等的实验也有类似结果[8]。肽疫苗虽然可以诱导免疫反应, 但不能产生有力的保护作用。原因可能是肽疫苗只代表了FMDV部分抗原位点, 而且是病毒衣壳的连续区域, 然而病毒上的一些抗原位点并不连续, 同时FMDV的准种性质也可能导致肽疫苗失效。
2 空衣壳疫苗
病毒空衣壳具有完整的免疫显性位点, 降低FMDV准种抗原变异的可能选择, 是代替多肽疫苗的新型免疫原。空衣壳由被感染的细胞自然产生, 是不含核酸分子的病毒粒子, 不具有传染性, 但含有和病毒粒子一样的免疫原性[9]。研究者构建了包含衣壳和3C蛋白酶编码区的质粒, 其基因产物被认为是衣壳结构蛋白VP0、VP3、VP1过程中所必须的[10]。
早期, 研究者使用大肠杆菌等表达的FMDV空衣壳免疫动物, 由于最终的抗原表达水平不高, 导致结果比不理想。为了提高空衣壳的表达水平, 研究者利用活病毒作为载体。目前认为人腺病毒载体和痘病毒载体能高效表达外源基因。利用携带FMDV衣壳序列的重组复制缺陷型人类腺病毒5型 (Ad5) 来运送免疫原是一种很好的方法。人类腺病毒在人和动物中致病性较低, 而且Ad5性腺病毒基因组缺失了复制必须区基因, 使其在使用过程中安全性更高。Ad5型腺病毒可以容纳5~8 kb的外源DNA, 在特定的包装细胞中复制, 注射到动物体内后, 自身不能复制, 同时能一次性表达外源蛋白, 能够诱导比较全面的细胞免疫和体液免疫应答。腺病毒还具有宿主方位广的优点, 在猪和牛的多种组织细胞中都能吸附。Mayr等构建了A12型FMDV衣壳蛋白和3C蛋白酶的复制缺陷型病毒载体Ad5-FMDV, 在猪中产生特意性中和抗体, 5/6的猪在攻毒实验中获得保护, 没有获得保护的猪相对比对照组症状也较轻[11], 这些实验都进一步表明, 有活性的3C蛋白在疫苗的保护中起到重要作用。随后Moraes等构建重组腺病毒, 成功表达A24型FMDV空衣壳粒子, 用高剂量免疫猪, 诱导产生抗体, 在攻毒实验中所有猪均获得免疫[12]。在另外一个类似的试验中, Pacheco等利用Ad5-A24重组腺病毒在牛体内的试验表面, 牛接种大剂量的Ad5-A24在7 d后通过舌皮接种攻毒, 疫苗组相比于对照组只有一牛出现轻微病症, 其余牛都收到很好保护[13]。卢曾君等构建了表达O型FMDV空衣壳的复制缺陷型重组腺病毒AdP12x3C, 分别在豚鼠和猪的攻毒实验中均获得较好的结果。这些试验表明, 重组腺病毒载体疫苗能够在动物体内表达FMDV的空衣壳结构, 产生较好的免疫效果。
近年来, 一些研究者利用不同的系统, 在包含或缺失3C蛋白编码区的情况下表达FMDV的衣壳。Ma等利用重组伪狂犬病毒活载体接种猪, 诱导产生了FMDV特异性中和抗体, 产生了一定的保护[14]。李志勇等利用一种蚕杆状病毒表达系统, 从蚕蛹中分离得到重组病毒衣壳, 免疫牛产生中和抗体, 28 d后用同源病毒攻击, 4/5的牛受到保护[15]。Porta C等将3C蛋白酶的活性减弱, 通过改变衣壳上的氨基酸结构, 构建更加稳定的衣壳结构, 通过杆状病毒得到表达, 重组衣壳免疫后34周内使牛获得很好的强毒保护[16]。马文戈等对FMDV的3C蛋白酶进行位点突变, 使用P1-2A-9m3C基因重组构建的山羊痘病毒, 表达病毒空衣壳, 在免疫小鼠的实验中有较高的中和抗体, 但在免疫绵羊的实验中并不理想[17]。虽然近几年的研究表明, 空衣壳疫苗和传统的灭活疫苗相比没有显著的优势, 但由于其没有病毒核酸, 使用后动物的不良反应小, 安全性高, 被认为是改进传统疫苗的候选者。
3 可饲疫苗
