新城疫疫苗的研究进展
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新城疫疫苗的研究进展
摘要综述了常规疫苗和基因工程疫苗2种类型新城疫疫苗南研究进展,分析新城疫疫苗的发展方向,以促进新城疫疫苗的研究。
关键词新城疫;病毒;疫苗;研究进展
新城疫病毒属于副粘病毒科副粘病毒属,为有囊膜的单股负链RNA病毒。其基因组编码6个蛋白:RNA依赖的RNA聚合酶(L基因)、血凝素神经氨酸酶(HN)、融合蛋白(F基因)、基质蛋白(M基因)、磷蛋白(P基因)、核蛋白(NP基因)。其中F蛋白有使病毒囊膜与宿主细胞融合进而导致病毒传人宿主细胞膜的作用,是决定病毒毒力的关键因子。而HN蛋白是NDV的另一种重要的致病因子,它的主要作用是参与病毒粒子与细胞受体的最初吸附以及破坏这种吸附作用。此外,HN蛋白还可使F蛋白充分接近受体而发生病毒与细胞膜的融合而致病。因此,NDV表面的HN-F糖蛋白在病毒的传染性和治病性上起到至关重要的作用,许多新城疫基因工程疫苗的研制都依赖于F、HN蛋白。
新城疫(ND)是一种侵害禽类的急性高度接触性传染病,由新城疫病毒引起。自1926年首次在印度尼西亚的爪哇岛和英国的新城暴发以来,至今已有4次世界范围内的大流行,给养禽业带来了严重的经济损失。NDV基因型已经发生了很大的差异(I-Ⅺ)。虽然现有的灭活苗和弱毒苗能获得较好的免疫效果,但是近年来由强毒引起的非典型ND在免疫鸡群中时有发生,因而研究出安全、高效的新型疫苗一直备受有关学者的关注。目前,亚单位疫苗、活载体疫苗、新城疫病毒载体疫苗、DNA疫苗等都被广泛研究。
1常规疫苗
1.1灭活苗
灭活苗一般是由灭活的感染性尿囊液与载体佐剂混合后制得,能够刺激机体产生有效的免疫应答,使抗体以较高的水平在体内持续较长时间,且易于储存。目前,广泛使用的灭活苗为油乳剂灭活苗,多用Ulster2e、B1、LaSota及Rokin 等作毒种来生产,这些毒株在鸡胚中均能大量增殖,多用于二联苗或多联疫苗的制造,使用多联苗可以节省劳动力,免疫效力受母源抗体影响较小,免疫后副作用小。但由于注射剂量和疫苗对免疫效果有很大的影响。且灭活疫苗中需要添加Avridine、ISCOMS弗氏完全佐剂、矿物油、动植物油、脂质体等佐剂,导致免疫成本大大提高。同时,接种灭活苗的机体产生针对病毒的特异性抗体,干扰临床检测检疫以及流行病学调查,这是以灭活苗防治ND的最大障碍。
1.2活疫苗
活疫苗一般由感染胚尿囊液冻干而成,通过饮水、进食、喷雾、气雾等途径大规模免疫鸡群。通常NDV活疫苗分为缓发型和中发型。B1株和Lasota株是
天然弱毒株,几乎无致病性,可作为缓发型疫苗,经滴鼻、点眼、饮水、气雾等途径接种免疫,保护效果较好。而H株、Roakin株等属中发型的疫苗,由于毒力较强,只能用于二次免疫。也有用CS2株、V4株等作活疫苗的,也能达到良好的免疫效果。活病毒感染能刺激机体产生局部免疫,免疫后可较快得到保护,一般接种后3-5d就能产生抗体,抗体一般可维持20-30d。主要产生黏膜抗体(IgA),对机体呼吸道、消化道等局部黏膜免疫具有重要作用,是阻止外界病毒入侵的屏障。活疫苗易于大规模使用,较便宜,且疫苗毒还可以使免疫鸡传给未免疫鸡,但由于环境条件及并发感染,可能引发疾病,母源抗体对初次免疫影响较大。此外,若在生产过程中控制不当,活疫苗易被灭活、污染,有毒力返强的危险。因此,为了使NDV得到更好的控制,人们又开发了其他类型的疫苗。
