禽流感疫苗的研究进展

禽流感疫苗的研究进展

摘要：近年来禽流感在一些国家和地区大规模暴发,不仅给养禽业造成了巨大的经济损失,而且还威胁到人类的生命健康,疫苗是防控禽流感的主要手段和措施。综述了目前世界上几种主要禽流感疫苗的研究现状，分析了其优缺点及禽流感疫苗研究的发展趋势。

关键词:禽流感病毒；疫苗；研究进展

禽流行性感冒(禽流感,AvianInfluenza,AI)是由正黏病毒科流感病毒属的A型流感病毒引起的、发生于各种家禽和野鸟的一种急性传染病。该病呈全球性分布,给养禽业造成巨大的经济损失。从19世纪以来,已出现四次全球性的禽流感大流行,最严重的一次（1918～1919年)全世界死于禽流感的人数超过20万。尤其是在2003年底至2004年初韩国、泰国、日本、越南和我国相继暴发禽流感,越南、泰国出现了禽流感病毒H5N1变异株感染人并致死的病例,因此引起了世界各国的高度重视[1]。由于禽流感病毒血清亚型众多,变异频繁,给疫苗的研制带来了极大困难。目前,商品化禽流感疫苗大都为灭活疫苗,该种疫苗具有制备工艺简单、免疫效果良好、免疫持续时间较长等特点,已被许多国家和地区在家禽中使用,并在预防和控制禽流感暴发中起到一定的积极作用。但灭活疫苗存在免疫效率低下、免疫剂量较大、监测中难于区分疫病的疫苗免疫与野度感染的缺陷,并且还存在散毒的危险等缺点。

防控AIV理想化的疫苗应具备以下特点:①价格低廉,易接种,对家禽具有高度的安全性。②任何日龄家禽接种1份剂量都有效,免疫后既能产生体液免疫应答,又能产生细胞免疫应答,并能迅速建立免疫性保护。③可以区分AIV自然感染禽和疫苗免疫禽。④疫苗生产时对工作人员和环境安全。⑤休药期短或无休药期[3]。但目前,还没有任何一种禽流感疫苗同时具备上述全部特性。因此,高效、安全的AIV新型疫苗的研制一直是科研人员关注的焦点。常见的禽流感疫苗有以下几类:

1全病毒灭活疫苗禽流感灭活疫苗一般是用甲醛灭活禽流感病毒鸡胚尿囊增殖液,辅以佐剂而成[2]。它具有制备工艺简单、免疫效果确实、安全性好、,免疫持续时间长且不会出现毒力返强和变异的优点,可保护同种亚型AIV的攻击,可有效避免禽流感的大暴发或大流行。历史上禽流感灭活疫苗曾经发挥过重要作用，如1987年美国科罗拉多州使用灭活苗成功地控制了H9N2亚型禽流感的流行。目前，我国H5、H7亚型禽流感灭活疫苗已经研制成功，并取得了良好的免疫保护效果。同时，对混合乳化法制备的联苗也有了研究[3]。

全病毒灭活疫苗具有制备工艺简单，免疫效果好，免疫持续期长等特点，已被许多国家作为商品化的禽流感疫苗在家禽中使用，有效的避免了禽流感的大暴发或大流行。但与此同时，全病毒灭活疫苗也存在一定的问题，如疫苗免疫效果是由灭活疫苗的注射剂量和疫苗中的抗原量决定的，因此灭活苗注射的病毒量要比活疫苗高出许多倍。且制备灭活苗还必须添加佐剂，其生产还需要大量的鸡胚，成本非常高，这在禽流感大流行的情况下，鸡胚的供应将会成为疫苗生产的一个限制因素。此外，由于接种灭活苗的机体也会产生针对病毒内部结构蛋白，如NP的特异性抗体，而这类抗体是在进行流行病学调查时的主要判定指标，因此灭活苗的应用将导致无法区分自然感染鸡和疫苗接种鸡，从而干扰AIV疫情的监测和流行病学的调查。

2减毒活疫苗减毒活疫苗是指将野毒株感染鸡胚，并在25～26℃下连续传代得到减毒毒株，即冷适应株，该病毒只能在25℃左右复制，不能在37℃下传代，之后使用该弱毒株免疫使机体产生特异性免疫。多项人体和动物研究证实，冷适应毒株生物学性质有很好的稳定性。弱毒流感疫苗与灭活疫苗的免疫后抗体阳转率都在50%～70%，能够有效控制流感的流行；对群体免疫的意义更加重大，对表面抗原发生转移的流行株病毒有一定的保护作用。但冷适应减毒活疫苗与其他流感病毒可能发生基因重配得到毒力恢复的重配株病毒，此外，冷适应减毒活疫苗在免疫缺陷患者中使用有致病的风险。

