新型动物疫苗的研究现状及进展.docx

1、新型动物疫苗的研究现状及进展妹贵哲溢祝张板梅2提尚金2供爱东I（1吉林农业大学，吉林长春130118；2中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽辰生物技术国家重点实验室猪传染病研究室）中图分类号：S852.4文献标识码:A文编号：1008-0414（2009）12-0016-03摘萋近年来，、分子生物学、微生物学、生物化学和其它一些慕础学科的飞速发展.为动物疫笛的研克指明了新的方向，并且坂供了相关的技术条件保证，待别是盆因工莪学和蜃白质鲍学以及X它一些新的技术为主体的现代生物技术的发晨更是大大促进了新型的疫苗研完的步伐，并使断型疫苗的应用钢着实用化迈*了一大步。目的，亚单位疫苗、是因疑央疫苗以及或体夜

2、苗被公众认为是可以考虑作为誓代传统疫苗的新型疫笛，信丈对这芟新型动物疫苗的瑞完现状和进展进行了绘述，以期能皱进一步促进大享对箕了解.并加快算发展，以便早日应用。关键词疫苗学动物疫笛疫苗的研完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.曲用体内诱导扰原技术第逸雄核分枝杆筲体内友达基因.遣传学报2005(2):11111714 张宗德.诂械分JL杆菌体内表达基因的律逸研完.北京市此核病胸部肿籍研究所，200718J陈芬芬.疫里双氏杆菌体内诱导杭原必因的舞逸及应用研完.华中农业大学，200819 陈.耕猪十血杆菌体内诱导扰原的妍完及鼻核表达文库的构建.华中农史大学，2008胡勇，丛逢广，胡福泉.伤家沙门氏0体内诱导哀达格因的律逸餐定.重庆很生物学会2008年学术年会论it,200820 R

6、ollinsSM.,PeppercornA.Invivoinducedantigentechnology(IVIAT).CELLULARMICROBIOLOGY,2005(1):19部冲，胡东建，命旭平.应用体内诱导抗原技术检测钿茵体内表达夏因的娇克进展.中国兽医杂志.2007(10):46-481796年EdwardJenner发现接种牛痘可以抵抗天花，牛痘苗的发现标志着疫苗学的诞生，从而使得整个医学界发生了改变。在Jenner发现牛痘苗后一个半世纪里主要进行的是原理的研究.在其后的五卜年里进行预防免疫接种的效果得到了证实，并在全世界范围内根除了天花并且有效地减少了其它一些烈性的传染病感染，

7、例如：脊偷灰质炎、白喉、破伤风、百日咳、麻疹、腮腺炎以及风疹病毒的感染等，这些也都证明了免疫接种是有效的预防、控的甚至根除传染病的方法虬作为一门多学科性的学科,疫苗学涉及了免疫学、微生物学、分子生物学、生物化学、统计学同时还涉及到一些规章制度、许W标准、道德等方面的因素。兽医免疫学具有广泛的应用空间。最初的目的是用来预防和控制动物传染病、改善动物福利、降低肉用动物的生产成本日进行大规模的动物疫苗接种最主要的目的还是用来预防动物的传染病。除此之外，由于免疫接种程序的广泛应用，使用于治疗各种收稿日期：2009-10-25作者简介：姚贵哲（1984-）,男（蒙古族），硕士研究生，主要从事动物病毒学方

8、面的疏究通讯作尚金（1971），男（汉族），明研究员，博士.硕士生导角，主要研究方向为猪病快速诊断与流行病学研兖不同疾病的药物明显减少.这就减少了药物对环境的影响和动物性产品中的药物的残留叫简单的说，兽用疫苗不仅提高了动物的健康水平，也大大的提高了公共卫生水平。当前的传统疫苗主要是指灭活苗和弱毒苗。传统疫苗相当大的改善了动物健康和公共卫生的水平，但也存在着很难解决的弊端。如，常规疫苗生产成本高，需要佐剂和多种免疫接种方式才能引起有效地免疫保护，并且容易受到母源抗体的干扰，而对新生幼畜具有很低或没有免疫保护作用吸七类毒素W以引起体液免疫应答但是不产生或产生很少的细胞免疫应答；灭活苗中不能引起免疫

