张卫 邵永超 张建新
摘 要:本文介绍了猪免疫的一般原理和常用疫苗的特性,以及免疫程序的概念、其制定免疫程序的基本要求。分析了影响猪免疫力的有关因素,介绍了提高免疫力的途径和抗体滴度形成、传递的一般规律。
关键词:疫苗特性; 免疫程序
2003年的“非典”、2009年的猪流感(H1N1)、2013年的“禽流感(H7N9)”,新病毒的不断出现,给人类健康再次敲响警钟。同样,随着新病毒的不断出现,猪病防控的压力越来越大。因为猪群不但是容易变异的流感病毒的搅拌器,还是容易变异的蓝耳病病毒的载体。加上猪群面临多种饲养方式并存、饲养区密集、猪舍简陋、病死猪处理手段落后导致的局部环境恶化、饲料和兽药等投入品质量不稳等不利因素的影响,我国猪病防控面临空前的挑战,甚至成为人类生命和健康安全的隐患。在此非常时期,有必要强调免疫程序的重要性。本文从动物免疫的一般概念和猪用疫苗的特性入手,介绍免疫程序的重要性和制定免疫程序的原则。
1 一般概念
重温动物免疫学的一般概念,有助于理清思路。重新认识免疫程序的意义,是做好猪群疫病防控的基础工作。
1.1 抗逆性 动物对环境的适应能力称之为适应性,衡量动物对不良环境因素的适应性强弱时使用抗逆性的概念。
1.2 免疫和免疫力 能够避免感染某种疫病的现象称之为免疫,免疫力是衡量动物抵御疫病侵袭能力的指标。
1.3 猪免疫力高低的一般规律 猪同其他哺乳动物一样,有对疾病的非特异性免疫(多数是先天性)和特异性(包括出生后自然接触形成的免疫能力和人工接种疫苗形成的免疫能力,也称获得性免疫)免疫两种免疫能力。显然,免疫力的高低同猪的品种有关,也同品系、杂交组合、自身的亲缘系数、年龄,以及猪的生理状态、身体健康状况有关。临床衡量特异性免疫力的高低,通过抗体检测完成。对一个具体样本,用抗体的滴度(用以2为底的对数形式反映,如21、22、……210表示,或1∶2、1∶4、1∶8、1∶16……1∶1024、1∶2048表示)。对于一个群体,则用免疫后群体随机抽样的抗体合格率表示。
1.4 影响猪免疫力高低的因素 在一定的区域内,或者在某一个猪场,会有如下表现:
1.4.1地方土种猪抵抗在当地流行疫病的能力要比外来品种强一些。高度纯化的品系(或家族)的抗病力低于纯度低的品系(或家族)。
1.4.2杂交后代的个体和群体抗病力较高。但是,近交的家系、家族成员的抗病力明显降低。父母双方血缘关系较远或者不同品种之间的杂交,其后代抵御恶劣环境和抗击疾病的能力明显高于纯繁个体和近交个体。
1.4.3某些疫病的病原微生物仅在一定年龄段致病。例如仔猪副伤寒临床只在20日龄以上、半岁以下猪群发病,红痢多见于2日龄以内、黄痢见于5~20日龄、白痢见于20~60日龄仔猪群等。
1.4.4猪的体质下降时感染或发生疫病是最常见的现象。如群体位次最末的小猪容易发病;高温季节长期的热应激状态下猪的抗病力下降,容易发病;冬季寒冷时由于关闭猪舍门窗导致通风不良,猪群容易发生呼吸道疾病或通过空气传播感染疫病的大面积流行。
1.4.5气候因素。疫病的发生,除了同猪自身因素有关之外,气候条件、气温变化也是重要因素。如大风、降温、浓雾等因素常诱发疫病。某些疫病本身就是季节性流行的疫病。只是在管理水平较高时,不易大面积流行而是零散发生罢了。如常在夏季发生的猪的乙型脑炎、猪附红细胞体病、猪弓形体病,常在冬季发生和流行的口蹄疫病等。
