抗原-抗体复合物疫苗研究进展*

李公美,刘海军,王海艳,钱爱东*

(1.吉林农业大学,吉林长春130118;2.九江学院,江西九江332000;3.吉林省东风县杨木林镇畜牧兽医站,吉林东风136307)

免疫复合物疫苗,又称抗原-抗体复合物疫苗,是20世纪90年代发展起来的一种新型疫苗,由特异性高免血清按照恰当的比例与抗原混合而成。其优点在于安全性高和免疫效果比常规疫苗更好;可突破母源抗体干扰,雏鸡使用该类疫苗对其他疫苗免疫无干扰作用,并可提高饲料转化率而降低饲养成本;禽用病毒-抗体复合物疫苗的优点表现在孵化期可经卵接种,安全使用疫苗,可用较强毒株研制复合物疫苗对雏鸡进行首免[1]。病毒-抗体复合物疫苗中抗体主要起着延缓病毒释放的作用,目前此项技术己成功用于鸡传染性法氏囊病、新城疫及呼肠病毒病疫苗研制,并取得了很好的效果。由酵母表达的重组乙型肝炎表面抗原(hepatitis B antigen,HBsAg)和高效价乙型肝炎免疫球蛋白(hepatitis B immunoglobulin HBIG)组成的抗原-抗体复合物(antigen-antibody complex),经氢氧化铝吸附而成,已完成的Ⅰ、Ⅱ期临床观察并初步证明了该制品的安全性和有效性[2-3]。

1 抗原-抗体复合物疫苗的优点

1.1 可以突破母源抗体干扰,产生主动免疫

Avakian A P等尝试用特异性抗血清与该病毒按适当比例混合制成一种新疫苗,用此疫苗免疫接种有母源抗体的雏鸡,结果表明,疫苗不受母源抗体的干扰,能诱导产生高水平抗体,并可推迟受传染性法氏囊病病毒感染时间,最重要的是虽然免疫复合物疫苗含有活病毒但不引发雏鸡发病,也不引起机体免疫抑制。1997年Haddad E E等[4]用IBDV-Ab疫苗、IBDV和生理盐水接种有母源抗体的雏鸡,免疫接种后每周采血测定IBDV的抗体效价。结果表明,IBDV-Ab组的鸡产生的抗体效价明显高于IBDV组。接种后21、29、35、42 d,IBDV-Ab疫苗比单独IBD活毒疫苗有更高的血清转化率,证明其能产生更强的免疫力。

国内开展相关研究较晚,毕英佐等[5]首次制备了IBDV-Ab疫苗和IBD常规活疫苗,分别对有母源抗体的雏鸡进行免疫对比试验。研究表明,免疫接种IBDV-Ab免疫组,IBDV抗体平均滴度高于IBD常规活疫苗免疫组。在攻毒试验中,对有母源抗体的18日龄鸡胚分别接种IBDV-Ab复合物疫苗、常规活疫苗和生理盐水;结果表明,IBDV-Ab复合物疫苗接种的鸡对连续DV86株攻毒,可保护94%～100%鸡只免受IBDV感染。单独用IBD常规活疫苗接种,只有80%的保护率。

李继祥等[6]用新城疫特异性抗体与新城疫活疫苗和灭活疫苗配制了乳化剂复合物疫苗,对抗体增强抗原免疫原性的影响进行了研究。研究发现,鸡源抗新城疫抗体与Ⅰ系苗制备的复合物对有、无抗体的1日龄雏鸡安全,能诱导产生良好的免疫应答,免疫14 d后获得完全的攻毒保护;18日龄鸡胚免疫接种后不影响孵化率和雏鸡死亡率,14日龄雏鸡获得80%～100%的攻毒保护。而特异性抗体与灭活病毒混合后制备的油佐剂苗免疫1日龄及28日龄鸡,血清抗体水平高于传统油佐剂苗,且免疫原性不受母源抗体的影响。

1.2 可经卵内接种,提高疫苗的安全性

Coletti M D等用IBDV-Ab疫苗经卵接种18日龄SPF鸡胚或点眼接种1日龄SPF鸡,雏鸡均获得高水平的抗体,并可完全保护鸡免受致病性IBDV毒株的攻击,试验表明IBD复合物疫苗安全性优于IBD常规活毒疫苗。以后大量的试验证明,IBDVAb复合物接种18日龄鸡胚是完全可行的,且能诱导产生较高水平的抗体,同时对胚体的生长发育和出雏率没有影响,认为经胚接种方式可以应用到实际生产中[7-8]。

