猪伪狂犬病疫苗的研制进展
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猪伪狂犬病疫苗的研制进展
作者:杨帆闻人可馨
来源:《中国动物保健》2022年第01期
摘要伪狂犬病是制约我国养猪业健康发展的二类动物疫病,严重影响了国内猪肉食品安全和市场价格稳定。
长期以来,疫苗接种一直是防控本病的重要手段。
本文主要介绍了猪伪狂犬病疫苗的研发现状,以期助力实现该病的净化,促进养殖行业的可持续发展。
关键词猪;伪狂犬病;疫苗;研制进展
伪狂犬病(PR)是由伪狂犬病病毒(PRV)引起的,以猪、牛、羊等为主的多种动物出现呼吸、消化、神经和生殖系统症状的急性、高致病性传染病。
主要表现为种猪不育,哺乳仔猪死亡,妊娠母猪流产以及 2 月龄以上的猪隐性感染等。
2011 年以来,新型 PRV 变异株造成的 PR 疫情在我国多地呈流行态势,对集约化养猪企业冲击巨大,传统 PR 疫苗的保护效力受到质疑。
大批科研人员积极开拓研发路径,不同种类的 PR 疫苗先后问世。
本文就当前各类PR疫苗做简单综述。
1 灭活疫苗
PR 灭活疫苗是把从发生典型 PR 病变的敏感细胞中提取的 PRV,用理化方法灭活,并添加合适的佐剂所制备成的死疫苗。
2001 年,国内首支全病毒油乳剂灭活疫苗由陈焕春等成功研制,主要原理是应用 PRV 分离 Ea 株。
临床试验证明其免疫能力较好,对母猪、新生仔猪以及断奶仔猪均有较强保护力。
其中,对断奶仔猪的保护率为 100%。
灭活疫苗的安全性好,研制周期较短,储存和运输成本低。
虽然免疫效果不如活疫苗,但基本满足了未受到 PRV 污染的养猪场的预防需要。
2 弱毒疫苗
PR 弱毒疫苗是将分离出的野毒株接种于细胞培养基内,在高温和致突变剂的作用下反复传代,或者通过鸡胚等非猪源细胞传代减毒制成的活疫苗。
该疫苗免疫原性良好,免疫期长,对肉质无影响,且制备成本低,工艺流程簡便,对全球 PR 的控制和净化发挥了积极作用。
但在应用过程中也存在生物安全隐患,运输和储存条件严苛等问题。
目前 Bartha-K61 株疫苗占据我国市场份额较大,其能使猪群迅速产生高水平 gB 抗体,一定程度上遏制了 PRV 经典毒株的传播[1]。
3 基因缺失疫苗
PR 基因缺失疫苗是在保留 PRV 强毒株免疫原性的前提下,对其基因中的 gE、gG、gI 或TK 等毒力相关基因或者包膜糖蛋白的部分基因进行切除而构建的疫苗。
当今广泛报道并使用的基因缺失疫苗主要分为三种:单基因缺失疫苗、双基因缺失疫苗和多基因缺失疫苗[1]。
3.1 单基因缺失疫苗
单基因缺失疫苗是缺失单个基因形成的疫苗。
21 世纪之前,我国有学者已经利用 PRV 分离出的 Ea 株,成功研制出EaΔTK 疫苗,并通过小鼠实验,证明其对动物的保护效果较好。
然而,仅缺失不能自主产生相应抗体的 TK 基因,是无法区分野毒感染与疫苗免疫猪群的。
2015 年,Wang T 等[2]以 PRV 变异株 HN1201 为母本,构建了单基因缺失的HN1201ΔgE 株并制成疫苗,接种后猪的 gB抗体和中和抗体水平明显升高,攻毒试验中无发病现象,证明了单基因缺失疫苗防控 PR 的可靠性。
3.2 双基因或多基因缺失疫苗
利用酶切、同源重组等基因工程技术敲除 2 个及以上的毒力基因,所得的基因缺失突变株不易返祖,制备的疫苗既能刺激机体产生抵抗多种变异毒株的免疫应答,又可通过血清学检测区分野毒感染猪和疫苗免疫猪。
并且因其毒力与单基因缺失疫苗相比大大减弱,传毒和散毒的风险极低,仔猪和成年猪均可使用,所以大规模接种的安全性更高。
2012 年,梁苑燕等[3]尝试用同源重组的方式研制出双缺失株rPRV-gE-/TK-;2016 年,梁勋等[4]以有别于同源重组的方式,研制出了双基因缺失株 PRV-HNX-ΔgE-ΔTK,并通过试验证明该疫苗对鼠、仔猪等具有良好的抗病毒感染效力。
Dong J 等[5]于 2017 年研发的 PRV rZJ01ΔTK/gE/gI 三基因缺失疫苗对猪群的致病性低,保护效果好。
4 新型疫苗
以保护性抗原为基础,具有无潜伏感染和致病风险、免疫诱导生成的抗体种类丰富等亮点的新型疫苗,打破了传统疫苗的技术瓶颈,逐渐成为疫苗创新的焦点。
4.1 重组亚单位疫苗
PR 重组亚基因单位疫苗是通过 DNA 重组技术,将编码 PRV保护性抗原的基因导入真核或原核细胞中,使其高效表达并分泌保护性抗原蛋白。