1.4.6局部小环境是否符合猪的生长发育需要,不仅影响猪的生长速度,也会导致猪抗病力和免疫力降低。例如,一些猪舍面积不够、或者猪舍设计有缺陷的猪群容易发病,集中养猪区的猪群容易发生流行性疫病。
1.4.7管理因素常常是疫病爆发的导火索。曾经发生过因阉割、转群、然放爆竹、排放天然气导致猪群发生疫情的事件。
1.4.8其他因素。饲料质量不佳、饲料霉变导致疫情发生的事件更是司空见惯。寄生虫病的存在,常常导致羸弱个体的形成,使之成为疫病爆发的突破口。
1.5 提高猪群免疫力的途径 在品种、环境、饲养、管理等条件确定的情况下,要提高猪群的抗病力,常用的办法是免疫接种和药物预防。
猪群只有少数疫病可以通过健康猪同染疫猪(或隐性感染的带毒带菌猪)的相互接触形成免疫。如细小病毒病,通常产仔3胎以上或3岁后的母猪不再免疫细小病毒疫苗。大部分疫病需要通过人工接种疫苗才能形成有效的免疫力,甚至需要数次免疫。
黏膜免疫:是指对猪群通过鼻腔喷雾、滴鼻的方式接种疫苗之后,刺激猪的上呼吸道黏膜,形成呼吸道上皮组织分泌富含抗体的黏液,截断病原微生物通过呼吸道进入肺部的免疫机制。多用于呼吸系统感染疫病的预防。
体液免疫:是指对猪体接种疫苗之后,特定抗原刺激猪体,激活猪体的网状内皮系统,从而引起体内免疫器官产生大量特异性抗体,并激活体液中广泛存在的B细胞、T细胞,从而杀灭并清理体内病原微生物的过程。
细胞免疫:是指接种疫苗之后,特定抗原直接激活猪体内具有免疫功能的细胞,免疫细胞迅速释放免疫物质进入体液,进而杀灭病原微生物的过程。细胞免疫发挥作用需要的时间较短。据报道,多数弱毒活疫苗免疫时,能够激活细胞免疫。
免疫现象的物质基础是特异性抗体的存在。体液中普遍存在的抗体具有对多数体积较大病原发生中和反应的能力,通俗的说法是具有较宽的免疫谱。但是,对于一些体积较小的病原微生物(或称小颗粒病原微生物),如细小病毒、圆环病毒、蓝耳病等直径只有10~30μm的病毒,抗病毒药物难以杀灭。所以,体内抗体的多少,尤其是体内特异的能够杀灭某种特定病毒的抗体水平的高低,直接决定着免疫效果。对于直径较大的病原微生物,可以通过激活体液免疫予以杀灭,而那些直径较小的病毒,则必须通过激活细胞免疫才能有效清理。
2 猪用疫苗的种类和特点
疫苗分类的方法很多,按照形态分类有固体疫苗(包括干粉剂)、液态疫苗,按照活性特征可分为活苗(弱毒苗)、死苗(灭活苗),按照保存温度可分为冷冻苗(0~15℃)、常温苗(2~8℃)等。这些分类方法适用于不同的工作环境,在不同的人群中使用。对于免疫程序制定者来说,更高的要求是除了必须熟悉前述分类以外,还应掌握疫苗的具体特性,以及不同保存方式可能带来的影响,如佐剂的类型、制作工艺、解冻速率、稀释倍数、免疫应答的强弱等。
2.1 弱毒活疫苗具有生物活性,不仅要求严格的冰冻保存条件,而且对运输中的颠簸震动、解冻温度、解冻液的pH值、渗透压都有严格要求。通常其周转箱内都放置冰袋、箱体都有隔热防震层、使用具有制冷功能的专用车辆运输,并且都配备有专门的解冻液以保证活性。由于具有良好的生物活性,弱毒活疫苗接种后,猪体的免疫应答反应明显,抗体产生的也较快。多数弱毒活疫苗在首次免疫的情况下,接种7 d后可在血样中检测到抗体,在2~3周间达到保护水平。最新的报道甚至认为只有弱毒活疫苗可以激活细胞免疫。显然,弱毒活疫苗在具有前述优势的同时,包装、运输、保存条件苛刻使其伴随的属性,运输、保管环节一旦脱离冷冻环境,野蛮装卸、未使用规定的解冻液、添加药物,或解冻操作不当时,都有可能使弱毒活疫苗降低或失去活性。此外,解冻液体积过大、操作时未采取有效的保定措施、接种废弃物未按规程集中处理,又容易导致散毒污染养猪环境的时间发生。所以,许多能够威胁人畜健康和对养猪业危害严重的疫病,不贸然使用弱毒活疫苗进行免疫。
