成建忠 袁明龍 王偉祿
摘要對(duì)口蹄疫疫苗的研制歷史和不同疫苗的特性進(jìn)行了綜述,以期為疫苗的合理應(yīng)用提供技術(shù)幫助。
關(guān)鍵詞口蹄疫;疫苗;研究進(jìn)展
中圖分類號(hào) S855.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)04-0234-01
口蹄疫是由口蹄疫病毒(FMDV)所引起的偶蹄家畜的急性傳染病,羊、豬和牛都可患此病,有時(shí)還可以傳染給人,其特征是在口腔黏膜和鼻、蹄、乳頭等部位皮膚形成水泡和爛斑。本病傳播迅速,危害性強(qiáng),被世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)列為國(guó)際動(dòng)物貿(mào)易間必須檢疫的A類動(dòng)物傳染病,我國(guó)農(nóng)業(yè)部也將其劃定為一類動(dòng)物傳染病,本病也是最具政治經(jīng)濟(jì)色彩的烈性動(dòng)物疫病。因此,各國(guó)都在致力于控制和消滅口蹄疫的工作,而對(duì)大多數(shù)國(guó)家來說,疫苗免疫是防控本病的關(guān)鍵措施。
口蹄疫疫苗的研制最早由Belin(1927)在20世紀(jì)初期提出,到20世紀(jì)40年代達(dá)到了廣泛研究的程度。第一個(gè)應(yīng)用的滅活疫苗是Waldmann等(1937)用人工感染的牛舌上皮和水泡液中的病毒制得,應(yīng)用牛舌上皮細(xì)胞需要收集足夠的細(xì)胞材料,并且整個(gè)收集過程要求保持無菌,這促進(jìn)了對(duì)適宜細(xì)胞系的研究。1947~1954年Frenkel在牛舌上皮細(xì)胞增殖FMD獲得成功,方法簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉。1965年Telling和Elsworth開始用發(fā)酵罐大量生產(chǎn)懸浮細(xì)胞,現(xiàn)在幾乎所有的FMD疫苗都以這種方法生產(chǎn)??谔阋咭呙绲臏缁钭畛跏褂眉兹?,但研究證明該方法有活病毒殘留,而且甲醛滅活FMDV后,有效免疫抗原146S病毒粒子損失較大。1959年Brown和Crick首先用乙酰乙烯亞胺(AEI)滅活病毒制造疫苗[1],1975年Bahnemann首創(chuàng)了口蹄疫的二乙烯亞胺(BEl)滅活苗[2],現(xiàn)今廣泛應(yīng)用的滅活劑主要還是以乙酰乙烯亞胺(AEI)、二乙烯亞胺(BEl)和β-丙內(nèi)脂為基礎(chǔ)。目前應(yīng)用于商品疫苗大規(guī)模生產(chǎn)FMD病毒抗原的技術(shù)有3種:①牛舌上皮組織生產(chǎn)的Frenkel培養(yǎng)法;②在轉(zhuǎn)瓶單層BHK-21傳代細(xì)胞上生產(chǎn)的單層培養(yǎng)法;③在發(fā)酵罐中BHK-21傳代細(xì)胞上生產(chǎn)的懸浮培養(yǎng)法。我國(guó)從1950開始研制FMD疫苗,經(jīng)歷了以結(jié)晶紫和福爾馬林為滅活劑、甘油為佐劑的滅活苗、野毒適應(yīng)于乳鼠(乳兔、雞胚、鴨胚或細(xì)胞)連續(xù)傳代使毒力致弱的弱毒苗和以二乙烯亞胺(BEI)為滅活劑的油佐劑細(xì)胞滅活苗等3個(gè)階段[3]。FMDV培養(yǎng)物中通常包含高濃度的細(xì)胞和介質(zhì)成分,而動(dòng)物對(duì)粗制疫苗產(chǎn)生副反應(yīng)的相關(guān)報(bào)道已有許多,這就促進(jìn)了濃縮和純化滅活抗原的研究工作。最早應(yīng)用的濃縮方法和隨后被應(yīng)用于工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的方法是通過聚乙二醇(PEG)沉淀和超過濾。從濃縮物中生產(chǎn)純化抗原的超濾法,首次由Adamovicz等(1974)報(bào)道,該方法實(shí)現(xiàn)了1 000倍的濃縮并去除了大部分(95%)外源蛋白。研制濃縮和純化滅活FMDV抗原的方法,促進(jìn)了高質(zhì)量疫苗的生產(chǎn)及儲(chǔ)藏,這為緊急抗原庫(kù)的建立奠定了基礎(chǔ)。Cox等[4]研究了FMD高效苗對(duì)綿羊和豬的保護(hù)性,證明高效苗能快速達(dá)到血清陽轉(zhuǎn),抗體峰值可分別維持6個(gè)月(綿羊)和7個(gè)月(豬),以同源FMDV強(qiáng)毒攻擊免疫后7個(gè)月的豬,能得到100%保護(hù),而且豬白細(xì)胞介素6、8、12(IL-2、IL-8、IL-12)的效價(jià)也顯著上升。我國(guó)目前使用的豬口蹄疫濃縮苗中的140S抗原含量較國(guó)內(nèi)原有普通疫苗提高了8倍,即達(dá)到了3.52μg/mL,最小免疫劑量為0.5mL/頭;以使用量(2mL/頭)免疫豬,最早免疫力產(chǎn)生時(shí)間為注苗后第15天,免疫持續(xù)期6個(gè)月,在4~8℃保存條件下有效期為1年,每頭份疫苗應(yīng)至少含3PD50。
