王光 沐楠
摘要 对基因工程亚单位疫苗、DNA疫苗、病毒活载体疫苗、合成肽疫苗、基因缺失疫苗等新型猪瘟疫苗的研究进展进行了综述。
关键词 猪瘟;新型疫苗;研究进展
中图分类号:S852.65+1 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2018)03-075-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.030
Abstract The research progress on novel swine fever vaccine was summarized, such as subunit vaccine, DNA vaccine, virus living carrier vaccine, synthetic peptide vaccine and gene deleted vaccine.
Key words Classical swine fever; Novel vaccine; Research progess
猪瘟(Classical swine fever,CSF)俗称“烂肠瘟”,是一类由猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)引起的一种急性、发热、接触性传染病,给全球养猪业造成巨大的经济损失[1]。目前,疫苗接种是有效控制其发生和传播的主要方式。
安全有效的猪瘟减毒疫苗和灭活疫苗已被广泛使用。雖然该类疫苗在免疫诱导和免疫持续时间上都有突出的优点,但活苗不能区分疫苗抗体和野毒抗体也是其主要缺陷。因此,新型、高效且又能区分感染和免疫动物的标记疫苗的开发已刻不容缓。文中通过对猪瘟疫苗研究的回顾,以期为新型猪瘟疫苗的研发提供参考。
1 基因工程亚单位疫苗
基因工程亚单位疫苗(Subunit vaccine)又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗,是指将保护性抗原基因在原核或真核细胞中表达,并以基因产物——蛋白质或多肽制成疫苗。Suarez等[2]通过利用慢病毒基因传递系统获取了稳定的重组HEK293细胞系,该细胞系可以稳定表达猪瘟亚单位疫苗E2 CD154(CSFV E2和猪CD154融合蛋白),使得到的新型免疫猪能够诱导产生抵抗CSFV强毒株的完全免疫保护。Munoz Gonzalez等[3]的试验进一步表明,E2 CD154亚单位疫苗能够有效预防CSFV的垂直传播。作为亚单位疫苗,E2 CD154还具备较好的安全性和辨别感染和免疫动物(Differentiating infected from vaccinated animals,DIVA)的特性。
2 DNA疫苗
DNA疫苗又称核酸疫苗或基因疫苗,其是将编码免疫原或与免疫原相关的真核表达质粒DNA(或RNA),经一定途径进入动物体内,被宿主细胞摄取后转录和翻译表达出抗原蛋白,该抗原蛋白能刺激机体产生非特异性和特异性2种免疫应答反应,从而起到免疫保护作用。经一次免疫产生终身免疫,并有效地解决母源抗体产生的干扰。目前在研的猪瘟DNA疫苗均为基于表达CSFV囊膜糖蛋白E2的重组质粒构建体,DIVA标记原则也是基于E0或NS3蛋白特异性抗体的检测。通常将E2基因与一些细胞因子(如IL 12和IL 18等)或细胞表面因子(如CD154)基因共表达,以提高猪瘟DNA疫苗的免疫效果。最新研究表明,猪的四聚体蛋白分子CD81在CSFV E2 DNA疫苗的辅助作用下能增强猪的免疫反应[4]。然而,临床上使用猪瘟DNA疫苗时往往需要提高剂量,同时接种多种疫苗才能到达保护免疫猪抵抗CSFV强毒的攻击感染的效果。因此,高成本和免疫后的低传递效率也是DNA疫苗缺乏实际应用的障碍。
3 病毒活载体疫苗
病毒活载体疫苗的本质是杂合病毒,同时包含2种及以上病毒的基因组信息,通过载体基因组的转录复制元件介导目的蛋白的转录和翻译,达到同时防控2种甚至多种疾病。目前以痘病毒和伪狂犬病毒(PRV)作为病毒载体研究居多。该类疫苗通常是病毒载体表达CSFV的E2蛋白。Li等[5]研究表明,通过重建重组复制缺陷的人类腺病毒共表达E2和invasin C terminal (InvC)糖蛋白(r E2 InvC)制备的猪瘟腺病毒载体疫苗rAd E2 InvC能够完全保护免疫猪抵抗致死性CSFV攻击感染。Lei等[6]研究表明,利用基因缺失突变毒株的伪狂犬病毒作为载体表达CSFV E2的二价PRV/CSFV标记疫苗rPRVTJ delgE/gI/TK E2可以有效对抗CSFV和PRV共同感染。重组人腺病毒表达CSFV E2、E0和IL 2的猪瘟载体疫苗HAdV 5(rAdV E0 E2 IL2)具有良好的临床免疫保护效果[7]。虽然目前有些猪瘟载体疫苗能够提供完全保护,但是由于腺病毒可致人感染的潜在生物安全问题,导致病毒载体的安全性有待进一步评价。
4 猪瘟合成肽疫苗
合成肽疫苗是一种仅含免疫决定簇组分的小肽, 即用人工方法按天然蛋白质的氨基酸顺序合成保护性短肽, 与载体连接后加佐剂所制成的疫苗,是最为理想的安全新型疫苗。猪瘟合成肽疫苗分为单一肽疫苗(mono peptide vaccines, mPV)和不同合成肽混合的多肽疫苗(multi peptide vac cines, MPV)。该类疫苗以基于E0或NS3特异性抗体的检测作为血清学标记。同时,对于CSFV单一肽疫苗,还可以检测疫苗中不存在的E2结构域的抗体。尽管合成肽疫苗属于安全性很高的一类疫苗,但现有的猪瘟合成肽疫苗的研究结果并不理想。Tarradas等[8]构建的针对不同B细胞抗原表位的猪瘟合成肽疫苗均不能对CSFV的感染提供全面免疫保护,保护效果相对于经典的猪瘟E2亚单位疫苗较差。Tian等[9]研究的串联重复的多重抗原表位重组疫苗也仅仅能够提供部分免疫保护。因此,适宜的CSFV合成肽疫苗尚待进一步开发。
5 基因缺失疫苗
基因缺失疫苗是利用基因工程去掉病毒基因组中负责毒力的基因中的某一片段,使其成为缺损病毒株,所制成的一类疫苗。缺失突变株在自然条件下不易发生返祖成强毒,所以这种突变株是稳定的。CSFv基因缺失疫苗便是应用这类技术开发的新型基因工程疫苗。目前,由哈尔滨兽医研究所研发的腺病毒甲病毒复制子嵌合载体疫苗rAdV SFV E2表现出其在控制和根除CSF的巨大潜力,具有良好的前景[10]。
6 其他CSFV疫苗
由于很难建立与CSFV疫苗相关配套的DIVA检测手段,猪瘟FlagT4Gv疫苗和Velazquez Salinas等[11]利用对E2蛋白编码区的密码子去优化获得的猪瘟弱毒疫苗虽然具有很好的免疫保护效果,但很难进行大规模推广。
7 展望
目前,最有效的猪瘟防控方式即疫苗免疫,但猪瘟复杂的流行情况和非典型性的临床症状致使预防该类疾病越来越困难,新型猪瘟疫苗的研发已刻不容缓。同时,DIVA诊断对疫病的控制和根除作用不可小觑,只有使用猪瘟标记疫苗,结合可靠的DIVA检测,才能实现对猪瘟的控制和净化。
参考文献
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責任编辑:刘赟