新型動(dòng)物疫苗的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展.docx

1、新型動(dòng)物疫苗的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展妹貴哲溢祝張板梅2提尚金2供愛東I（1吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林長春130118；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸辰生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室豬傳染病研究室）中圖分類號(hào)：S852.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文編號(hào)：1008-0414（2009）12-0016-03摘萋近年來，、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和其它一些慕礎(chǔ)學(xué)科的飛速發(fā)展.為動(dòng)物疫笛的研克指明了新的方向，并且坂供了相關(guān)的技術(shù)條件保證，待別是盆因工莪學(xué)和蜃白質(zhì)鮑學(xué)以及X它一些新的技術(shù)為主體的現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)晨更是大大促進(jìn)了新型的疫苗研完的步伐，并使斷型疫苗的應(yīng)用鋼著實(shí)用化邁*了一大步。目的，亞單位疫苗、是因疑央疫苗以及或體夜

2、苗被公眾認(rèn)為是可以考慮作為誓代傳統(tǒng)疫苗的新型疫笛，信丈對(duì)這芟新型動(dòng)物疫苗的瑞完現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了繪述，以期能皺進(jìn)一步促進(jìn)大享對(duì)箕了解.并加快算發(fā)展，以便早日應(yīng)用。關(guān)鍵詞疫苗學(xué)動(dòng)物疫笛疫苗的研完at履FEMSMICROBIOLLETT,2004(1)：9710311 DebDK,DahiyaP,SrivastavaKK,elal.SelectiveidentificationofnewtherapeutictargetsofMycobacteriumtuberculosisby1VIATapproach.TUBERCULOSIS,2002(4/5)：175-182ChengS,ClancyCJ,C

3、heckleyMA,etal.IdentificationofCandidaalbicansgenesinducedduringthrushoffersinsightintopathogenesis.MOLMICROBIOL,2003(5):1275-128812 HangL,JohnM,AsaduzzamanM,eta).Useofinvivoinducedantigentechnology(IVIAT)toidentifygenesuniquelyexpressedduringhumaninfectionwilhVibriocholerae.PROCNATLACADSCIUSA,2003(

4、14):8508-8513KimYR,LeeSE.KimCM,etal.CharacterizationandpathogenicsignificanceofVibriovulnificusantigenspreferentiallyexpressedinsepticemicpatients.INFECTIMMUN,2003(10):5461-547113 ManoharJ,KudvaIT.UseofInVivo-InducedAntigenTechnologyforIdentificationofEscherichiacoliO157:H7ProteinsExpressedduringHum

5、anInfection.AMERICANSOCIETYFORMICROBIOLOGY,2005(5):2665-2680李高志勇.王恒梁，等.曲用體內(nèi)誘導(dǎo)擾原技術(shù)第逸雄核分枝桿筲體內(nèi)友達(dá)基因.遣傳學(xué)報(bào)2005(2):11111714 張宗德.詁械分JL桿菌體內(nèi)表達(dá)基因的律逸研完.北京市此核病胸部腫籍研究所，200718J陳芬芬.疫里雙氏桿菌體內(nèi)誘導(dǎo)杭原必因的舞逸及應(yīng)用研完.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，200819 陳.耕豬十血桿菌體內(nèi)誘導(dǎo)擾原的妍完及鼻核表達(dá)文庫的構(gòu)建.華中農(nóng)史大學(xué)，2008胡勇，叢逢廣，胡福泉.傷家沙門氏0體內(nèi)誘導(dǎo)哀達(dá)格因的律逸餐定.重慶很生物學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論it,200820 R

6、ollinsSM.,PeppercornA.Invivoinducedantigentechnology(IVIAT).CELLULARMICROBIOLOGY,2005(1):19部沖，胡東建，命旭平.應(yīng)用體內(nèi)誘導(dǎo)抗原技術(shù)檢測(cè)鈿茵體內(nèi)表達(dá)夏因的嬌克進(jìn)展.中國獸醫(yī)雜志.2007(10):46-481796年EdwardJenner發(fā)現(xiàn)接種牛痘可以抵抗天花，牛痘苗的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著疫苗學(xué)的誕生，從而使得整個(gè)醫(yī)學(xué)界發(fā)生了改變。在Jenner發(fā)現(xiàn)牛痘苗后一個(gè)半世紀(jì)里主要進(jìn)行的是原理的研究.在其后的五卜年里進(jìn)行預(yù)防免疫接種的效果得到了證實(shí)，并在全世界范圍內(nèi)根除了天花并且有效地減少了其它一些烈性的傳染病感染，