目前,IBDV-Ab疫苗已获美国农业部批准上市,1日龄雏鸡和18日龄胚卵内接种IBDV-Ab疫苗已成为控制商品鸡传染性法氏囊病的一个独特途径。

Guo Z Y等[9]报道,将鸡呼肠病毒与其特异性抗体混合制备的复合物疫苗免疫1日龄鸡及18日龄鸡胚都是安全的,与单纯用鸡呼肠活毒疫苗免疫1日龄鸡相比,鸡只副反应较小,免疫效果比对照组较好。

美国罗曼公司研制的新城疫复合物疫苗已获美国农业部批准上市,用于孵化第18日鸡胚以蛋内接种注射机Inovoject进行接种,攻毒后保护率可达到100%。该疫苗还可与其他经核准蛋内注射产品混合使用,如马立克病活毒疫苗,并不影响同时接种疫苗的效果。对有着不同高低水平母源抗体的鸡胚免疫经攻毒试验也证明复合物疫苗非常有效。

宋立芹等[10]用研制的IBDV-Ab疫苗和IBD常规活疫苗分别免疫接种1日龄商品鸡和SPF鸡,进行疫苗的安全性及免疫效力比较。结果显示,免疫接种后8 d,检测复合物疫苗免疫组鸡的法氏囊未见明显萎缩,而常规活苗免疫组鸡的法氏囊萎缩明显;免疫接种后28 d,各组用IBDV标准强毒株进行攻击,IBDV-Ab免疫组鸡攻毒保护率为100%,常规IBD活苗和对照组分别为80%及0。另外,试验也证明IBDV-Ab疫苗对雏鸡的新城疫病毒(New-castle disease virus,NDV)、传染性支气管炎病毒(IBV)的免疫接种和攻毒及流产布鲁菌等抗原产生的抗体滴度都没有干扰作用。

符芳等[11]用新城疫La Sota株病毒作为抗原,与鸡源NDV抗体配制成不同比例的复合物冻干疫苗,用1日龄商品鸡进行免疫对比试验。复合物疫苗组接种疫苗后,有个别鸡出现羽毛蓬松和轻微的喘气症状,3 d后好转;常规ND活苗组接种疫苗后则表现较典型的新城疫症状,7 d后恢复,未见死亡;空白对照组一直保持健康状态。攻毒后,复合物疫苗组的死亡率分别为10%、10%、15%,常规ND活苗组为10%,空白对照组100%。结果表明,试验应用的复合物疫苗,减弱了鸡群的应激反应,相对提高了疫苗的安全性,且能够达到与常规ND活疫苗相当的保护率[11]。章振华等[12]研究表明低毒力新城疫病毒La Sota株与特异性抗体制备的复合物疫苗,可以减轻疫苗的毒副作用,提高疫苗的安全性,其免疫效果比常规活苗好。

1.3 增强疫苗的免疫原性

抗原抗体复合物可以增强机体对特异性抗原的免疫应答[13]。Randal1988年报道了组建SV5病毒(猴病毒)的SMAA可使小鼠获得对SV5的保护性免疫。Avakian等研制了IBDV-Ab疫苗不久后,Pokric B等[14]进行了NDV-Ab疫苗的研制。将新城疫病毒液经三硝基甲苯处理,再与等量特异性血清混合,配制成油乳剂免疫复合物疫苗,肌肉接种试验鸡。结果表明,鸡接种疫苗后产生了较高水平的抗体,并对新城疫强毒攻击提供保护,也证明了复合物疫苗是一种有效的抗病毒疫苗。李永红等[15]用中等毒力NDV Roakin株病毒作为抗原,与不同含量的NDV抗体配制了两种复合物疫苗,用SPF鸡与常Roakin活疫苗进行免疫对比试验。各试验组鸡在免疫后14 d抗体水平达到高峰。攻毒后,空白对照组死亡率为100%,复合物疫苗组死亡率分别为13.3%、6.7%,常规活苗组为6.7%。说明用中等毒力的NDV和NDV抗体配制的复合物疫苗,可以大大减轻疫苗的毒副作用,在保持疫苗良好免疫原性的同时提高了疫苗的安全性。姚忻等[16]用流感裂解疫苗组建的抗原抗体复合物滴鼻免疫诱生的血清抗H3N2 IgG和局部抗H3N2 IgA效价明显高于单独裂解疫苗的免疫反应。