可饲疫苗是利用转基因技术将免疫原性基因导入植株中, 获得能够表达抗原蛋白的植株。FMDV的可饲疫苗。Wigdomri等将带有FMDV的结构蛋白VP1的转基因苜蓿, 经过口服免疫或非经肠道免疫小鼠, 产生了相似的病毒特异性免疫反应, 并且小鼠在攻毒实验中获得保护[18]。Pan等构建表达FMDV蛋白的p Bin438-P12A3C载体, 获得能够表达P12A蛋白和3C蛋白酶的转基因番茄, 利用番茄叶提取物在豚鼠中产生免疫反应, 在攻毒实验中, 豚鼠受到有效保护[19]。目前在可饲疫苗的研究中, 玉米、水稻、豇豆、马铃薯等植物中都有进行转基因植物的研究。可饲疫苗是当前疫苗研究的热点之一, 但如何提高蛋白表达量是急需解决的问题。
4 展望
随着畜牧业的快速发展, 集约化、规模化养殖也让口蹄疫疫情控制难度加大, 目前许多国家口蹄疫控制依赖于传统疫苗通过强制免疫、建立无病区、对发现疫情进行强制扑杀等手段控制口蹄疫, 最大限度减少损失。随着分子技术的不断发展, 新型口蹄疫疫苗研究取得长足的进步, 虽然目前还处在试验阶段, 但研制安全、高效、无毒副作用的新型疫苗是未来研究的方向。
摘要:口蹄疫是一种急性、热性、传染性强、致病率高的动物性疫病, 对偶蹄动物威胁极大, 每年都给畜牧业带来严重的经济损失。随着分子技术的发展, 新型口蹄疫研究不断深入, 文中就目前几种新型口蹄疫疫苗进行阐述。
新型新城疫疫苗研制势在必行 篇5
“据实验室的监测, 近十多年来的新城疫病毒流行特点可知, 从不同种类宿主临床病例中所分离到的新城疫病毒毒株绝大多数属于基因Ⅶ型。然而当前市场上常用新城疫疫苗株La Sota的基因型为Ⅱ型。它对流行毒株不能提供保护。”
“由于疫苗株与当前流行株之间的基因型和抗原差异性, 免疫鸡群中也会不同程度地感染强毒。”刘秀梵表示, 新城疫新型疫苗对控制我国新城疫病毒流行有着非常广阔的应用前景, 并且实验室的数据表明, 使用与流行株同型的基因Ⅶ型疫苗可以有效降低免疫鸡群中新城疫强毒的携带量及感染率。
新型口蹄疫疫苗在哈研制成功 篇6
日前, 由中国农科院哈尔滨兽医研究所在国内率先研制成功了针对我国目前流行的血清型口蹄疫病毒样颗粒缺损腺病毒表达疫苗, 并通过了由省科技厅组织的专家鉴定。
据悉, 口蹄疫是偶蹄动物的一种急性、热性、高度接触性传染病, 世界动物卫生组织将其列为必须申报的传染病。哈尔滨兽医研究所采用现代分子生物学技术, 研制出安全、高效、可抵抗几个不同血清型病毒感染的新型口蹄疫疫苗。新疫苗克服了传统口蹄疫灭活疫苗的缺点, 安全性更高, 副作用小, 接种后可获得更持久的免疫反应和较长的免疫保护期。 (旭辉斌)
新型猪蓝耳病病毒疫苗呼之欲出 篇7
猪蓝耳病, 也称“神秘猪病”、“新猪病”、“猪流行性流产和呼吸综合征”、“猪生殖与呼吸综合征”、“蓝耳病”、“猪瘟疫”等, 是一种流行性疾病, 患病猪的死亡率相当高, 每年给我国的养猪业带来的经济损失超过亿万元。为此, 我国将其列为动物类二类传染病, 2011年农业部将其列入强制性免疫范围。
为攻克这一疾病, 近年来, 我国也研发了一些防治猪蓝耳病病毒的疫苗, 但防治效果很不理想。为此, 我国每年要花费上千万美元, 从国外进口疫苗, 用于该病的防治。湖南农业大学从美国引进的年轻特聘教授杨毅, 在美国国家卫生研究院从事博士后工作10余年, 一直致力于猪病毒疫苗的研发, 取得了一系列重要成果, 特别是在新型猪蓝耳病病毒疫苗的研究方面, 有诸多新成果。
新型疫苗 篇8
德国研究人员开发出一种新型禽流感疫苗, 首批试验结果显示, 疫苗可以加强鸡的免疫保护能力, 也能保护鸡免受H5亚型禽流感病毒的攻击。
德国联邦动物健康研究所15日说, 新型疫苗使用了减弱了的家禽疱疹病毒, 这样的病毒不再会使家禽患病。研究人员在这一病毒中人工添加了一种禽流感基因, 这样接种疫苗的家禽不仅获得了针对疱疹的免疫保护, 也具有抗禽流感的免疫保护。
研究人员认为, 通过喷雾剂、滴眼液或者饮水等途径, 可以很方便地在大型家禽养殖场中使用这种疫苗。