7、例如：脊偷灰質(zhì)炎、白喉、破傷風(fēng)、百日咳、麻疹、腮腺炎以及風(fēng)疹病毒的感染等，這些也都證明了免疫接種是有效的預(yù)防、控的甚至根除傳染病的方法虬作為一門多學(xué)科性的學(xué)科,疫苗學(xué)涉及了免疫學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)同時(shí)還涉及到一些規(guī)章制度、許W標(biāo)準(zhǔn)、道德等方面的因素。獸醫(yī)免疫學(xué)具有廣泛的應(yīng)用空間。最初的目的是用來預(yù)防和控制動(dòng)物傳染病、改善動(dòng)物福利、降低肉用動(dòng)物的生產(chǎn)成本日進(jìn)行大規(guī)模的動(dòng)物疫苗接種最主要的目的還是用來預(yù)防動(dòng)物的傳染病。除此之外，由于免疫接種程序的廣泛應(yīng)用，使用于治療各種收稿日期：2009-10-25作者簡(jiǎn)介：姚貴哲（1984-）,男（蒙古族），碩士研究生，主要從事動(dòng)物病毒學(xué)方

8、面的疏究通訊作尚金（1971），男（漢族），明研究員，博士.碩士生導(dǎo)角，主要研究方向?yàn)樨i病快速診斷與流行病學(xué)研兗不同疾病的藥物明顯減少.這就減少了藥物對(duì)環(huán)境的影響和動(dòng)物性產(chǎn)品中的藥物的殘留叫簡(jiǎn)單的說，獸用疫苗不僅提高了動(dòng)物的健康水平，也大大的提高了公共衛(wèi)生水平。當(dāng)前的傳統(tǒng)疫苗主要是指滅活苗和弱毒苗。傳統(tǒng)疫苗相當(dāng)大的改善了動(dòng)物健康和公共衛(wèi)生的水平，但也存在著很難解決的弊端。如，常規(guī)疫苗生產(chǎn)成本高，需要佐劑和多種免疫接種方式才能引起有效地免疫保護(hù)，并且容易受到母源抗體的干擾，而對(duì)新生幼畜具有很低或沒有免疫保護(hù)作用吸七類毒素W以引起體液免疫應(yīng)答但是不產(chǎn)生或產(chǎn)生很少的細(xì)胞免疫應(yīng)答；滅活苗中不能引起免疫

9、應(yīng)答的部分不僅對(duì)預(yù)防傳染沒有作用，反而有可能減弱能引起免疫反應(yīng)部分產(chǎn)生的免疫保護(hù)作用。滅活苗中還含有對(duì)機(jī)體有者的物質(zhì)，例如，內(nèi)毒素等叫弱毒疫苗既可以產(chǎn)生體液免疫又能產(chǎn)生細(xì)胞免疫,但是弱毒疫苗僅適用于少數(shù)病原和免疫力低下的動(dòng)物。并且弱毒疫苗存在著毒力返強(qiáng)的可能X。1 疫苗的組成和免疫程序大面積接種疫苗的主要目的是保護(hù)易感動(dòng)物感染。接種的疫苗主要有基因缺失疫苗、滅活疫苗或者從感染動(dòng)物分離得到的病原體叫選擇合適的疫苗和免疫接種程序在誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫保護(hù)中非常垂要。理想的疫苗應(yīng)該是低成本、穩(wěn)定、適宜大量生產(chǎn)并且可以產(chǎn)生持久有效的免疫保護(hù)，同時(shí)對(duì)接種的動(dòng)物沒有或者具有很小的副作用監(jiān)?；钜呙绱嬖谥虏×Σ⑶矣形?/p>