1.4 不影响其他疫苗的免疫效果

美国罗曼公司研制的新城疫复合物疫苗与马立克病活毒疫苗混合,同时经胚体内接种后,彼此的免疫效果均未受到影响[17]。

2 抗原-抗体复合物疫苗作用方式及作用机制

对抗原-抗体复合物疫苗能增强鸡和哺乳动物免疫反应以及加强保护性免疫,其作用机制和方式尚不明确,目前,主要有两种解释[18]。

2.1 抗原-抗体复合物与滤泡树突状细胞结合

许多抗原以抗原递呈细胞(antigen presenting cell,APCs)如单核细胞、巨噬细胞表面的Fc受体为中介,而被捕获、加工和递呈。病毒与抗体形成复合物以后,由于抗体分子的Fc片段与APC的Fc受体有很高的亲合性,因而使得与抗体结合的病毒更易更有效地与APC结合,一旦抗原-抗体复合物被APC吞噬和内化,即可激活B淋巴细胞和T淋巴细胞,刺激B淋巴细胞成为抗体分泌细胞,从而引起强烈的体液免疫和细胞免疫应答。并且,树突状细胞(dendritic cell,DC)位于次生淋巴器官,可转运抗原-抗体复合物至淋巴结。Boursne等研究表明。接种IBDV-Ab疫苗后,导致脾脏产生更多的生发中心。他们推测,复合物疫苗的作用机理可能与脾脏、法氏囊的滤泡树突状细胞的结合有关。另外,Wen曾报道小鼠腹腔巨噬细胞(M Φ)、脾脏及骨髓树突状细胞(DC)体外摄取IC的量明显多于单纯抗原,同时等研究发现机体抗原递呈细胞(APC)对IC的摄取量主要通过以下两种途径:①抗HBsIgG可通过Fc段与APC膜上的Fc受体交联结合而大量摄入IC;②通过抗HBs对HBsAg的聚集作用,形成较大颗粒,易被APC内化摄入删除。

2.2 通过Fc受体与APC结合,增强APC的递呈能力,促进APC分泌细胞因子

Fc受体广泛分布于APC等免疫效应细胞表面,抗体通过与Fc受体结合,能够介导免疫效应细胞对抗原的摄取等作用,参与对抗原诱生的免疫应答调节作用。APC细胞被激活而摄入大量颗粒性抗原异物,不仅可增强依赖抗体的细胞杀伤活性(antibody dependent cell mediated cytotoxicity,ADCC)作用,而且还可使激活的M Φ等APC通过分泌白细胞介素1(interleukin-1,IL-1)、白细胞介素12(interleukin-12,IL-12)等细胞因子调节机体免疫应答,并增强对T细胞应答的剌激作用。

另据报道,HBsAg与anti-HBs结合成免疫复合物后,可增强鼠巨噬细胞、树突状细胞摄取抗原,并且通过对脾T细胞的抗原递呈试验显示,可使脾T细胞产生更强的淋巴细胞增殖反应及释放细胞因子。比单纯抗原刺激机体产生免疫反应的作用更强大,且免疫复合物本身还可起佐剂作用,增加抗原的免疫原性,Zheng等研究通过HBsAg转基因小鼠证明,经HBsAg-抗HBs抗复合物免疫后,能够诱生细胞毒性T淋巴细胞反应和Th1型细胞因子。

2.3 抗原-抗体复合物具有交叉递呈能力

近年来国外相关研究表明,APC通过一系列复杂机制使外源性的免疫复合物抗原,在细胞内细胞器的加工处理后,与MHCⅠ类分子结合后被递呈APC表面,激活CD8+T淋巴细胞,进而激活(cytotoxict lymphocyte,CTL)[19-20]。此外,Montfoort N V等[21]进一步认为,血液中的补体成分C1q可直接加强免疫复合物的交叉传递。

3 应用前景

目前尽管对病毒-抗体复合物增强免疫效果的作用机制还不甚了解,但病毒-抗体复合物能增强免疫效果,则是不争的事实,它将有望成为一种有前景的抗母源抗体干扰的疫苗。另外,研究表明抗原-抗体复合物通过鼻内吸入接种Balb/c小鼠后发现,可诱导产生较强的系统或黏膜免疫应答。就抗原-抗体复合物本身而言,其诱导产生的抗体主要为IgG1型(Th2类似物),而当其与含有免疫刺激原CpG的霍乱毒素(choleratoxin,CT)或脱氧寡核苷酸(oligodeoxynucleotide,ODN)联合接种诱导产生的抗体主要为IgG2型(Th1类似物)。研究结果提示,抗原-抗体复合物不论是单独接种还是与其他佐剂一起使用,或采用何种接种途径均可诱导较强的体液免疫应答[22]。由此看来,运用编码一种病毒抗原的质粒DNA与其他微生物来源的抗原抗体复合物同时接种也可能是研制多价疫苗的一种方法。

4 展望

对病毒性疾病的主要防控措施仍然是接种疫苗,现用疫苗多为弱毒苗或灭活苗,在安全性和免疫效力方面都存在一定的局限性。因此开发一种安全性好,效力高的新型疫苗也势在必行。抗原抗体复合物疫苗增强免疫效果的作用机理目前还不完全清楚,但病毒-抗体复合物有非常好的免疫效果确是事实,因此使用复合物疫苗将成为控制病毒性疾病的一个独特的途径,这方面的深入研究具有非常重要的应用价值。

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