鴨瘟病毒的免疫學(xué)研究進(jìn)展

趙軍 楊孝樸 宋曉育

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，蘭州 730070）

鴨瘟（Duck plague，DP）又稱鴨病毒性腸炎，是由鴨瘟病毒（Duck plague virus，DPV）引起的鴨、鵝和其他雁形目禽類的一種急性、熱性、敗血型疾?。?]。DP主要臨床特征為體溫顯著升高，兩腿酸軟無力，下痢，兩眼流淚和部分病鴨頭、頸部腫大。DP最早于1923年出現(xiàn)在荷蘭，隨后在印度、比利時(shí)、意大利、英國(guó)、法國(guó)等相繼出現(xiàn)，1967年在美國(guó)東海岸流行，中國(guó)于1957年首次報(bào)道。多年來鴨瘟以高達(dá)20%-90%的死亡率引起社會(huì)廣泛關(guān)注。DP的傳播速度很快，加上集約化養(yǎng)鴨業(yè)鴨群密度高、流動(dòng)頻繁、極易引起流行。該病在一個(gè)大流行期后常呈地方性流行，長(zhǎng)期危害養(yǎng)鴨業(yè)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于其病原學(xué)特性，使目前的多種疫苗的保護(hù)作用不太理想，筆者概述了近年來有關(guān)DPV的免疫學(xué)研究進(jìn)展，為尋找更有效的新型疫苗提供新的思路。

1 DPV的主要抗原蛋白

DPV屬于皰疹病毒科，皰疹病毒亞科，鴨皰疹病毒1型，為長(zhǎng)約150-170 kb的線狀雙股DNA病毒［2]。DPV的編碼蛋白有囊膜蛋白，統(tǒng)一命名為gL（UL1）、gM（ULl0）、gN（UL49. 5）、gH（UL22）、gB（UL27）、gC（UL44）、gL（（UL53）、gG（gX/US4）、gJ（USl）、gD（US6）、gI（US7）和gE（US8）。這12種糖蛋白，除gG外，其他糖蛋白為病毒囊膜的組成成分。gB蛋白是DPV的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)蛋白并為其主要免疫原性蛋白。衣殼蛋白由UL6、UL18、UL19、UL26、UL26.5、UL35和UL38基因產(chǎn)物組成，其中UL19為主要的衣殼蛋白，UL6為次要衣殼蛋白。皮層蛋白由UL7、UL11、UL14、UL16、UL36、UL37、UL46、UL47、UL48、UL49和UL51基因編碼產(chǎn)物組成，其中UL36為主要的抗原蛋白［3]。DPV全毒免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物得到的單克隆抗體是針對(duì)NP蛋白的，但NP蛋白不能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體［4]。由于DPV各個(gè)毒株之間差異不大，所以DPV各亞群之間gB具有較多的同源性。gB蛋白有DPV主要的抗原位點(diǎn)，是淋巴細(xì)胞增生性應(yīng)答的靶點(diǎn)，同時(shí)參與細(xì)胞免疫和體液免疫，特別是誘導(dǎo)綜合抗體的產(chǎn)生，由此可以認(rèn)為gB蛋白是發(fā)展新型疫苗的良好靶抗原［5]。最新的研究發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)蛋白如gC蛋白，一些非結(jié)構(gòu)性蛋白在DPV感染過程中也能產(chǎn)生一定的免疫活性［6]。

2 DPV持續(xù)性感染

持續(xù)性感染是DPV嚴(yán)重危害的一個(gè)明顯特征。持續(xù)性感染即DPV在鴨或水禽體內(nèi)持續(xù)存在，沒有任何的臨床癥狀表現(xiàn)，帶毒時(shí)間從幾個(gè)月到幾年不等，導(dǎo)致長(zhǎng)期的病毒血癥。該病毒侵入鴨體，可潛伏于三叉神經(jīng)節(jié)造成感染，使病鴨終身帶毒并周期性向體外排毒在鴨群中廣泛傳播［7]。DPV持續(xù)性感染有以下原因造成的：第一，就宿主而言，DPV在相關(guān)免疫細(xì)胞如單核細(xì)胞中增殖，最終使宿主大量的免疫細(xì)胞受到損傷，進(jìn)而導(dǎo)致鴨的免疫抑制；另一方面，鑒于DPV囊膜蛋白和衣殼蛋白是主要的保護(hù)性抗原，且UL6基因在病毒增殖方面的巨大作用及在不同毒株中的高度保守性［8]。由此推斷，病毒粒子表面具有誘導(dǎo)中和抗體功能的囊膜糖蛋白抗原當(dāng)其表位發(fā)生突變時(shí)，就能逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和清除，造成長(zhǎng)期的病毒血癥和持續(xù)性感染。