9、应答的部分不仅对预防传染没有作用，反而有可能减弱能引起免疫反应部分产生的免疫保护作用。灭活苗中还含有对机体有者的物质，例如，内毒素等叫弱毒疫苗既可以产生体液免疫又能产生细胞免疫,但是弱毒疫苗仅适用于少数病原和免疫力低下的动物。并且弱毒疫苗存在着毒力返强的可能X。1 疫苗的组成和免疫程序大面积接种疫苗的主要目的是保护易感动物感染。接种的疫苗主要有基因缺失疫苗、灭活疫苗或者从感染动物分离得到的病原体叫选择合适的疫苗和免疫接种程序在诱导产生免疫保护中非常垂要。理想的疫苗应该是低成本、稳定、适宜大量生产并且可以产生持久有效的免疫保护，同时对接种的动物没有或者具有很小的副作用监。活疫苗存在致病力并且有污

10、染的风险，一般说来灭活苗安全但和活疫苗相比其产生免疫保护的时间短并且保护力弱。而活疫苗中存在致病毒株和其它病原体的风险非常高。在澳大利亚和日本就发生过由于马立克病毒造成的疫苗污染而导致的鸡网状内皮组织增生病的暴发叫。利用胎牛血清培养细胞生产疫苗，存在着牛源病毒污染的风险例如，牛腹泻病毒和牛海绵状脑病因子的污染叫。现在疫苗的生产向肴应用灭活疫苗和利用无血清培芥某生产疫苗的方向发展。灭活疫苗产生的免疫保护较弱,还需要利用合适的佐剂和增加免疫制址来诱导有效的免疫保护。这就增加了成本，且注射疫苗后容易发生局部反应，以及多次注射产生的不适导致的动物性产品产威的减少。由于常规疫苗的这些缺点以及伴随新技术的

11、发展，使得新型疫苗的研究成为了焦点。DNA疫苗、重组蛋白、活栽体以及病毒载体的免疫原性都得到了提高可作为有效地抗原递呈栽体系统“但至今为止，这些载体系统大多数并没有引起令人满意的T细胞反应，这点也是目前新瑁拔苗的研究热点。2 亚单位疫苗【1前.科学家们正在研究同时针对不同病原的同时具有免疫原型和保护原性的疫苗在生物科学领域有很多的抗原分子经纯化后可以在动物模型h蔑至是自然宿主中引起免疫保护作用。目前，在人用亚单位疫苗方面Li经得到r成功应用.例如：多糖结核疫苗、b型流感嗜血M萌结核疫苗、无细胞的百H咳疫带、乙型肝炎表面抗原疫苗心七结合疫苗和结合技术的E要目的是增强弱抗原的免疫原性，像T细胞正依

12、赖性抗隙和多肽类抗原忡这些抗原被称为半抗原。这些抗原与T细胞依赖的载体蛋白结合，会显哲的增加针对这些半抗原的抗体的址，在几种取要的动物疫耕中12经5r结合技术的效力研究发现旱绦虫45W抗原与载体蛋白结合的合成肽疫苗也具有免疫原型叫,猪瘟病毒的E2外膜蛋白与牛血清白蛋白相结合的合成肽疫苗对高致病性的猪瘟病毒具有完整的保护作用凹。在鲁用疫苗学方面结合技术也应用于免疫催化疫苗和免疫避孕疫苗方面。如，利用促性腺激素释放素与卵清白蛋白结合可以作为对母猪进行去势的一种方法叫。犬透明带糖蛋白3与白喉类毒素相结合后再与小鼠透明带糖蛋白3的多肽结合.可以有效的控制犬和野生鼠的数ft!，z,8,o虽然控制生育力可

