貓泛白細(xì)胞減少癥疫苗的研究進(jìn)展

馮二凱，羅國良，易 立，陳 強(qiáng)，王振軍，陳立志，程世鵬，程悅寧

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，長春 13012)

貓泛白細(xì)胞減少癥(Feline panleukopenia)又稱貓傳染性腸炎、貓瘟熱或貓運(yùn)動(dòng)失調(diào)癥，是一種由貓泛白細(xì)胞減少癥病毒(Feline panleukopenia virus，F(xiàn)PV)感染引起的，以突發(fā)雙相高熱、嘔吐、腹瀉、脫水、白細(xì)胞嚴(yán)重減少、出血性腸炎為特征的急性、高度接觸性傳染病[1]。本病在貓科動(dòng)物中傳播歷史悠久，最早的文獻(xiàn)報(bào)道可以追溯到1920s-1930s[2]。感染宿主不僅包括家養(yǎng)貓、犬[3-4]、水貂[5]、還包括野生動(dòng)物，特別是一些珍稀野生動(dòng)物如獅子[6-7]、猴子[8]、虎[9]、豹[10-11]等。該病不僅影響我國蓬勃發(fā)展的寵物行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展；而且嚴(yán)重威脅我國野生動(dòng)物，特別是一些珍稀野生動(dòng)物的資源保護(hù)，因而倍受關(guān)注。

在眾多疫病防控策略中，疫苗免疫接種是預(yù)防和控制疾病發(fā)生、傳播和流行最為重要、也最為經(jīng)濟(jì)的措施。而當(dāng)前我國貓用藥品、疫苗及診斷制劑主要依賴進(jìn)口，特別是貓用疫苗，進(jìn)口率100%。近年來，伴隨著國內(nèi)寵物市場的快速發(fā)展，寵物疫苗市場需求量顯著增多；另一方面，由于受到新冠病毒疫情的影響，進(jìn)口疫苗整體緊張，很多城市都出現(xiàn)疫苗荒，很多寵物主一苗難求。因此研制擁有自主產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)疫苗及診斷制劑迫在眉睫。本文對國內(nèi)外關(guān)于貓泛白細(xì)胞減少癥疫苗研究現(xiàn)狀以及不同疫苗類型(滅活疫苗、活疫苗、基因工程疫苗等)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述與分析，為我國貓泛白細(xì)胞減少癥疫苗的研發(fā)提供參考。

1 傳統(tǒng)疫苗

1.1 滅活疫苗 滅活疫苗是指通過加熱或甲醛處理等物理或化學(xué)手段使病原喪失感染能力和毒力而只保持其免疫原性，并結(jié)合相應(yīng)的免疫佐劑制備而成。滅活疫苗制備工藝簡單、制備價(jià)格低廉等優(yōu)勢，成為許多疫病疫苗開發(fā)的首選。國外關(guān)于貓泛白細(xì)胞減少癥滅活疫苗研究起步較早，20世紀(jì)50年代就有關(guān)于滅活疫苗的研究報(bào)道[12]。早期滅活疫苗成分是患病動(dòng)物的組織提取物[13]；伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，滅活疫苗成分變成了病毒細(xì)胞培養(yǎng)物[13-14]或者是減毒毒株細(xì)胞培養(yǎng)物[15-17]。

因?yàn)闇缁钜呙缰荒苷T導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生體液免疫，而無細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)，故需要多次免疫動(dòng)物才能誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生免疫保護(hù)。單一病毒的滅活疫苗這對于犬、貓類寵物來說并非理想選擇；但是因?yàn)闇缁钜呙绨踩愿撸瑹o毒力返強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)，是懷孕母畜及患病動(dòng)物預(yù)防接種的不二之選。

多聯(lián)滅活疫苗才是寵物疫苗開發(fā)的一個(gè)重要方向。據(jù)美國USDA公布數(shù)據(jù)，美國目前無貓泛白細(xì)胞減少癥病毒滅活疫苗(單苗)注冊銷售；但批準(zhǔn)在售的、含貓泛白細(xì)胞減少癥病毒聯(lián)苗(滅活疫苗)多達(dá)9種，種類包括三聯(lián)苗3種、四聯(lián)苗4種、和五聯(lián)苗2種，具體見表1。

表1 國外含貓泛白細(xì)胞減少癥病毒的滅活疫苗及其生產(chǎn)廠家

數(shù)據(jù)引自美國USDA《Veterinary Biological Products》2020.04.01. https：∥www.aphis.usda.gov/aphis /our focus/animal health/veterinary-biologics

