猪流感疫苗研究进展

摘要:猪流感(SwineInfluenza,SI)是由正黏病毒科A型流感病毒属的猪流感病毒(SwineInfluenzaVirus,SIV)引起的猪的一种急性、热性、高度接触性呼吸道传染病。该病对畜牧业造成巨大危害,同时又有着深远的公共卫生意义,对其防控的重点是预防为主。本文对目前疫苗的研究进展作一综述。
关键词:猪流感;疫苗
DevelopmentofSwineInfluenzaVaccine
CuiKe,JiangTian
(HainanProvinceAnimalDiseasePreventionandControlCentreHaikouHainan570203)
Abstract:Swineinfluenzaistheacute,thethermalproperty,thehighlycontactingrespiratorytractinfectiousdisease,whichiscausedbyswineinfluenzavirusofviralbranchAinfluenzavirusoforthomyxoviridae.Swineinfluenzacausesthehugeharmtotheanimalhusbandry,simultaneouslyalsohastheprofoundpublichealthsignificance,toitspreventionandcontrol’skeypointisthepreventionprimarily.Thisarticlemakesasummarytopresentvaccine’sresearchdevelopment.
Keywords:swineinfluenza;vaccine
猪流行性感冒简称猪流感,是由正黏病毒科A型流感病毒属的猪流感病毒引起的猪的一种急性、热性、高度接触性呼吸道传染病,临床以突发、高热、咳嗽、呼吸困难、反复发作、发病率高、死亡率低为特征[1]。目前导致猪发病的主要有人源H3N2、经典猪H1N1和类禽源H1N1三种亚型,在我国主要为H1N1、H3N2两种亚型。猪流感病毒是猪呼吸道的常见病原,而且不断通过抗原漂移和转变实现进化,导致亚型众多,难以根除。同时猪流感是一种免疫抑制性疾病,经常并发或继发其他病毒或细菌的感染。猪流感病毒既可以感染人,也可也感染禽,因此,SIV不仅对养殖业危害严重,还有着重要的公共卫生意义。
对猪流感的防控重点是预防为主,同时应加强综合管理措施。疫苗免疫预防是防控猪流感发生和流行的最佳措施。目前已经商品化和正在研发的疫苗包括猪流感减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位基因工程疫苗、基因重组活载体疫苗和核酸疫苗等。现就分别介绍,作一综述。
1减毒活疫苗
毒力减弱主要通过使流感病毒冷适应的手段,但处于其安全性的考量,各个国家至今仍没有批准其临床使用[2]。此外,采用基因工程技术获得NS-1流感病毒突变缺陷株也可有效减弱流感病毒毒力。Solorzano等[3,4]以NS-1基因部分缺失的H3N2猪流感病毒免疫猪后,具有对同源病毒的完全保护和非同源病毒的部分保护。目前,已有商品化人流感和马流感减毒疫苗销售,但至今并没有商品化的猪流感减毒活疫苗销售。
2灭活疫苗
猪流感全病毒灭活疫苗的制备一般是用甲醛灭活禽流感病毒鸡胚增殖的尿囊液,并辅以佐剂制成的油乳剂疫苗,制备工艺简单,具有安全性好、免疫原性强、免疫效果确实、免疫持续时间长等优点,能有效降低病毒感染后的复制和散播。目前,该类疫苗在国外已实现商品化供应,如Intervet公司的MaxiVac-M+(HINl亚型猪流感-猪肺炎支原体灭活疫苗)和MaxiVacExcell(H1N1亚型-H3N2亚型猪流感灭活疫苗)等[5],国内哈尔滨兽医研究所、华南农业大学等单位也在猪流感油乳剂灭活疫苗研制方面做了大量工作。但同时也存在一些问题:SIV的变异速度较快,传统疫苗的研制却明显滞后,交叉保护能力有限,对免疫耐受性动物及幼年或老年动物免疫效果不佳;经免猪只不仅产生针对于表面蛋白HA和NA的抗体,而且还产生针对流感病毒内部蛋白M1和NP的抗体,常规的血清学方法难以鉴别诊断自然感染和疫苗接种猪,不利于流感病毒的流行病学监测;会受到母源抗体的影响导致免疫失败;处于生物安全方面的考虑,利用鸡胚增殖病毒,在增加成本的同时,亦会对环境造成污染[6]。
3亚单位基因工程疫苗
亚单位基因工程疫苗是将HA基因连接到表达载体上,利用酵母表达系统或哺乳类动物细胞表达系统表达相应的蛋白,表达产物在纯化后作为疫苗用于免疫。基因工程表达系统显著提高了外源蛋白的表达水平,从而可以获得大量的抗原蛋白[7]。由于疫苗中只包含有流感病毒的表面蛋白,产生的抗体不针对病毒的内部蛋白,从而利于流感病毒的血清学调查和鉴别诊断。亚单位疫苗可以有效避免利用全病原体生产疫苗而导致的生物安全风险,安全性良好,但难以维持或恢复天然蛋白的空间结构,同时蛋白纯化过程复杂、成本相对较高,而且只包含有病毒的部分蛋白,与传统疫苗相比存在免疫原性低、使用剂量大、免疫水平差等缺点,因此这类疫苗的生产工艺还需进一步改进[8]。
4核酸疫苗
核酸疫苗亦称DNA疫苗,可同时诱导细胞免疫和体液免疫产生长期保护效果,且对不同血清型的毒株具有交叉保护性,因而受到研究者青睐。它是利用重组DNA技术将SIV的HA基因克隆到真核表达载体中,并将其直接导入体内,使HA蛋白经过内源性表达递呈给免疫系统,诱导机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫反应。
DNA疫苗具有容易操作、易于构建、稳定、安全的优点,且没有毒力返祖和不同毒株间重组等风险。利用同一种载体,可以构建表达不同蛋白的核酸疫苗,具有用量少、免疫反应全面的优点,但是目前核酸疫苗的研制和开发才刚刚起步,载体在动物体内表达效率不高,免疫效力低,降低了核酸疫苗的免疫效果[9]。
猪对哺乳类动物流感病毒和AIV均易感,不同动物来源的流感病毒对猪群的感染,不仅直接增加了SIV亚型的种类,同时促使各种亚型SIV呈现出越来越复杂的遗传多样性。随着时间的推移,由不同来源的基因组成的重排病毒在历经自然选择之后,必然会向着最有利于病毒生存和传播的基因组合发展,而各种“新”流感病毒的出现和流行,常伴随有病毒传播性和致病性的改变。因此,可诱导猪体产生对不同抗原变异毒株或者不同亚型病毒有交叉保护的疫苗,无疑是猪流感疫苗研制的主流方向。对流感病毒感染后免疫学的研究表明,机体感染后,并不是体液中的抗体水平,而是黏膜免疫和细胞免疫水平与攻毒保护有着直接的关联[10]。有研究表明,病毒攻毒后,只在黏膜表面产生免疫记忆反应,而不是体液免疫[11]。因此,能够同时诱导机体产生黏膜免疫、细胞免疫和体液免疫反应的可复制性疫苗,如弱毒疫苗、活载体疫苗成为近年来猪流感疫苗的研究热点。据美国新闻媒体报道,一个由美、英、法等多国科学家组成的国际研究团队宣布,已经绘出了首个猪的基因组草图,这项成就将提升猪繁殖、猪肉营养等方面的研究,也有助于猪流感疫苗等涉及人类健康技术的研发。
5基因重组活载体疫苗
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本文全文刊于本杂志2011年8月刊

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