常規(guī)疫苗中的佐劑一般反芻動(dòng)物采用氫氧化鋁膠或皂素(saponin),豬則廣泛使用不完全油佐劑。油佐劑苗更適用于豬,因?yàn)樨i需要FMDV抗原的持續(xù)刺激,以產(chǎn)生循環(huán)抗體的有效濃度[5]。油佐劑疫苗比氫氧化鋁膠或皂素疫苗具有良好的免疫力,是因?yàn)橛妥魟┮呙缰忻庖咴谒嘀懈嘁浴白匀弧毙问酱嬖?,因而免疫保護(hù)性更好[6],氫氧化鋁膠疫苗免疫力僅維持4~6個(gè)月,油佐劑苗產(chǎn)生的免疫力持續(xù)時(shí)間顯著延長(zhǎng),并減少了副作用[7]。Barnett等[8]觀察到氫氧化鋁膠疫苗1~3個(gè)月后效力明顯降低,而油佐劑疫苗未見相似的快速下降變化,這可能與抗原被氫鋁膠疫苗在一氧化鋁吸收后,抗原結(jié)構(gòu)被破壞或VP1蛋白質(zhì)發(fā)生水解有關(guān)。同時(shí),油佐劑疫苗提供的免疫力更具異源性,因此,在存有抗原變異株的地區(qū)更具明顯優(yōu)勢(shì)[9]。盡管油佐劑疫苗有許多優(yōu)點(diǎn),但其也有不足之處,可造成注射部位結(jié)塊、壞死、腫脹等局灶性反應(yīng),對(duì)肉品貿(mào)易產(chǎn)生直接的負(fù)面影響。免疫注射區(qū)的不良反應(yīng),主要是炎性反應(yīng)、注射性膿腫、囊腫和肉牙腫等的形成[10],這一局灶性腫塊要完全被吸收,需花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,并取決于注射劑量、注射部位和動(dòng)物機(jī)體的健康狀況等因素,豬的局灶性反應(yīng)比牛更明顯。近年來,國(guó)際上推薦采用Montanide ISA 206和25作為油乳劑疫苗的佐劑,這類佐劑具有高通透性注射能力,速率達(dá)9.0S,能通過直徑0.8mm的注射器,產(chǎn)生的局灶反應(yīng)也小,免疫效果更好。FMD疫苗與其他疫病的抗原/疫苗聯(lián)合使用,并沒有發(fā)現(xiàn)任何對(duì)FMD抗原免疫反應(yīng)或其他疫苗誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)抑制問題,這些抗原/疫苗包括豬瘟、牛瘟、狂犬病、布氏桿菌病、豬細(xì)小病毒病和炭疽疫苗等。
近年來,隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,F(xiàn)MD基因工程疫苗如亞單位疫苗、可飼疫苗、合成肽疫苗、蛋白質(zhì)載體疫苗、基因缺失疫苗、活載體疫苗、核酸疫苗等處于積極探索之中,為口蹄疫新型疫苗的研制和開發(fā)提供了廣闊前景,但目前進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的僅口蹄疫合成肽疫苗。農(nóng)業(yè)部于2005年批準(zhǔn)中牧實(shí)業(yè)股份有限公司、申聯(lián)生物醫(yī)藥(上海)有限公司聯(lián)合申報(bào)的豬口蹄疫O型合成肽疫苗為一類獸用新生物制品,并核發(fā)了《新獸藥證書》。合成肽疫苗是一種僅含免疫決定簇組分的小肽,合成方便,質(zhì)量穩(wěn)定性高,不存在生物危害,基本避免發(fā)生不良反應(yīng)和異體蛋白引發(fā)的過敏反應(yīng),可誘導(dǎo)高水平的中和抗體和免疫應(yīng)答,免疫持續(xù)期長(zhǎng),并且具有較好的交叉保護(hù)反應(yīng),能有效抵抗口蹄疫強(qiáng)毒的攻擊。目前在河南、河北、上海等許多省市試用,反應(yīng)良好,推廣應(yīng)用效果顯著,將在口蹄疫的防控中發(fā)揮更強(qiáng)更大的作用。
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