楊政益,袁曉娟,黃增榮,趙孝木,莫興虎,汪忠榮
(黔東南州動物疫病預(yù)防控制中心,貴州 凱里 556000)
弓形蟲疫苗研究進(jìn)展
楊政益,袁曉娟,黃增榮*,趙孝木,莫興虎,汪忠榮
(黔東南州動物疫病預(yù)防控制中心,貴州 凱里 556000)
弓形蟲病是一種分布范圍廣、危害嚴(yán)重的人獸共患寄生蟲病,不僅影響畜牧業(yè)發(fā)展以及肉食品衛(wèi)生安全,而且也對人類公共衛(wèi)生安全造成了極大的危害,因此疫苗的研制對于弓形蟲病的防治工作意義重大。文章就弓形蟲疫苗的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,旨在為弓形蟲疫苗的研制提供參考。
弓形蟲病;疫苗;研究現(xiàn)狀
剛第弓漿蟲(Toxoplasmagondii)簡稱弓形蟲,是一種人獸共患的專性寄生細(xì)胞內(nèi)原蟲,在自然界廣泛存在且宿主范圍很廣,可以感染所有恒溫動物。該蟲常常通過宿主飲用受弓形蟲卵囊污染的水、攝入未煮熟的肉或者食物感染以及通過胎盤傳染給胎兒。免疫功能低下以及先天免疫缺陷的人群感染后會有嚴(yán)重后果甚至死亡。近年來,我國畜牧業(yè)迅速發(fā)展,人獸間弓形蟲感染的風(fēng)險、概率都明顯增加,嚴(yán)重影響到畜牧業(yè)生產(chǎn)以及人的健康。弓形蟲至今尚無理想治療的藥物,因此開發(fā)研制有效的疫苗顯得尤為重要。
此類疫苗主要包括弓形蟲滅活疫苗和弱毒或減毒活疫苗。滅活疫苗雖然安全性很高,但不能誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生較強的抗弓形蟲保護(hù)免疫,實用價值不大。弱毒或減毒活疫苗是將病原提經(jīng)過人工處理(紫外線放射線以及化學(xué)試劑等處理),最大程度削弱其致病性,但仍具有一定的毒力和免疫原性。
2.1 亞單位疫苗基因工程亞單位疫苗一般分為單價疫苗和復(fù)合多價疫苗。
2.1.1 單價疫苗:Makionka A等[1]將P30基因重組與3種不同的質(zhì)粒載體導(dǎo)入大腸埃希氏菌,收集SAG1抗原,用此重組抗原免疫小鼠,能激活巨噬細(xì)胞殺傷弓形蟲活性,但是由于蛋白質(zhì)在原核細(xì)胞中不能折疊且難以分離,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞不能被激活,對弓形蟲的活性沒有殺傷力。
2.1.2 復(fù)合多價疫苗:弓形蟲生活史復(fù)雜且抗原成分多,學(xué)者對重組抗原做了相關(guān)研究。古欽民等[2]把P30和P22兩種基因在體外重組后在大腸埃希氏菌中進(jìn)行了表達(dá),結(jié)果表明,含有P30、P22基因片段的質(zhì)粒重組體經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)出融合蛋白,其內(nèi)的組分蛋白P30具有與其相應(yīng)抗體結(jié)合的能力。除此之外,將弓形蟲表面抗原與細(xì)胞因子或者佐劑聯(lián)合制成復(fù)合疫苗亦可以增強疫苗的免疫效果。
2.2 核酸疫苗核酸疫苗又稱為基因疫苗,逐漸成為近年來研究熱點。Saito S等[3]使用基因槍將編碼SAG1抗原的質(zhì)粒注射到小鼠皮膚內(nèi),然后對接種處的皮膚移植到另一只小鼠身上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其能夠刺激機體產(chǎn)生能有效地抵抗弓形蟲致死性攻擊的抗體,但是這種疫苗起作用的分子和機理還不清楚,有待于進(jìn)一步深入研究。
2.3 基因工程活載體疫苗
2.3.1 基因缺失疫苗:基因缺失疫苗是將病原體的1個或者多個主要的毒力基因敲除,使其由強毒株變成弱毒株或無毒株,同時不影響病原體在體內(nèi)外復(fù)制。Ismael A B等[4]構(gòu)建了和弓形蟲入侵相關(guān)的主要毒力基因微線體蛋白MIC1、MIC3基因敲除株疫苗,免疫后該疫苗誘導(dǎo)顯著差異的體液免疫和Th1型細(xì)胞免疫,并能減少弓形蟲76 k攻擊時約96%的腦包囊的形成。