10、染的風(fēng)險(xiǎn)，一般說來滅活苗安全但和活疫苗相比其產(chǎn)生免疫保護(hù)的時(shí)間短并且保護(hù)力弱。而活疫苗中存在致病毒株和其它病原體的風(fēng)險(xiǎn)非常高。在澳大利亞和日本就發(fā)生過由于馬立克病毒造成的疫苗污染而導(dǎo)致的雞網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生病的暴發(fā)叫。利用胎牛血清培養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)疫苗，存在著牛源病毒污染的風(fēng)險(xiǎn)例如，牛腹瀉病毒和牛海綿狀腦病因子的污染叫。現(xiàn)在疫苗的生產(chǎn)向肴應(yīng)用滅活疫苗和利用無血清培芥某生產(chǎn)疫苗的方向發(fā)展。滅活疫苗產(chǎn)生的免疫保護(hù)較弱,還需要利用合適的佐劑和增加免疫制址來誘導(dǎo)有效的免疫保護(hù)。這就增加了成本，且注射疫苗后容易發(fā)生局部反應(yīng)，以及多次注射產(chǎn)生的不適導(dǎo)致的動(dòng)物性產(chǎn)品產(chǎn)威的減少。由于常規(guī)疫苗的這些缺點(diǎn)以及伴隨新技術(shù)的

11、發(fā)展，使得新型疫苗的研究成為了焦點(diǎn)。DNA疫苗、重組蛋白、活栽體以及病毒載體的免疫原性都得到了提高可作為有效地抗原遞呈栽體系統(tǒng)“但至今為止，這些載體系統(tǒng)大多數(shù)并沒有引起令人滿意的T細(xì)胞反應(yīng)，這點(diǎn)也是目前新瑁拔苗的研究熱點(diǎn)。2 亞單位疫苗【1前.科學(xué)家們正在研究同時(shí)針對(duì)不同病原的同時(shí)具有免疫原型和保護(hù)原性的疫苗在生物科學(xué)領(lǐng)域有很多的抗原分子經(jīng)純化后可以在動(dòng)物模型h蔑至是自然宿主中引起免疫保護(hù)作用。目前，在人用亞單位疫苗方面Li經(jīng)得到r成功應(yīng)用.例如：多糖結(jié)核疫苗、b型流感嗜血M萌結(jié)核疫苗、無細(xì)胞的百H咳疫帶、乙型肝炎表面抗原疫苗心七結(jié)合疫苗和結(jié)合技術(shù)的E要目的是增強(qiáng)弱抗原的免疫原性，像T細(xì)胞正依

12、賴性抗隙和多肽類抗原忡這些抗原被稱為半抗原。這些抗原與T細(xì)胞依賴的載體蛋白結(jié)合，會(huì)顯哲的增加針對(duì)這些半抗原的抗體的址，在幾種取要的動(dòng)物疫耕中12經(jīng)5r結(jié)合技術(shù)的效力研究發(fā)現(xiàn)旱絳蟲45W抗原與載體蛋白結(jié)合的合成肽疫苗也具有免疫原型叫,豬瘟病毒的E2外膜蛋白與牛血清白蛋白相結(jié)合的合成肽疫苗對(duì)高致病性的豬瘟病毒具有完整的保護(hù)作用凹。在魯用疫苗學(xué)方面結(jié)合技術(shù)也應(yīng)用于免疫催化疫苗和免疫避孕疫苗方面。如，利用促性腺激素釋放素與卵清白蛋白結(jié)合可以作為對(duì)母豬進(jìn)行去勢(shì)的一種方法叫。犬透明帶糖蛋白3與白喉類毒素相結(jié)合后再與小鼠透明帶糖蛋白3的多肽結(jié)合.可以有效的控制犬和野生鼠的數(shù)ft!，z,8,o雖然控制生育力可