13、以有效控制野生动物的数缺,但是对于肉用动物的生产，提高生育能力是面临的一个主要问题。利用牛抑制素肽与人类血清白蛋白结合免疫接种小母牛可以提高母牛的排卵率1叫结合技术在兽用疫苗方面得到了很好的效果，但由于高额的成本目前还没有商业化的结合疫苗，所以解决高成本以及其它方面存在的障碍是目前的主要技术间题。3 基因缺失疫苗病毒性疫苗是最早得到应用的活疫苗，例如天花病毒活疫苗的应用成功的根除了天花。致弱的活的病原与灭活的病原相比能引起更强的免疫保护:，利用分子生物学技术可以对病原进行目的性的致弱，同时，结合不同病原的病理学观察，从而确定出可以应用的致弱病原株。病原的致病因了的确定是毒株致弱的第一步。在强嵌

14、中利用重:地技术除去有关毒力的特异基因从而减弱病毒的病原性与致病力，降低对宿主组织侵害。敲除表达毒力因子的基因的主要目的是在减弱病毒的毒力时不影响病原的免疫原型。因而，理想的疫苗株是无毒力却具有完整的免疫原型。产生无毒的免疫毒株并不是容易的，往往得到的无毒的毒株由于毒务减弱而不能够产生明显的免疫保护，反之亦然。出于安全方面的为虑，网毒株应该具有遗传上的偿定性和具备两种或更多的致弱缺失以防止病毒的反强，同时，弱毒力应成为疫苗株的固有倒性，最后，为r保护宿主，该弱毒必须不依赖于宿主的免疫系统，并且该弱毒须容易培养、储存和管理。在细曲类病原体中，沙门氏菌是一个应用基因缺失技术得到的无毒疫苗株的成功例

15、子。详细了解沙门氏菌基因后，可以通过操控细菌的基因组及其它一些方法来构建没有毒力但是能引起免疫的沙门氏菌株辿几个致弱的沙门氏萌株经过试验已经证明具有遗传上的稳定性并且在临床上安全有效。然而，卷活沙门氏菌疫苗进行商业化的生产之前，规程和公众接受方面的问鹿还需要解决。伪狂犬病毒(PRV)、牛疱疹病毒1型(BHV-1)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、口蹄疫病毒(FMD)、牛呼吸系统综合征病毒以及其它一些动物病原体作为活修饰性疫苗也具有广阔的研究空间。不同的基因缺失疫苗之间的相互作用是另一个值得关注和研究的问题。如单价苗和多价苗的免疫程序的比较，在一个商业化的伺养厂中通过对牛进行免疫接种牛传染性鼻气管

16、炎单价疫苗或牛传染性鼻气管炎、副流感-3病毒、BVDV和牛呼吸道合胞病毒的多价疫苗进行比较，结果显示.无论是活的动物还是屠宰后的动物体重、最终体重、增加的体重、每日平均体歌，多价疫苗组都优于单价疫苗免疫组。而R,接种多价苗免疫组的/发热比例明显低于单价苗免疫组。所以除管理简单之外，多价苗还具有经济的优点。4 载体疫苗根据当前的分子生物学技术W以通过设计构建来自不同病原体基因的载体疫苗来预防多种疾新。载体疫苗似乎拥有理想疫苗的大多数特征，例如没有或者只有很低的副作用、减少了投茹、接种稳定和无需佐剂。重组载体疫苗类包括活载体疫苗及裸露DNA疫苗。植物疫苗同样是载体疫苗，在兽医学中具有巨大的潜力。4