2.3.2 活載體疫苗:剛地弓形蟲(Toxoplasma gondii)能夠誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生較強的細(xì)胞免疫反應(yīng),以近交系的小鼠作為動物模型研究表明,弓形蟲可以作為活載體表達(dá)其它病原體抗原,并產(chǎn)生異源的保護(hù)性免疫力,因此弓形蟲作為一種活載體疫苗具有一定的應(yīng)用前景[5]。但目前對其在體內(nèi)的作用和代謝機制還不清楚,比如它如何逃避宿主細(xì)胞的殺傷、如何在宿主體內(nèi)產(chǎn)生免疫應(yīng)答等。
2.4 抗獨特型抗體疫苗通過模擬抗原物質(zhì)結(jié)構(gòu),刺激機體產(chǎn)生與抗原特異性抗體具有相同效應(yīng)的抗體,故又稱內(nèi)影像疫苗(AId)。Yang C-D等[6]制備了弓形蟲SAG2的單克隆抗體TGcm5(含有針對SAG2的Fab段),免疫兔后從血清中純化出抗獨特型抗體IgG,然后用其免疫BALB/c小鼠,最后用弓形蟲速殖子對小鼠進(jìn)行攻擊感染。結(jié)果免疫組小鼠存活率達(dá)75.0%~87.5%,而且小鼠都存活28 d以上,而對照組小鼠10 d內(nèi)全部死亡。
2.5 T細(xì)胞疫苗T細(xì)胞疫苗(FCV)的原理是把具有抗原特異性的T細(xì)胞在體外經(jīng)過一定處理,如抗原、戊二醛、絲裂霉素C滅活以及射線照射等,再接種到相應(yīng)的患病動物或人體內(nèi),可使機體重新獲得對相應(yīng)自身免疫病的抵抗力或改善其癥狀。Bertanx L等[7]研究發(fā)現(xiàn),弓形蟲突狀細(xì)胞能在CBA/J鼠體內(nèi)誘導(dǎo)保護(hù)性的體液免疫、細(xì)胞免疫反應(yīng),因此研究者將其開發(fā)成一種用于弓形蟲的新型疫苗,該疫苗可以誘導(dǎo)高強度的Th1/Th2復(fù)合型免疫反應(yīng)。
從1908年首次發(fā)現(xiàn)弓形蟲至今已有100多年,弓形蟲疫苗也從最初的死蟲疫苗、減毒疫苗、亞單位疫苗發(fā)展到如今的核酸疫苗和活載體疫苗,但這些疫苗或多或少都存在一些缺陷。因此在以后工作中要進(jìn)一步對弓形蟲生活史、各階段的保護(hù)性抗原結(jié)構(gòu)以及與宿主之間的關(guān)系做深入的研究,將有助于有效疫苗的開發(fā)。同時也要依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),特別是分子生物學(xué)以及基因工程技術(shù),弄清弓形蟲編譯抗原的基因位點以及抗原的分子作用機理,繼續(xù)開發(fā)新型分子佐劑、免疫增強劑以及新型疫苗,開發(fā)出使用簡易、更安全、免疫力更強的弓形蟲疫苗。
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[2]古欽民,王偉.弓形蟲表面抗原P22,P30復(fù)合基因在原核細(xì)胞中表達(dá)的研究[J].山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2002,40(2):123-127.
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[5]鄒俊,黃驍舾,殷光文,等.弓形蟲活疫苗載體誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生免疫應(yīng)答的初步研究[D].中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會家畜寄生蟲學(xué)分會第六次代表大會暨第十一次學(xué)術(shù)研討會論文集,2011.
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S859.79+7
A
1007-1474(2016)05-0028-02
2016-07-27
從江香豬流行病學(xué)調(diào)查及免疫防制技術(shù)研究
楊政益(1983—),男,助理畜牧師,主要從事動物疫病防控。E-mail:574421113@qq.com
*通訊作者:黃增榮(1982—),男,博士,主要從事動物疫病防控及動物遺傳育種。E-mail:huangzengrong@126.com