國內(nèi)關(guān)于貓泛白細(xì)胞減少癥疫苗研究起步較晚，僅有的研究也不是針對寵物用疫苗開發(fā)，而是針對野生保護(hù)動(dòng)物老虎展開的[18]。近年來，國內(nèi)的寵物行業(yè)得到了快速發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)總量達(dá)到2000億，大大激發(fā)國內(nèi)生物制品企業(yè)寵物用疫苗開發(fā)的熱情，目前已有兩家企業(yè)的貓用多聯(lián)滅活疫苗(含貓泛白細(xì)胞減少癥)獲得臨床批件(表2)，未來將會(huì)陸續(xù)有多個(gè)貓用多聯(lián)滅活疫苗獲得臨床實(shí)驗(yàn)許可。

表2 國內(nèi)含貓泛白細(xì)胞減少癥多聯(lián)滅活疫苗臨床實(shí)驗(yàn)信息

數(shù)據(jù)引自《國家獸藥基礎(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)庫》. 2021.09.30. http：∥124.126.15.169：8081/cx/

1.2 減毒疫苗 減毒活疫苗是指病原微生物經(jīng)過各種處理后，其毒力單元結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，致病力減弱但仍然保持其免疫原性，進(jìn)而利用此減毒株制備而成的疫苗。減毒疫苗優(yōu)點(diǎn)是能在宿主體內(nèi)復(fù)制、增殖，模擬病毒感染過程，不僅能夠激發(fā)機(jī)體體液免疫應(yīng)答，還能刺激機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫應(yīng)答，因此其具有使用劑量小、免疫周期長等優(yōu)點(diǎn)，完美滿足寵物、野生動(dòng)物保護(hù)用疫苗的開發(fā)要求(接種對象要么屬于體型較小動(dòng)物，要么屬于體型大且兇猛的動(dòng)物，均不適宜多次、大劑量疫苗免疫)。

對于貓泛白細(xì)胞減少癥減毒疫苗的開發(fā)，國外處于絕對領(lǐng)先地位。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)70年代初國外就有關(guān)于貓泛白細(xì)胞減少癥減毒活疫苗的研究報(bào)道[19]，隨后陸續(xù)出現(xiàn)多聯(lián)減毒活疫苗的研究報(bào)道[20-21]。國外減毒活疫苗的類型也多種多樣，單苗(2種)、聯(lián)苗(11種)，具體信息如表3所示；國內(nèi)迄今為止還未見有關(guān)于寵物用減毒活疫苗開發(fā)的研究報(bào)道以及疫苗注冊信息。

表3 國外含貓泛白細(xì)胞減少癥減毒活疫苗信息

基因重組是研發(fā)減毒活疫苗的另一途徑，主要是通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，對病原微生物的毒力基因或結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造從而實(shí)現(xiàn)病毒毒力減弱，并以此制備疫苗。然而，多年來關(guān)于貓泛白細(xì)胞減少癥病毒基因重組研制減毒活疫苗的研究，無論是國內(nèi)還是國外都鮮有報(bào)道。2019年國內(nèi)軍事獸醫(yī)研究所的程楠等報(bào)道成功建立了虎源貓泛白細(xì)胞病毒HH-1/86株的感染性克隆[22]，這為開發(fā)弱毒貓泛白細(xì)胞減少癥疫苗株奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 基因工程疫苗

基因工程疫苗是指利用DNA重組技術(shù)，將病原的保護(hù)性抗原編碼基因片段克隆定向插入細(xì)菌、酵母菌或哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，使之充分表達(dá)，經(jīng)純化后制得的疫苗?；蚬こ桃呙缈煞譃橹亟M亞單位疫苗，重組病毒載體疫苗、基因缺失或突變疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗以及轉(zhuǎn)基因植物疫苗等幾類，它們代表著疫苗研究的新途徑。

2.1 重組抗原疫苗 貓泛白細(xì)胞減少癥病毒屬于典型的細(xì)小病毒，結(jié)構(gòu)蛋白VP2是其主要衣殼蛋白，決定病原的抗原性、致病性以及宿主感染譜[22]。因此VP2蛋白也就成為貓泛白細(xì)胞減少癥病毒基因工程疫苗研究的靶標(biāo)。

數(shù)據(jù)引自美國USDA《Veterinary Biological Products》2020.04.01. https：∥www.aphis.usda.gov/aphis /our focus/animal health/veterinary-biologics

