猪乙型脑炎疫苗研究新进展

2016-02-01 02:18:37张桂红喻正军
猪业科学 2016年5期
关键词:乙脑乙型脑炎

徐 微,张桂红,喻正军

(湖南中岸生物药业有限公司,湖南 长沙 410199)

猪乙型脑炎疫苗研究新进展

徐 微,张桂红,喻正军

(湖南中岸生物药业有限公司,湖南长沙410199)

流行性乙型脑炎简称乙脑,是人畜共患急性传染病。该病可导致猪发生繁殖障碍性疾病,给养猪业带来了巨大损失。目前,除常用的3种传统疫苗外,亚单位疫苗等新型疫苗的研究也取得了重大进展,在日后的乙脑免疫中,新型疫苗必定会起到更加重要的作用。

流行性乙型脑炎;传统疫苗;新型疫苗;免疫反应

流 行 性 乙 型 脑 炎(epidemic encephalitis B)又称日本乙型脑炎(Japanese encephalitis, JE),是由黄病毒科乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)引起的人畜共患急性传染病,病毒以蚊虫为主要传播媒介,发病具有季节性,在蚊虫滋生的7-9月为发病高峰期[1]。根据WHO的数据显示,2014年全球已上报的乙脑发病人数为4 706人,其中我国为858人,该病死亡率高达30%,另有50%的患者会留下神经系统损伤。乙脑也是对养猪业产生严重危害的重大疫病,可导致猪发生繁殖障碍性疾病,如妊娠母猪发生流产、死胎和木乃伊胎,公猪发生睾丸炎,新生仔猪发生脑炎,育肥猪持续高热[2],给养猪业带来了巨大的经济损失。

目前尚无治疗乙脑的特效方法,主要通过控制蚊虫传播和免疫接种来防控,而蚊虫控制措施在我国有一定的实施难度,因此疫苗接种成为控制乙脑流行的最有效方法,本文对猪乙型脑炎疫苗的研究现状综述如下。

1 传统疫苗

鼠脑纯化灭活疫苗、地鼠肾细胞灭活疫苗和地鼠肾细胞减毒活疫苗是目前国内外广泛应用的常规疫苗。鼠脑灭活疫苗主要应用于国外,后两种在国内应用。

1.1鼠脑灭活疫苗

日本于1954年研制出鼠脑灭活疫苗,该疫苗是目前唯一获得WHO批准并可商品化的人用乙型脑炎疫苗,该疫苗应用在泰国、印度、越南、朝鲜和马来西亚等乙型脑炎高度流行的国家之后,乙型脑炎的感染率显著下降。该疫苗接种猪也能产生良好的保护作用,尤其是对青年妊娠母猪和公猪的安全性好,免疫接种后不会产生病毒血症、胎内感染等不良反应,对母猪感染猪乙型脑炎后引起的繁殖障碍症状保护率高[3],但该疫苗也存在价格昂贵,免疫剂量大等缺陷[4]。

1.2地鼠肾细胞灭活疫苗

地鼠肾组织培养的灭活疫苗,目前仅在中国生产和使用。该疫苗毒株源于Beijing-3株,在我国的免疫保护率可达85%,但该疫苗在临床应用中常出现一些不良反应,因此,减毒活疫苗正逐步替代该疫苗。

1.3地鼠肾细胞减毒活疫苗

该疫苗采用减毒株SA14-14-2,具有毒力低、抗原性强的优点,能激发较强的特异性免疫反应。初产母猪接种该疫苗后能抵抗JEV 强毒的攻击,不产生病毒血症,对胎儿产生100%的保护,对后备母猪也能产生良好的免疫保护作用。2010版《中国兽药典》已收入该疫苗的质量标准。但由于地鼠肾原代细胞基质缺乏WHO的认证,使得此种疫苗尚未在国际上使用(韩国除外)。

2 新型疫苗

尽管上述几种传统疫苗为控制及预防乙脑贡献了巨大力量,它们仍有着各自的不足,加之近年来,乙脑病毒的分子生物学特征研究进一步深入,因此开发乙脑的新型疫苗成为近十几年乙脑的研究重点。

2.1亚单位疫苗

亚单位疫苗是将病原体的抗原基因与表达载体连接后转入宿主细胞,在宿主细胞内表达具有抗原性的蛋白,经抽提纯化后制备疫苗,该疫苗只含有病原体的一部分,不会引起动物发病,安全性较高。

E蛋白是乙脑主要的抗原蛋白,可诱导动物产生中和抗体,因此一般通过表达JEV的E基因来制备亚单位疫苗。Xu XG等[5]将JEV的E基因插入杆状病毒表达载体构建得重组病毒,并利用重组杆状病毒表达的E蛋白免疫小鼠和猪,结果表明可产生中和抗体,保护其免受JEV的攻击。