3 黏膜免疫

正常情況下，黏膜是保護(hù)機(jī)體免受病原侵害的主要屏障，而黏膜在病理情況下，不具備免疫反應(yīng)能力，病原體就會(huì)侵入機(jī)體。黏膜免疫系統(tǒng)（MIS）被發(fā)現(xiàn)以來，已成為科學(xué)家的研究熱點(diǎn)，并取得很大成就。MIS是機(jī)體免疫系統(tǒng)重要的組成成分，也是免疫系統(tǒng)阻止病原入侵的第一道防線。有研究證實(shí)，機(jī)體95%以上的感染發(fā)生在黏膜表面［9-12]，而已知黏膜部位的免疫細(xì)胞和免疫分子數(shù)量均超過了具體的系統(tǒng)免疫，讓MIS成為機(jī)體最大的免疫器官［13-15]。有研究表明，DPV感染20日齡鴨后3 d，即可在消化道和呼吸道分泌液中檢出DPV特異性SI-gA，60 d后仍能檢出此抗體。以此表明SIgA是在消化道和呼吸道黏膜中抗DPV的主要特異性體液免疫因子，是MIS參與機(jī)體免疫應(yīng)答的主要特征［16-18]。另有研究證明在黏膜某個(gè)位置的刺激，能使局部和黏膜表面遠(yuǎn)端都產(chǎn)生特異性SIgA，這種SIgA產(chǎn)生的內(nèi)在聯(lián)系，即為共同黏膜免疫系統(tǒng)（CMIS）［19，20]。同時(shí)有試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：口服DPV后，鴨直腸分泌液中DPV特異性SIgA產(chǎn)生時(shí)間早于空腸、回腸，說明CMIS也存在劃分，產(chǎn)生IgA的B細(xì)胞可由黏膜誘導(dǎo)位點(diǎn)有選擇性向某些效應(yīng)位點(diǎn)移動(dòng)，而并非向所有黏膜表面移動(dòng)［21]；呼吸道SIgA抗體滴度與十二指腸和食道同期相比，結(jié)果偏低，主要原因是MIS呈現(xiàn)局部免疫特點(diǎn)，即一個(gè)黏膜部位致敏的免疫細(xì)胞，由胸導(dǎo)管進(jìn)入血液循環(huán)并且分化成熟，在特異歸性巢受體的介導(dǎo)下，大多數(shù)（80%）免疫細(xì)胞歸巢致敏部位黏膜固有層上皮內(nèi)，發(fā)揮免疫效應(yīng)，而剩下的（20%）歸巢其他地方，發(fā)生免疫效應(yīng)［19，20]。以上研究提示，DPV誘導(dǎo)鴨局部MIS時(shí)，GALT比BALT和NALT更好的產(chǎn)生黏膜免疫應(yīng)答［21]。

3.1 細(xì)胞免疫

研究表明，T細(xì)胞介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答在DPV感染過程中有重要作用。細(xì)胞免疫應(yīng)答由胸腺依賴性抗原（TD）引起，有抗原遞呈細(xì)胞，包括巨噬細(xì)胞，樹突狀細(xì)胞，受感染的組織靶細(xì)胞，有免疫作用的輔助性T細(xì)胞（Th、CD4+，有炎癥反應(yīng)的效應(yīng)T細(xì)胞（TD、TDHT、CD4+）和對(duì)靶細(xì)胞產(chǎn)生特異性殺傷作用的細(xì)胞毒性T細(xì)胞（TC、CD8+）。研究發(fā)現(xiàn)，在DPV感染早期，感染鴨的中樞免疫器官發(fā)生明顯變化，在DPV感染后2 h，即可在脾臟等重要的中樞免疫器官中檢出DPV的DNA，表明鴨感染DPV后，主要對(duì)中樞免疫器官造成攻擊和損傷，使DPV對(duì)鴨的感染力增強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)DPV的全身組織感染和廣泛的嗜性提供條件。在分子水平上，一定程度解釋了鴨感染DPV后出現(xiàn)的全身敗血癥和大面積的組織器官損傷［22]。在有絲分裂原ConA的刺激下，T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為淋巴母細(xì)胞的效率是考察機(jī)體細(xì)胞免疫功能狀態(tài)的重要指標(biāo)之一，而CD3+是鑒定T細(xì)胞的主要標(biāo)記，反映了T淋巴細(xì)胞的總量，若T淋巴細(xì)胞總量降低，使細(xì)胞免疫反應(yīng)的啟動(dòng)、誘導(dǎo)和效應(yīng)都有所降低。程志萍等［23]在淋巴細(xì)胞游走抑制試驗(yàn)中證明細(xì)胞免疫對(duì)DPV的免疫保護(hù)作用。表位是抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，是T細(xì)胞抗原受體和B細(xì)胞抗原受體及抗體特異性結(jié)合的基本單位［24]。研究表明，gB蛋白和gC蛋白都能刺激T淋巴細(xì)胞的增生，但是gB蛋白作用弱，而gC蛋白作用強(qiáng)。各種蛋白的誘導(dǎo)作用與跨膜糖蛋白有密切的關(guān)系，表明gC蛋白在細(xì)胞免疫中居主要地位［6，25]。