为了获得同时激活体液免疫和细胞免疫,克服全基因弱毒活疫苗散毒的缺陷,近些年,科学家利用基因工程技术原理,设计了基因缺失疫苗,即利用生物工程技术将病毒中的有害基因或包含有害基因的片段切除掉,或者在基因中镶嵌进某种基因或其片段。投入生产中使用的基因缺失疫苗是指缺少某个基因位点或某些基因片段些的疫苗,添加基因或片段的疫苗称为基因工程苗。二者都是弱毒活疫苗,
为了减轻接种弱毒活疫苗的免疫应答反应,同时也为了提高弱毒活疫苗的抗逆性,一些疫苗生产企业又设计了专门的佐剂和稀释液。这类疫苗在供给猪场使用时,一般都配给专门的稀释液,使用时必须使用其配给的稀释液,否则,将会降低其免疫效价。
2.2 灭活疫苗不具生物活性,多数要求低温保存(2~8℃),个别添加特殊佐剂的灭活疫苗可在常温下保存。同弱毒活疫苗相比,灭活疫苗具有包装简单但是体积较大、运输和保管条件相对简单的特点。由于其基因结构完整,产生的抗体是全基因抗体,免疫效果确实,针对性也很强;缺陷是接种后猪体激活较慢,首次免疫的多数在2周左右才能在血样中检测到抗体,抗体滴度达到保护水平则需4周。显然,由于免疫后抗体上升的较慢,对于多发的混合感染病例使用灭活疫苗时难以实现迅速发挥作用之目的。显然,繁殖猪群使用灭活疫苗,不用担心因接种过程中操作不规范导致的散毒。
早期的某些灭活疫苗由于佐剂的原因,接种后的免疫应答同样强烈,应严格按照说明书标定的剂量使用,不得加大剂量。近年上市的某些灭活疫苗由于佐剂的改进,接种后的免疫应答轻微。山东省农科院滨州畜牧兽医研究院沈志强发明的蜂胶佐剂最为突出,其蜂胶佐剂新城疫疫苗接种于产蛋鸡后,仅有5 d的产蛋量轻微下降;其伪狂犬gE缺失灭活苗、普通蓝耳病灭活疫苗、肺炎和关节炎型链球菌灭活疫苗、三价大肠杆菌疫苗,用于妊娠后期母猪非常安全,甚至10日龄仔猪接种后也未见采食量下降。
不企求短期内发挥免疫作用的非发病猪群,可以使用灭活疫苗。
经常使用基因缺失弱毒疫苗的繁殖猪群每年应使用一次全基因疫苗(灭活疫苗或弱毒疫苗)。使用基因片段缺失弱毒活疫苗的猪群,更应注意此问题。否则,会出现检测时免疫抗体滴度很高但猪群依然发病的现象。某些基因缺失过多的疫苗,甚至可以作为干扰素使用,如武汉科前公司的伪狂犬HB98株,虽然正常使用时抗体正常但保护力较差,但在数种病毒病混合感染的临床疫情控制中效果良好。
尽管灭活疫苗不具有生物活性,但是超过保质期限、或者未超过保质期限但是保存温度超过了规定的温度要求,都可能导致疫苗失效或变质。前者导致免疫失败,后者甚至造成接种后大群在数小时内发病的免疫事故。
某些种类的灭活疫苗,由于佐剂的刺激性强,接种部位常形成吸收不良的硬斑块,处置不当时甚至溃烂,应严格执行接种剂量和日龄规定。
2.3 自家苗属于灭活疫苗,临床应用于多种病毒混合感染疫情的控制,在容易变异的病毒病占主导地位的背景下,临床效果最为突出。但应注意尽可能不用或少用。因为,自家苗的制作要求严格的环境和技术条件,未达到要求的条件下生产的自家苗隐患较多,如采集病料时摘取的不准确,漏掉了病变器官的淋巴结,取之于没有代表性病例的病料、全部来自于病死猪或死亡时间超过6 h的病猪,灭活不彻底,制作过程中操作或环境污染,佐剂的质量和添加量不准确,没有进行灭活效果评价、缺少免疫效价评价等,均可能导致临床应用效果的降低或无效,严重时甚至造成免疫事故。