13、以有效控制野生動(dòng)物的數(shù)缺,但是對(duì)于肉用動(dòng)物的生產(chǎn)，提高生育能力是面臨的一個(gè)主要問題。利用牛抑制素肽與人類血清白蛋白結(jié)合免疫接種小母?？梢蕴岣吣概５呐怕崖?叫結(jié)合技術(shù)在獸用疫苗方面得到了很好的效果，但由于高額的成本目前還沒有商業(yè)化的結(jié)合疫苗，所以解決高成本以及其它方面存在的障礙是目前的主要技術(shù)間題。3 基因缺失疫苗病毒性疫苗是最早得到應(yīng)用的活疫苗，例如天花病毒活疫苗的應(yīng)用成功的根除了天花。致弱的活的病原與滅活的病原相比能引起更強(qiáng)的免疫保護(hù):，利用分子生物學(xué)技術(shù)可以對(duì)病原進(jìn)行目的性的致弱，同時(shí)，結(jié)合不同病原的病理學(xué)觀察，從而確定出可以應(yīng)用的致弱病原株。病原的致病因了的確定是毒株致弱的第一步。在強(qiáng)嵌

14、中利用重:地技術(shù)除去有關(guān)毒力的特異基因從而減弱病毒的病原性與致病力，降低對(duì)宿主組織侵害。敲除表達(dá)毒力因子的基因的主要目的是在減弱病毒的毒力時(shí)不影響病原的免疫原型。因而，理想的疫苗株是無毒力卻具有完整的免疫原型。產(chǎn)生無毒的免疫毒株并不是容易的，往往得到的無毒的毒株由于毒務(wù)減弱而不能夠產(chǎn)生明顯的免疫保護(hù)，反之亦然。出于安全方面的為慮，網(wǎng)毒株應(yīng)該具有遺傳上的償定性和具備兩種或更多的致弱缺失以防止病毒的反強(qiáng)，同時(shí)，弱毒力應(yīng)成為疫苗株的固有倒性，最后，為r保護(hù)宿主，該弱毒必須不依賴于宿主的免疫系統(tǒng)，并且該弱毒須容易培養(yǎng)、儲(chǔ)存和管理。在細(xì)曲類病原體中，沙門氏菌是一個(gè)應(yīng)用基因缺失技術(shù)得到的無毒疫苗株的成功例

15、子。詳細(xì)了解沙門氏菌基因后，可以通過操控細(xì)菌的基因組及其它一些方法來構(gòu)建沒有毒力但是能引起免疫的沙門氏菌株辿幾個(gè)致弱的沙門氏萌株經(jīng)過試驗(yàn)已經(jīng)證明具有遺傳上的穩(wěn)定性并且在臨床上安全有效。然而，卷活沙門氏菌疫苗進(jìn)行商業(yè)化的生產(chǎn)之前，規(guī)程和公眾接受方面的問鹿還需要解決。偽狂犬病毒(PRV)、牛皰疹病毒1型(BHV-1)、牛病毒性腹瀉病毒(BVDV)、口蹄疫病毒(FMD)、牛呼吸系統(tǒng)綜合征病毒以及其它一些動(dòng)物病原體作為活修飾性疫苗也具有廣闊的研究空間。不同的基因缺失疫苗之間的相互作用是另一個(gè)值得關(guān)注和研究的問題。如單價(jià)苗和多價(jià)苗的免疫程序的比較，在一個(gè)商業(yè)化的伺養(yǎng)廠中通過對(duì)牛進(jìn)行免疫接種牛傳染性鼻氣管

16、炎單價(jià)疫苗或牛傳染性鼻氣管炎、副流感-3病毒、BVDV和牛呼吸道合胞病毒的多價(jià)疫苗進(jìn)行比較，結(jié)果顯示.無論是活的動(dòng)物還是屠宰后的動(dòng)物體重、最終體重、增加的體重、每日平均體歌，多價(jià)疫苗組都優(yōu)于單價(jià)疫苗免疫組。而R,接種多價(jià)苗免疫組的/發(fā)熱比例明顯低于單價(jià)苗免疫組。所以除管理簡(jiǎn)單之外，多價(jià)苗還具有經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)。4 載體疫苗根據(jù)當(dāng)前的分子生物學(xué)技術(shù)W以通過設(shè)計(jì)構(gòu)建來自不同病原體基因的載體疫苗來預(yù)防多種疾新。載體疫苗似乎擁有理想疫苗的大多數(shù)特征，例如沒有或者只有很低的副作用、減少了投茹、接種穩(wěn)定和無需佐劑。重組載體疫苗類包括活載體疫苗及裸露DNA疫苗。植物疫苗同樣是載體疫苗，在獸醫(yī)學(xué)中具有巨大的潛力。4