3.2 體液免疫

DPV感染機(jī)體后可導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生全身性的體液免疫應(yīng)答。產(chǎn)生的特異性抗體主要針對(duì)DPV的結(jié)構(gòu)蛋白——gB蛋白。體液免疫由依賴性抗原遞呈細(xì)胞和Th細(xì)胞參與的非胸腺依賴性抗原（Tl）的誘發(fā)［26]。鴨感染DPV后5 h左右就可以檢測(cè)到特異性抗體IgM，抗體效價(jià)在28 d達(dá)到峰值，并維持182 d的高水平效價(jià)狀態(tài)。臨床和實(shí)驗(yàn)室證實(shí)DPV感染后可迅速在血液中檢測(cè)到高滴度的特異性抗體IgG［27，28]。因?yàn)镮gM和IgG抗體是體液免疫的主要抗體，IgM在DPV感染早期發(fā)揮重要的抗感染作用；IgG是滴度水平最高的抗體，在抗感染中發(fā)揮中堅(jiān)作用。所以，在疫苗接種后，能否在最短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生IgM，在對(duì)疾病緊急免疫中非常重要，而能否長(zhǎng)時(shí)間高滴度的產(chǎn)生IgG抗體，是評(píng)價(jià)疫苗好壞的標(biāo)準(zhǔn)。有試驗(yàn)證實(shí)，DPV特異性抗體IgM和IgG發(fā)展規(guī)律呈現(xiàn)典型的雙峰現(xiàn)象，是弱毒疫苗誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抵抗DPV的主要抗體，是該病毒突破黏膜免疫后重要的防線［17]。

4 免疫抑制

免疫抑制是因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)受到損害導(dǎo)致機(jī)體暫時(shí)或永久的免疫應(yīng)答功能不全和對(duì)疾病的高度敏感。有資料證實(shí)DPV是鴨的一種免疫抑制性傳染?。?9]。DPV人工感染2月齡SPF鴨胚后，試驗(yàn)鴨中樞免疫器官胸腺、法氏囊表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞減少，組織間隙增大；感染后48-96 h，中樞免疫器官的淋巴細(xì)胞極度減少，網(wǎng)狀細(xì)胞增生，組織器官結(jié)構(gòu)模糊不清，嚴(yán)重出血、充血［30]。由此造成感染鴨的免疫力低下，從而引發(fā)免疫抑制，造成多系統(tǒng)、多器官疾病，如各種繼發(fā)性細(xì)菌感染性疾病、敗血癥、病毒血癥等。

5 病毒與宿主的相互免疫

機(jī)體的免疫編輯學(xué)說［31]認(rèn)為，在病原入侵和機(jī)體免疫的整個(gè)發(fā)展過程中，免疫系統(tǒng)和抗原之間發(fā)生相互免疫作用，免疫系統(tǒng)殺傷抗原的同時(shí)，選擇出新的抗體，與原發(fā)抗體不同，這種新的抗體表現(xiàn)出較高的特異性，同樣免疫系統(tǒng)受抗原的編輯后影響其對(duì)抗原的殺傷能力。因此，研究免疫系統(tǒng)和抗原之間發(fā)生相互編輯的分子基礎(chǔ)，對(duì)如何提高免疫系統(tǒng)的抗病毒效應(yīng)有重要的意義。

6 展望

DP是現(xiàn)在影響?zhàn)B鴨業(yè)的重大傳染病，就目前DP的防治情況看，國(guó)內(nèi)外仍沒有確實(shí)有效的藥物可以治療，所以，免疫預(yù)防仍然是防控DP的主要手段。目前，DPV的弱毒疫苗和滅活疫苗已經(jīng)上市，但是滅活疫苗的免疫效果不理想，而弱毒疫苗雖然取得較理想的免疫效果，但存在毒力返強(qiáng)和擴(kuò)毒、散毒問題，給DP防控留下了隱患。所以，開發(fā)新的疫苗成為有效防控DP的必經(jīng)之路，深入研究DPV的特性和免疫機(jī)制，對(duì)能否開發(fā)出高水平的新型疫苗起著至關(guān)重要的作用。綜上所述，開發(fā)一種新型的DP疫苗，應(yīng)該充分利用DPV的致病基因、免疫原性基因和特有的結(jié)構(gòu)蛋白、非結(jié)構(gòu)蛋白等，使用病毒載體（病毒進(jìn)入細(xì)胞后，首先要完成的是其自身基因的轉(zhuǎn)錄復(fù)制，再進(jìn)行其基因的表達(dá)；然后是核酸分子與結(jié)構(gòu)蛋白的組裝，最終形成新的病毒子代。在病毒自身蛋白合成的過程中，插入病毒的某一特定的外源基因要同時(shí)被轉(zhuǎn)錄、表達(dá)，形成相應(yīng)的蛋白分子）在最短的時(shí)間內(nèi)，不僅激發(fā)機(jī)體的體液免疫應(yīng)答，還要激發(fā)較強(qiáng)的細(xì)胞免疫應(yīng)答，才可能提供較為全面的免疫保護(hù)。相信在不久的未來，如果以如何激發(fā)鴨機(jī)體細(xì)胞免疫為主要研究方向，可能會(huì)研究出更有效的新型DP疫苗。

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