17、.1活载体典的活载体是致弱的细菌或病毒，除诱导抗其自身免疫应答外，还可作为载体表达其它甥原体的免疫抗原。因此，能够预防多种疾病。这种疫苗构建可以通过在减毒疫苗株的基因组中插入一种或多种外源病原体的保护性抗原基因来完成。另一种策略是活的致弱嵌合汞组技术。这种方法是将特定的致弱疫苗毒株用相应的强毒株基因替换。这种技术已被应用于构建嵌合弱毒活疫苗改防西尼罗河病毒四。这种ChimeriVax平台也应用于发展其他虫媒病毒疫苗，例如日本脑炎耕毒和登革热病毒触。4.2DNAtt体对活的复制型载体在免疫妥协的受体宿主中的应用存在一些安全性的担心。而且，诱导可能会限制活载体在免疫活性宿主中的投药。重组DNA技术

18、提供了一种保留重组体免疫原性抗原表达的优点而旦除去了活的复制型载体的安全问题和不方便等因素。DNA疫苗非常稳定，而且不像大多数常规疫苗那样需要冷链。这对于发展中国家冉医现场及偏远地区运输疫苗过程尤为重要。直接用裸筋的包含有抗原基因的DNA进行免疫就能够使DNA被吸收并表达抗原回。因此，免疫性抗原的实际产生将发生在宿主细胞中，这样就避免了活载体的复制、潜伏及引起对载体免疫的危险。实验室动物研究表明，DNA疫苗能有效诱导体液免疫和细胞免疫，.但是DNA疫苗在大动物体内的应用也更具挑战并需要更新的途传皿凹。在接下来的几年当中，大多数的病原序列测定将完成，同时DNA疫苗的技术及基因组学也许会引起疫苗科

19、学的革新。然而，DNA疫苗也受到了一定的限制。DNA疫苗仅能够诱导对蛋白的免疫，但不能引起对多慵的免疫，因此目前它还不能够成为以多精为基础的疫苗。关于DNA疫苗的安全性，由于哺乳动物细胞与DNA质粒之间没有广泛的同源性,所以同源重组几乎不会发生。虽然到目前还没有发现有任何影响，但是，DNA随机整合到宿、主染色体的问题仍引起了关注，4.3植物裁体.植物载体产生免疫源性抗原具有口服免疫接种的便捷性。转基因植物是免疫的革新性的发展，并且打开了疫苗工业发展的新途径。植物作为表达载体具有极大的潜在的医学应用价值皿并将改变抗体产生和分泌的基本途径。在料医免疫学中，转基因植物能够随着动物的饲养产生并分泌具有

20、免疫原性的抗原。因此.此种疫苗的应用可以免除对疫苗接种人员的培训、对疫苗的冷链储藏和运输以及注射器等的消耗。天然材料的低成本和植物组织产生免疫的成分性抗体所带来的优点将明显地减少免疫接种中的成本。与病毒和细菌载体相比较，转基因植物更安全，而且植物载体排除了人们对活载体和应用牛血清的常规疫苗的安全性的趣心。同其他新生技术一样，植物疫苗也需要克源一些弊端c口服免疫抗原的效果没有注射及鼻内投药的效果那样良好，而且食用抗原对于醇类的消化和吸附过程也需要更充分了解。除此之外，确切剂话的计算、转基因植物添加到食物链中产生的免疫耐受都是植物疫苗带来的并且需要今后考虑的安全性的问题。然而，植物疫苗的优点大于其

21、缺点.解决了这些问题定会使植物疫苗在不久的将来成为-种商业化的产品。5 结论微生物病原体的传播，如含流感、SARS病毒出现的抗药性病原体和生物威勃明确的表明：传染性疾端将在接下来的几年对全世界的经济和公共卫生产生巨大的威胁“应对这种何题需要全世界的共同努力。多种动物的传染病导致了巨大经济损失，这些疾病也引起了鲁医科研工作者的关注，这使得动物疫苗成为首要发展的项目。分子生物学的到来以及人们对传染性疾病免疫生物学的深入了解也引起了对多种保护性疫苗的研究。毒力因子和免疫原性的同一性是设计新型疫苗的第一步，随之而来的是重组栽体的快速发展。综合上述诸多因素，疫苗的设计和生产必将向着成本更低廉、作用更有效

22、、使用更安全、接种更方便的方向发展。移考文献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

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