17、.1活載體典的活載體是致弱的細(xì)菌或病毒，除誘導(dǎo)抗其自身免疫應(yīng)答外，還可作為載體表達(dá)其它甥原體的免疫抗原。因此，能夠預(yù)防多種疾病。這種疫苗構(gòu)建可以通過在減毒疫苗株的基因組中插入一種或多種外源病原體的保護(hù)性抗原基因來完成。另一種策略是活的致弱嵌合汞組技術(shù)。這種方法是將特定的致弱疫苗毒株用相應(yīng)的強(qiáng)毒株基因替換。這種技術(shù)已被應(yīng)用于構(gòu)建嵌合弱毒活疫苗改防西尼羅河病毒四。這種ChimeriVax平臺(tái)也應(yīng)用于發(fā)展其他蟲媒病毒疫苗，例如日本腦炎耕毒和登革熱病毒觸。4.2DNAtt體對(duì)活的復(fù)制型載體在免疫妥協(xié)的受體宿主中的應(yīng)用存在一些安全性的擔(dān)心。而且，誘導(dǎo)可能會(huì)限制活載體在免疫活性宿主中的投藥。重組DNA技術(shù)

18、提供了一種保留重組體免疫原性抗原表達(dá)的優(yōu)點(diǎn)而旦除去了活的復(fù)制型載體的安全問題和不方便等因素。DNA疫苗非常穩(wěn)定，而且不像大多數(shù)常規(guī)疫苗那樣需要冷鏈。這對(duì)于發(fā)展中國家冉醫(yī)現(xiàn)場(chǎng)及偏遠(yuǎn)地區(qū)運(yùn)輸疫苗過程尤為重要。直接用裸筋的包含有抗原基因的DNA進(jìn)行免疫就能夠使DNA被吸收并表達(dá)抗原回。因此，免疫性抗原的實(shí)際產(chǎn)生將發(fā)生在宿主細(xì)胞中，這樣就避免了活載體的復(fù)制、潛伏及引起對(duì)載體免疫的危險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物研究表明，DNA疫苗能有效誘導(dǎo)體液免疫和細(xì)胞免疫，.但是DNA疫苗在大動(dòng)物體內(nèi)的應(yīng)用也更具挑戰(zhàn)并需要更新的途傳皿凹。在接下來的幾年當(dāng)中，大多數(shù)的病原序列測(cè)定將完成，同時(shí)DNA疫苗的技術(shù)及基因組學(xué)也許會(huì)引起疫苗科

19、學(xué)的革新。然而，DNA疫苗也受到了一定的限制。DNA疫苗僅能夠誘導(dǎo)對(duì)蛋白的免疫，但不能引起對(duì)多慵的免疫，因此目前它還不能夠成為以多精為基礎(chǔ)的疫苗。關(guān)于DNA疫苗的安全性，由于哺乳動(dòng)物細(xì)胞與DNA質(zhì)粒之間沒有廣泛的同源性,所以同源重組幾乎不會(huì)發(fā)生。雖然到目前還沒有發(fā)現(xiàn)有任何影響，但是，DNA隨機(jī)整合到宿、主染色體的問題仍引起了關(guān)注，4.3植物裁體.植物載體產(chǎn)生免疫源性抗原具有口服免疫接種的便捷性。轉(zhuǎn)基因植物是免疫的革新性的發(fā)展，并且打開了疫苗工業(yè)發(fā)展的新途徑。植物作為表達(dá)載體具有極大的潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值皿并將改變抗體產(chǎn)生和分泌的基本途徑。在料醫(yī)免疫學(xué)中，轉(zhuǎn)基因植物能夠隨著動(dòng)物的飼養(yǎng)產(chǎn)生并分泌具有