为了控制疫情,在不得已情况下使用时,应注意下述事项:
1) 严格控制使用范围,只在发病猪场的发病猪群使用。
2) 选择技术水平较高和基础条件较好的有资质单位制作。
3) 严格限制使用病种:只用于易变异的小颗粒病毒病感染占主导地位的疫病,只用于没有疫苗可用、或现有疫苗免疫效果不佳的病毒病感染。
4) 猪瘟、口蹄疫感染或混合感染中占主导地位的病例不得使用自家苗控制。细菌感染占主导地位的病例不使用自家苗。
5) 使用过自家苗的繁殖母猪应在1~2年内逐步淘汰。
3 不同途径的接种方法在免疫中的意义
免疫途径俗称接种方法。设定接种方法时要考虑疫苗自身的特性,还要考虑佐剂的性质,也要考虑接种的目的。这是因为人工制弱以后的抗原同制弱前的病原微生物一样,具有在特定的组织或器官(靶组织或靶器官)生存、增殖的特性。不符合要求的接种途径,会使抗原在进入靶组织或靶器官的过程中陨灭,或失去活性,难以激活免疫活动,或者延长激活时间。
一般的弱毒活疫苗的佐剂,都要考虑保护抗原活性,多数在佐剂中添加抗生素、抗冷冻物质。某些品种的弱毒活疫苗,由于抗原用量较大,为了避免变态反应而在佐剂中添加抗过敏药物,以避免免疫之后的应激现象。有的疫苗佐剂中添加了缓释剂,具有控制抗原缓慢释放的功能,形成持续刺激、持续释放、降低接种后的免疫应答强度、抗体逐步上升的特性。2008年以来,某些企业为了提高疫苗的临床控制作用,甚至在佐剂中添加了白细胞介素。免疫应答的强弱、刺激性、腐蚀性、缓慢释放和缓慢作用、干扰作用的强弱。这些都是制定免疫程序时必须考虑的因素。
接种目的的差异主要表现为:①直接产生免疫力;②短时间内清理病原微生物的快速杀灭;③激活免疫机能;④相互干扰;⑤再次反应。显然,由于免疫目的的不同,免疫时所选择的疫苗种类、接种剂量肯定不一样。
常用的免疫途径包括肌内注射、口服、穴位注射、肺部注射和特殊部位注射。疫苗说明书无明确要求的疫苗,都可以通过肌内注射接种。
3.1 肌内注射免疫 指通过肌内注射给苗的接种方法,是最常用的接种方式。需要保定、捕捉,工作量大,还容易造成捕捉保定应激。因而,对于妊娠母猪和仔猪,应当严格执行疫苗说明书规定或兽医嘱托的接种对象和剂量接种。如猪瘟、伪狂犬、蓝耳病等疫苗的接种。
3.2 口服免疫 指通过口服给苗的接种方法。某些疫苗通过口服给苗免疫效果更好,不用捕捉、保定,能够避免捕捉保定造成的应激,也可减轻接种工作量。如布氏杆菌苗的接种。
3.3 穴位注射免疫 是指在某些特定穴位注射给苗的接种方法,是近年来免疫学同中兽医经络学说相结合的探索结晶。作用机理一是穴位的接种直接刺激穴位激活猪体的免疫功能,二是某些穴位靠近大血管,接种后可因渗透作用而使疫苗缓慢持续进入血液,实现长期刺激、抗体缓慢上升的目的。如仔猪流行性腹泻疫苗的接种、仔猪黄白痢疫苗的接种等。
3.4 鼻腔接种免疫 指通过滴鼻或喷雾给苗的接种方法。这种途径的免疫不期望产生多高滴度的抗体,只期望形成局部的黏膜免疫,使猪体认识该种疫苗,为再次免疫时形成记忆反应创造条件。如3日龄伪狂犬基因缺失弱毒活疫苗的接种。
3.5 特殊部位注射免疫 包括肺组织注射接种、胸腔注射接种、腹腔注射接种等接种方法。如南京天邦生物制品公司生产的猪喘气病疫苗,要求直接穿透胸腔在肺部接种。
(未完待续)(编辑:何芳)