基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用

贺明艳

（山西省临汾市畜牧兽医局,山西临汾 041000）

基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用

贺明艳

（山西省临汾市畜牧兽医局,山西临汾 041000）

基因工程疫苗同常规疫苗相比，是借助了现代生物方法，使生产的疫苗的安全性和稳定性得到了明显提高，且有较好的保护性免疫反应，加上成本较低，可实现1针防多病，俨然已经成为了动物疫苗今后发展的一个主要方向。本文章简要介绍了基因工程疫苗种类及其在动物疾病防治中的有效应用。

基因工程疫苗 动物疾病 核酸疫苗

目前，计划免疫接种疫苗已经成为有效控制人类与动物传染病的主要手段。目前，人类也已经研制出了上千种疫苗，且在各类疾病防控中发挥着重要作用。但是，就以往所使用的疫苗而言，不管是灭活苗、亚单位苗，还是弱毒苗，其大都是基于大量致病微生物培养上研制出来的，有着极大的局限性。而自20世纪80年代以来，伴随DNA重组技术的发展与应用，基因功能疫苗显然作为一种极富潜力的新型疫苗为疫苗技术发展带来了新的发展机遇，同时也大大推动了动物疾病防治工作的有序开展。

1 基因工程疫苗的分类

1.1 基因工程亚单位疫苗

在实际研制中，借助基因工程办法，将微生物编码为保护性抗原太短基因取出，使之同质粒等载体进行重组，并导入到细胞或受菌体中，使之具有更加高效的表达，并生成大量保护性肽段，将其提取之后并加入相应佐剂，就可生成亚单位苗。对此，基因工程亚单位疫苗仅包含病原体的一种或是几种抗原，并不包括病原体的其他一些遗传信息，故其只需借助单一蛋白质抗原分子就可诱导免疫反应。同时，该疫苗还可分成病毒性疾病、激素与细菌性疾病2种，有着安全有效，且对人类与动物健康，对生态环境不存在潜在危害的优点，属一种潜在标记疫苗，可较好鉴别强毒感染、免疫原与隐性感染，但因该疫苗不存在感染性，故其所激活的免疫反应并没有活载体疫苗强[1]。

1.2 基因工程活载体疫苗

该疫苗是通过把抗原基因携带到一些不存在致病性的病毒或细菌上，使之表达出抗原基因的免疫能力，在接种到动物身上之后，可生成对应的免疫基因，有着以下几个优点：可较好避免疫苗免疫缺陷；简化了免疫程度，成本可控；效果较好，且免疫时间也较长，无须大量应用；便于流行病学调查与疾病检测。但其缺点也是不容忽视的，如载体有着毒力返强隐患；载体在进行二次疫苗注射的时候出现排斥现象；部分未注射痘病毒疫苗动物会出现感染情况等。

1.3 合成肽疫苗

该疫苗又被称为“表位疫苗”，是基于病原体抗原表位或抗原来决定其簇氨基酸序列特点而研制出的一种疫苗，借助人工合成病原微生物中的保护性多肽或抗原表位，配以对应载体和佐剂而研制出的一种全新的基因工程疫苗，尤其适用于无法借助体外培养而获取充足抗原的微生物病原体，或是生长滴度比较低的微生物[2]。同时，该疫苗有着较强烈的诱发细胞反应，且反应持续时间也比较长，可记忆等优势，并存在着一些缺点，如抗原表位有着局限性，单一抗原决定簇需具有较强免疫原性，需具有较好的纯化技术等，而且该疫苗生成成本也比较高，故多用于人或是珍稀动物中。

1.4 核酸疫苗

该疫苗又被称为“基因疫苗”，或“DNA疫苗”，即通过把1种或几种抗原编码基因克隆到真核表达载体中，后把形成的重组质粒直接注射到体内，使机体免疫系统得以激活，故又被称为“DNA免疫”，可引起众多免疫反应，如辅助T细胞反应、体液免疫反应等；而且对该疫苗而言，其生成的抗原蛋白，同亚单位疫苗相似，唯一区别就是核酸疫苗抗原蛋白于免疫对象体内生成。该疫苗作为近些年新研制出的一种疫苗，虽有着亚单位以免与灭活疫苗无法比拟的功能，且免疫原较单一，便于构建与制备，但也同样有着较大的潜在威胁性。如易诱发插入突变与免疫病理反应，致使自身免疫出现紊乱等，这些均是今后核酸疫苗今后研究的重点所在。