20、免疫原性的抗原。因此.此種疫苗的應(yīng)用可以免除對(duì)疫苗接種人員的培訓(xùn)、對(duì)疫苗的冷鏈儲(chǔ)藏和運(yùn)輸以及注射器等的消耗。天然材料的低成本和植物組織產(chǎn)生免疫的成分性抗體所帶來的優(yōu)點(diǎn)將明顯地減少免疫接種中的成本。與病毒和細(xì)菌載體相比較，轉(zhuǎn)基因植物更安全，而且植物載體排除了人們對(duì)活載體和應(yīng)用牛血清的常規(guī)疫苗的安全性的趣心。同其他新生技術(shù)一樣，植物疫苗也需要克源一些弊端c口服免疫抗原的效果沒有注射及鼻內(nèi)投藥的效果那樣良好，而且食用抗原對(duì)于醇類的消化和吸附過程也需要更充分了解。除此之外，確切劑話的計(jì)算、轉(zhuǎn)基因植物添加到食物鏈中產(chǎn)生的免疫耐受都是植物疫苗帶來的并且需要今后考慮的安全性的問題。然而，植物疫苗的優(yōu)點(diǎn)大于其

21、缺點(diǎn).解決了這些問題定會(huì)使植物疫苗在不久的將來成為-種商業(yè)化的產(chǎn)品。5 結(jié)論微生物病原體的傳播，如含流感、SARS病毒出現(xiàn)的抗藥性病原體和生物威勃明確的表明：傳染性疾端將在接下來的幾年對(duì)全世界的經(jīng)濟(jì)和公共衛(wèi)生產(chǎn)生巨大的威脅“應(yīng)對(duì)這種何題需要全世界的共同努力。多種動(dòng)物的傳染病導(dǎo)致了巨大經(jīng)濟(jì)損失，這些疾病也引起了魯醫(yī)科研工作者的關(guān)注，這使得動(dòng)物疫苗成為首要發(fā)展的項(xiàng)目。分子生物學(xué)的到來以及人們對(duì)傳染性疾病免疫生物學(xué)的深入了解也引起了對(duì)多種保護(hù)性疫苗的研究。毒力因子和免疫原性的同一性是設(shè)計(jì)新型疫苗的第一步，隨之而來的是重組栽體的快速發(fā)展。綜合上述諸多因素，疫苗的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)必將向著成本更低廉、作用更有效

22、、使用更安全、接種更方便的方向發(fā)展。移考文獻(xiàn)1 Andre,F.E.,Vaccinology:pastachievements,presentroadblocksandfuturepromises.Vaccine,2003(7-8):593595Walker,P.D.,Bacterialvaccines：oldandnew,veterinaryandmedical.Vaccine,1992(14):977-9902 Pastoret.P.P.,Velerinaryvaccinology.CRAcadSciIII,1999(11):967-972Chappuis,G.,Neonatalimmun

23、ityandimmunisationinearlyage:lessonsfromveterinarymedicine.Vaccine,1998(14-15):1468-14723 Wegener,M.,LBrucknerandK.Cubetaler,(TTieestablishmentofendotoxinlimitswhichsatisfyanimalwelfareconsiderationsinthetestingofporcinevaccineaj.ALTEX,1998(5):65-67Moca.Modelsofriskassessmentsforbiological，orrelated

24、productsintheEuropeanUnion.RevSciTech.1995(4)：1009-10204 Terpslra,C.andA.H.Kroese,Potencycontrolofmodifiedliveviralvaccinesforveterinaryuse.Vaccine,1996(6):570-575(8jTerpstra,C.andA.H.Kroese,Potencycontrolofmodiiiedliveviralvaccinesforvelerinaryuse.Vaccine,1996(1):1318(9) MoyleU,E.H.andl.C.Hanson.29.Immunization.JAllergyClinItnmunol,2003(2Suppl):S754-S765Bowereock,T.LandS.Martin,Vaccinedeliverytoanimals.AdvDrugDelivRev,1999(2):167-1941lYuasa.N.,I.YoshidaandT.Taniguchi,Isolationofareticuloendoth