重组亚单位疫苗具有安全稳定,避免各类有害反应原的刺激,易于区分疫苗接种与自然感染后的免疫应答等优势。
但其免疫原性差,研发成本高,所以市场化推广受到阻碍。
叶丽林等[6]利用 PRV 制备免疫刺激复合物,并通过试验证明其对兔的保护力极强。
同时,他们将特定的囊膜蛋白植入 PRV 免疫刺激复合物,以此将自然感染和接种疫苗的动物相区分。
4.2 重组活载体疫苗
PRV 的动物感染谱非常广,基因组较大,是理想的重组病毒载体。
研究人员利用基因工程技术,插入多种病原的保护性抗原基因制备的重组活载体疫苗,克服了重组亚单位疫苗的部分缺点,免疫原性更强。
它既保留了 PR 的传染特性,又对其它病毒、细菌等病原体起到预防免疫的作用,即诱导机体产生了与之对应的综合性抗体,真正实现“一针多防”。
Lei J L 等[7]以缺失 gE/gI/TK 的 PRV 变异株为载体,插入 CS FV 的 E2 基因,构建了rPRVTJ-ΔgE/gI/TK-E2 重组病毒,攻毒结果显示接种组的存活率较高,对 CFS 和 PR 的抵抗力更强。
4.3 DNA 疫苗
PR DNA 疫苗是把编码引起保护性免疫反应的 PRV 基因片段导入质粒中,使其在宿主细胞内经转录和翻译,合成抗原,进而激发机体的体液和细胞免疫应答。
DNA 疫苗解决了弱毒疫苗可能产生的毒力返强、对新型变异毒株失效的问题,克服了母源抗体的影响,研发生产过程安全简易,市场前景广阔[8]。
未来需在提高免疫效力、精准把控抗原基因的表达以避免与细胞染色体整合等问题上做进一步探索。
5 结语
PR 尚无特效药治疗,且 PRV 导致的潜伏感染和多种宿主发病等机制还未研究透彻,所以接种疫苗仍为防控的主要措施。
相关科研院所应加快安全可靠、低成本、免疫效果显著的PR 疫苗实验室研发、临床试验和上市;政府有关部门应加强监管,严格落实防疫和疫苗审批制度;养殖企业应规范日常饲养管理,定期进行抗原抗体检测和预防接种。
相信经过全社会的共同努力,在不远的未来,我国 PR 的防控和净化工作定能取得根本性胜利。
参考文献:
[1] 任衛科,池晶晶,李秀丽,等. 猪伪狂犬病疫苗研究及应用现状[J]. 天津农业科学,2017,25(8):37-41.
[2] Wang TY,Xiao Y,Yang QY,et al. Construction of a gE-deleted pseudorabies virus and its efficacy to the new-emerging variant PRV challenge in the form of killed vaccine [J]. BioMed Research International,2015,1-10.
[3] 梁苑燕,胡艳芬,张小荣,等. 应用 Cre‐loxP 系统构建伪狂犬病病毒gE/TK 双缺失株[J].畜牧兽医学报,2012,43(11):1802-1809.
[4] 梁勋. 利用 CRISPR/Cas9 和 Cre/lox 系统构建伪狂犬病毒双基因缺失活疫苗[D].武汉:华中农业大学,2016.
[5] Dong J,Bai J,Sun T,et al. Comparative pathogenicity and immunogenicity oftriple and double gene-deletion pseudorabies virus vaccine candidates [J]. Research in Veterinary Science,2017,115:17-23.
[6] 叶丽林,姚文生,支海兵,等. 伪狂犬病病毒免疫刺激复合物(ISCOM)的制备及其免疫效果检测[J].中国兽药杂志,2002,36(12):27-29.
[7] Lei J L,Xia S L,Wang Y M,et al. Safety and immunogenicity of agE/gI/TK gene-deleted pseudorabies virus variant expressing the E2protein of classical swine fever virus in pigs [J]. Immunology Letters,2016,174:63-71.
[8] 张姗姗,冷雪,时坤,等. 猪伪狂犬病流行状况和疫苗应用的研究进展[J].动物医学进展,2018,39(7):81-85.。