2 基因功程疫苗的应用

2.1 亚单位疫苗应用研究

关于细菌性疾病的亚单位疫苗，由我国科学院“上海生物工程中心”所研制出来的“仔猪大肠埃希菌K88、K99双价基因工程灭活疫苗”与宁夏大学所研制出来的“羔羊、犊牛大肠埃希菌基因工程灭活疫苗”已经通过了注册，而且由“哈尔滨兽医研究所”所研制出来的“仔猪大肠埃希菌K88、K99双价基因工程灭活疫苗”也已经获得了“转基因生物安全证书”，且经实验实践证明发现，这些疫苗在有效预防仔猪与幼畜腹泻方面有着较好的效果[3]。而在病毒性疾病的亚单位疫苗应用研究方面，已经研制出了“口蹄疫O型基因工程疫苗”、“传染性胸膜肺炎放线杆菌亚单位疫苗”与“猪圆环病毒亚单位疫苗”。总而来说，伴随规划化、标准化细菌发酵技术与蛋白质纯化技术的迅猛发展，基因工程疫苗研制成本将逐渐降低，而亚单位疫苗今后的市场应用前景也在逐渐扩大。

2.2 活载体疫苗应用研究

现阶段，实践中用到的活载体病毒主要有腺病毒、痘苗病毒、火鸡疱疹病毒与禽痘病毒等，另外还有一些基于费致病菌株载体的免疫原性基因。同时，关于“禽流感重组病毒活载体疫苗”的研究，我国也取得了一定成就，如已经研制出了“H5亚型禽流感病毒HA与NA基因的重组禽痘病毒疫苗rFPV -HA-NA”，并发现免疫了SPF的鸡能够产生对高致病禽流感病毒H5N1和H7N1的抵抗，且有效预防痘病毒的感染，有着1针多防的功效。

2.3 合成肽疫苗应用研究

关于合成肽疫苗应用研究，早期主要以口蹄疫病毒合成肽疫苗为主。当前，我国也成功研制出了“猪O型FMD合成肽疫苗”，也已投入到实际生产销售中，而且经实践证明，该疫苗仅单次免疫注射，即可维持阳性水平以上抗体，直到生猪出栏，且在注射疫苗前后也未出现应激反应，疾病防治效果显著。

2.4 核酸疫苗应用研究

有关核酸疫苗研究，自20世纪90年代开始，有研究者发现，在将外源基因DNA直接注入肌纤维细胞中后，目的基因也可生成对应表达，并诱发对应免疫反应，由此关于该疫苗研究逐步发展起来。接着，又有研究者在小鼠肌肉内注入带有流感病毒核心蛋白编码基因的质粒，结果发现，该小鼠生成了对多种流感病毒的自身免疫保护，由此又开始了基因疫苗研究的新世界。就目前为主，已经研制出了众多分别针对流感、癌症与艾滋病等人类病症的基因疾病，并进入了临床试验中，而具体针对猪瘟、狂犬病等动物疾病基因疫苗也正在进行中。总的来说，关于动物核酸疫苗，我国研究多集中在新城疫病毒、鸡传染性支气管炎病毒与喉气管炎病毒（ILTV）、猪瘟病毒（CSFV）等方面。

如有人构建了以CSFV为主要保护性抗原的E2基因的4种不同真核表达质粒，结果发现，接受免疫的家兔，至少可抗10个最小感染剂量的猪瘟兔化弱毒苗的侵入，而接受免疫的猪则可抗致死剂量的CSFV石门株强毒的侵入，免疫效果显著[4]。

3 结语

总而言之，基因工程疫苗作为一种全新的生物技术，虽然在临床大规模应用方面仍存在一定局限性，但其应用前景还是非常广阔的，而且其凭借着成本低、免疫程度简单、可实现1针多防、可大规模生产等优点，而逐步将传统疫苗取代，并成为动物疾病防治研究的重点所在。

[1] 王寿富.基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J].北京农业，2014，（33）：169-170.

[2] 丁国婵.基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J].当代畜牧，2013，（18）：41.

[3] 唐达，毕海林，唐建华.基因工程疫苗概述[J].兽医研究，2012，（11）：22-25.

[4] 王青，胡建和，杭柏林，等.兽用基因工程疫苗的研究现状及其生物安全性问题[J].中国畜牧兽医，2012，39（5）：237-239.

贺明艳（1965—），女，本科，1988年毕业于山西农业大学高级畜牧师专业，现就职于山西省临汾市畜牧兽医局，高级畜牧师，研究方向：动物疾病防治方面。