3基因工程亚单位疫苗亚单位疫苗是提取禽流感具有免疫原性的蛋白,加入佐剂而制成。这种疫苗安全性好,能刺激机体产生足够的免疫力,只是抗体持续时间短,且成本高。后来随着基因工程技术的不断发展,将免疫原性基因导入表达载体,经诱导可获得大量表达的免疫原性蛋白,提取所表达的特定多肽,加入佐剂即制成基因工程亚单位疫苗,这样可大大降低疫苗的成本。1994年Kodihalli等研制了火鸡H5N2病毒NP/HA和ISCOM的复合亚单位疫苗,用其免疫火鸡,21d可产生较高的抗体滴度,并且T、B淋巴细胞被激活,可以对同源和异源(H6N1)亚型病毒的攻击产生保护作用,在攻毒后3d,可清除火鸡肺部和泄殖腔的病毒。

4基因重组活载体疫苗利用遗传工程技术来分离血凝素基因（H5、H7、H9），并把它们插入另外的载体病毒，如痘病毒、痘苗病毒、杆状病毒和反转录病毒、构建表达HA的重组病毒，此病毒可在体内复制，表达HA蛋白，从而诱导机体产生针对AIV的免疫保护力[4]。早在1987年，FDA就批准美国的Micro-geneSys公司应用杆状病毒表达系统生产的艾滋病基因工程疫苗进入临床试用。同时，我国哈尔滨的乔传林等[5]在2003年构建了能同时表达H5N1亚型，HA基因和NA基因的重组禽痘病（fowlpoxvirus，FPV）毒重组疫苗，攻毒结果显示该疫苗具有良好的免疫保护性。该疫苗的优点:①对宿主安全;②与灭活苗相比,疫苗用量少,成本低;③既能引起体液免疫又能引起细胞免疫,免疫保护持续时间长;④免疫的家禽只产生针对HA蛋白的抗体,而不产生抗其他AIV核蛋白的抗体,不影响对HPAI的监测和流行病学调查;⑤既可预防AIV感染,又可预防载体(病毒)的感染,起到一针多防的目的。存在的问题:如果鸡体已接受过载体(病毒)的免疫接种,则该重组活载体疫苗免疫效力只能持续较短的时间。因此,对于已接种过载体(病毒)疫苗、感染过载体(病毒)的鸡群,其使用受到一定限制。活载体疫苗克服了常规活疫苗毒力返强的缺点，兼有死疫苗和活疫苗的优点，在免疫效力上也很有优势。但科研人员也认识到FPV载体系统本身的性质和对外源基因插入的非必须基因的选择仍存在很多问题，这也为以后的研究提出了新的方向。

核酸疫苗

5DNA疫苗核酸疫苗，又称DNA疫苗，是利用重组DNA技术[6]将保护性抗原蛋白的基因克隆到真核表达载体上，在被直接导入到动物体内后，保护性抗原蛋白基因表达的抗原蛋白经过内源性呈给免疫系统，诱导机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫反应，流感病毒是最早用于基因免疫研究的模型。与传统疫苗相比，DNA疫苗具有许多优点。首先，DNA疫苗可诱导长期或终生免疫；其次，其抗原合成和递呈过程与病原体的自然感染很相似，抗原蛋白经内源性合成后转运到细胞表面，再通过MHC-I和MHC-II类分子直接递呈给免疫系统，特别是特异性CD8＋T淋巴细胞CTL的免疫反应，这些是一般疫苗不可相比拟的DNA疫苗可提高免疫原性和保护性，然而，核酸疫苗的研制和开发才刚刚起步，还有很多的关键性问题急待解决。第一，所用载体多带有抗生素基因，导致被免疫机体可能对相应的抗生素产生抗体，给一些常见的细菌性疾病的预防和治疗带来困难。第二，核酸疫苗体内表达效率不够高，免疫保护力不强，降低了核酸疫苗的免疫效果[7]。

6RNA复制子疫苗RNA复制子疫苗利用源自病毒的能够自主复制的RNA，其结构蛋白基因由外源抗原基因取代，保留了非结构蛋白(RNA复制酶)基因。RNA复制酶可使RNA载体在细胞质中高水平复制，并实现外源抗原基因的高水平表达，可同时诱导细胞免疫和体液免疫应答。大量双链RNA可诱导被感染细胞凋亡，宿主细胞的凋亡有利于免疫系统识别外源抗原。RNA复制子疫苗克服了传统疫苗和普通DNA疫苗存在的缺点，具有抗原表达效率高、安全性好、应用范围广等优点，因而被视为一种具有良好发展前景的疫苗形式。

7具有交叉保护性的通用流感疫苗一种理想的禽流感疫苗应是无论在禽流感大流行期间，还是过渡阶段，对各种亚型的流感病毒都有效。A型流感病毒蛋白中较为保守的蛋白为NP和M，是诱导具有交叉保护性CTL反应的特定多肽，因此从理论上讲，研究交叉保护性疫苗有2条途径。Neirynck等尝试将保守M2蛋白的膜外区域(M2e)融合到B型肝炎病毒的核心蛋白上,在大