國內(nèi)從2008年起，先后有李爽[23]、于亞麗[24]和田麗紅[25]等多位學(xué)者對貓泛白細(xì)胞病毒的VP2蛋白進(jìn)行了原核表達(dá)研究，并證明其具有良好的抗原特性，為診斷抗原制備和亞單位疫苗制備奠定了基礎(chǔ)。

近年來，病毒樣顆粒疫苗研究成為了熱點(diǎn)。已有文獻(xiàn)報(bào)道成功構(gòu)建貓泛白細(xì)胞減少癥病毒樣顆粒，并評價(jià)了其免疫效果[26]。國外關(guān)于VP2蛋白原核或真核表達(dá)則鮮有報(bào)道。

2.2 重組病毒載體疫苗 貓泛白細(xì)胞重組病毒載體疫苗研究國外起步較早。Hu L等在1996年[27]和1997年[28]分別報(bào)道了其借助痘病毒載體單獨(dú)表達(dá)貓泛白細(xì)胞減少癥病毒VP2蛋白，和共表達(dá)狂犬病毒糖蛋白和VP2蛋白的研究結(jié)果，表達(dá)產(chǎn)物能夠誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生高水平中和抗體，并能夠?yàn)閺?qiáng)毒攻擊提供免疫保護(hù)。但迄今為止國外仍無貓泛白細(xì)胞減少癥病毒載體疫苗問世。

國內(nèi)關(guān)于貓泛白細(xì)胞重組病毒載體疫苗研究也相對較少。楊松濤等[29]在2007年報(bào)道其利用犬腺病毒2型載體重組表達(dá)虎源貓泛白細(xì)胞減少癥病毒VP2蛋白并取得不錯(cuò)的結(jié)果，兩次免疫動(dòng)物后中和抗體為1∶64～1∶128，能夠完全抵御強(qiáng)毒攻擊，這提示我們可以開發(fā)泛白細(xì)胞減少癥病毒的重組載體疫苗。

3 結(jié) 語

在收入增長、人口老齡化、少子化等因素推動(dòng)下，近年來國內(nèi)寵物市場得到了快速擴(kuò)張，帶動(dòng)了以寵物疫苗為代表的寵物醫(yī)療需求的大爆發(fā)。在背景下，國內(nèi)各大生物制品企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向?qū)櫸锷镏破沸袠I(yè)，加大對寵物生物制品開發(fā)投入。然而，國內(nèi)生物制品企業(yè)在布局寵物用生物制品過程中需要分析與借鑒國外寵物生物制品研發(fā)成功經(jīng)驗(yàn)，找準(zhǔn)自身優(yōu)勢，快速制定符合本企業(yè)發(fā)展的寵物生物制品研發(fā)方向，避免產(chǎn)品同質(zhì)化研究，造成資源浪費(fèi)。

本文簡要地概述了不同類型生物制品(滅活疫苗、減毒活疫苗)的優(yōu)缺點(diǎn)，并以貓泛白細(xì)胞減少癥為例，收集了國外有關(guān)貓泛白細(xì)胞減少癥常見商業(yè)化疫苗的類型數(shù)據(jù)，擬為開發(fā)出理想、高效寵物貓用疫苗奠定基礎(chǔ)。理想的貓科動(dòng)物用疫苗應(yīng)具備免疫劑量小、免疫周期長，并且不添加佐劑等特點(diǎn)，因?yàn)橐呙绲慕臃N對象要么是犬、貓等小型動(dòng)物，要么是老虎、獅子之類的大型珍稀野生動(dòng)物，二者均不適合大劑量，多次免疫接種。不添加佐劑有利于減輕疫苗帶來的嚴(yán)重副反應(yīng)(接種部位潰爛、形成肉芽腫)。

綜合目前國內(nèi)寵物疫苗研發(fā)信息，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)生物制品企業(yè)還是集中于多聯(lián)滅活疫苗的開發(fā)，而對減毒活疫苗以及其他類型疫苗的關(guān)注不多，可能原因與滅活疫苗開發(fā)技術(shù)簡單、研發(fā)周期短、研發(fā)投入較少有關(guān)，但是也很容易造成同質(zhì)化研究，造成資源浪費(fèi)。而且滅活的缺點(diǎn)也是顯而易見的。近期，不少國內(nèi)生物制品企業(yè)開始關(guān)注寵物病毒病毒樣顆粒疫苗的研制，這將會(huì)是高效寵物用疫苗開發(fā)的一個(gè)重要方向。