2.2核酸疫苗

核酸疫苗又称DNA疫苗,是将抗原基因转入真核表达载体,并将重组载体导入动物体内,在宿主细胞的表达系统中合成抗原蛋白,从而使宿主的免疫系统识别抗原并诱导产生对该抗原的免疫应答。

Chen等[6]构建了包含JEV的E、C、NS1-2A、NS3和NS5基因片段的核酸疫苗,经动物免疫试验后证明该疫苗可诱导产生高水平的特异性抗体。Konishi等[7]构建了含病毒PrM与E基因的重组质粒,免疫动物后同时刺激产生特异性的CTL细胞免疫反应及体液免疫反应,并且中和抗体的效价和维持时间都高于普通灭活疫苗,说明了核酸疫苗在预防乙脑感染方面的可行性。

2.3重组活载体疫苗

重组活载体嵌合疫苗是通过将外源目的基因连接或替换到活病毒载体中,以基因工程手段改造病原体基因组,从而构建表达多种不同病原体抗原基因的重组病毒。这种技术是利用一些基因组较大的病毒载体,在其基因组中插入多种其他病毒的抗原基因,使用这种杂交病毒免疫动物可以保护其免受多种病原体侵害。目前用作“疫苗模式”的病毒载体有黄热病毒YF17D疫苗株、痘病毒(哥本哈根株(NYVAC)、金丝雀株(ALVAC)和MVA株)。

赛诺菲巴斯德公司将减毒株(SA14-14-2)的PrM和E基因转入YF17D疫苗株黄热病毒载体,构建得到黄热-乙脑嵌合病毒。该疫苗经三期临床试验证明,安全性优于鼠脑灭活疫苗,一次单剂量接种血清抗体转阳率高达99.1%[8]。目前该疫苗已经在澳大利亚注册成功[9]。

Konishi 等[10]以痘病毒ALVAC株为载体,转入乙脑病毒的PrM和E基因,重组病毒免疫小鼠后可以保护其抵抗致死剂量JEV的攻击。Konishi 等[11]还将乙脑病毒的PrM和E基因转入痘病毒NYVAC株载体,将重组病毒免疫猪,首免7 d后产生乙脑中和抗体,28 d 加强免疫后,血清中抗体效价进一步升高,可抵抗致死剂量的乙脑病毒攻击。

3 结语

目前世界卫生组织已经把乙型脑炎疫苗确定为首要研究和开发的项目之一,猪乙型脑炎疫苗的研究也成为动物保健领域的研究热点,但目前用于临床的仍只有鼠脑灭活疫苗和减毒活疫苗两种传统疫苗。相信随着分子生物学和生物技术的发展,对猪乙型脑炎研究将一步步深入,终将研制出更安全、经济、有效的乙脑疫苗。

[1] 彭颖,余开光.流行性乙型脑炎的流行病学[J].医学综述,2007,13(2):121-122.

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[3] 方雨玲, 姜天童, 徐涤平. 乙型脑炎油乳剂灭活疫苗的研制与应用综合报告[J]. 湖北畜牧兽医, 1996(1): 1-3.

[4] NAM J H,WYATT L S,CHAE S L, et al.Protection against lethal Japanese encephalitis virus infection of mice by immunization with the highly attenuated MVA strain of vaccinia virus expressing JEV prM and E genes[J].Vaccine,1999,17(3): 261-268.

[5] XU X G, WANG Z S, ZHANG Q,et al.Baculovirus surface display of E envelope glycoprotein of Japanese encephalitis virus and its immunogenicity of the displayed proteins in mouse and swine models[J]. Vaccine,2011,29(4):636-643.

[6] CHEN H W, PAN C H, LIAU M Y,et al.Screening of protective antigens of Japanese encephalitis virus by DNA immunization:a comparative study with conventional viral vaccines[J].J Virol,1999,73(12): 10137-10145.

[7] K O N I S H I E,Y A M A O K A M,KHIN SANE W,et al.Induction of protective immunityagainst Japanese encephalitis in mice by immunization with a plasmid encoding Japanese encephalitis virus premembrane and envelope genes[J].J Virol,1998,72(6):4925-4930.

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[9] FISCHER M, LINDSEY N, STAPLES J E, et al. Japanese encephalitis vaccines: recommendations of the Advisory Committee on Immunization Practice(ACIP) [J]. MMWR Recomm Rep,2010,59:1-27.

[10] KONISHI E, PINCUS S, PAOLETTI E, et al. Avipox virus-vectored Japanese encephalitisvirus vaccines:use as vaccine candidates in combination with purified subunit immunogens[J]. Vaccine, 1994(12):633-638.

[11] KONISHI E, PINCUS S, PAOLETTI E, et al. A highly attenuated host rangerestricted vaccinia virus strain,NYVAC, encoding the pr M, E, and NS1 genes of Japanese encephalitis virus prevents JEV viremia in swine [J]. Virology, 1992(190): 454-458.

2015-11-24)

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