2基因工程疫苗
2.1亚单位疫苗
利用重组DNA技术辅以佐剂将NDV保护性抗原基因在高效的表达系统中表达而制成亚单位疫苗。目前,杆状病毒表达系统是研究ND亚单位疫苗的主要常用工具。Nagyetal分别利用昆虫杆状病毒表达了NDV的F及HN蛋白,对雏鸡进行免疫。结果表明,表达的F和HN蛋白能够产生很好的免疫保护作用。丁壮等应用该系统表达NDV四平和长春2个分离株的HN,用NDV强毒攻毒后,分别达到65%(四平株)和100%(长春株)的保护率。闻晓波等构建含有NDV的M、NP、F、HN 4个基因的杆状病毒转移载体,并得到了共表达的NDV的M、NP、F、HN4个蛋白,为进一步研究亚单位疫苗及NDV结构蛋白之间的相互作用奠定了基础。Kapczynski et al用处理NDV的不具感染性的病毒HN和F蛋白免疫鸡,经验证这些病毒亚单位成分具有良好的免疫保护效果。亚单位疫苗具有安全性高、稳定性好、运输方便、批量生产容易的优点。是ND疫苗未来发展的一个重要方向,但是由于生产成本高,价格受限,很难真正用于疫苗生产,除非改进表达技术,显著降低成本。
2.2新城疫病毒重组活载体疫苗
近年来,采用以病毒或细菌为载体研究新城疫活疫苗的技术路线被多数学者主张。将NDV F和HN基因在动物病毒弱毒或无毒株(如腺病毒、痘苗病毒、反转录病毒等)等载体上进行表达,均已获得成功。目前,痘病毒、腺病毒和孢疹病毒等都是较为理想的病毒载体。1990年Taylor et al将新城疫病毒Texas株F 基因插入禽痘病毒中,在培养细胞中得以表达,经糖基化修饰后切割成F1和F2,通过点眼或口服重组病毒可获得部分攻毒保护,而通过肌肉注射或翅下刺种,免疫1次就可获得完全攻毒保护。Morgan et al将NDV的F、HN基因分别克隆人火鸡孢疹病毒的复制非,必需区(US2),利用Rous肉瘤病毒LTR的强启动子构建重组病毒,用其腹腔接种SPF白来航鸡,第28天后肌肉注射攻毒,表达F蛋白的重组病毒的保护率高达90%。曹殿军等将NDV HN基因在重组鸡痘病毒中表达,以NDV强毒株F48E9攻毒发现,接种重组病毒106pfu/只时,保护力可达80%,而104pfu/只时,保护力可达60%。说明该重组病毒对雏鸡具有一定的保护作用,且该保护作用与接种剂量有一定的相关性。梁雪芽等将含NDV
F48E9株融合蛋白(F)基因的真核表达质粒PCDNA3-F的减毒鼠伤寒沙门氏菌ZJIll株(Z]111/PCDNA3-F)口服接种小鼠和雏鸡,表明利用该减毒株作为载体传递DNA疫苗具有相对安全性。用ZJlll/PEDNA3-F以108cfu/只免疫雏鸡,2周后二免,二免后4周攻击致死剂量的强毒株F48E9。结果表明:重组zJlll/PCDNA3-F菌株不仅能诱导法氏囊B淋巴细胞和胸腺T淋巴细胞的增值反应,而且能诱导雏鸡产生NDV抗体,对强毒攻击的保护率高于PCDNA3-F裸质粒DNA疫苗注射免疫组(50.00%),达66.7%。活载体疫苗是当今及未来疫苗开发与研制的主要方向之一,其不仅具有传统疫苗的许多优点,而且还为多价苗及联苗的生产开辟了新道路。