猪口蹄疫疫苗的研究现状及使用效果研究.docx

1、猪口蹄疫疫苗的研究现状及使用效果研究邵军军，常惠芸（中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室国家口蹄疫参考实验室，甘肃兰州730046）口蹄疫（foot-and-mouthdisease,FMD）是由口蹄疫病毒（foot-and-mouthdiseasevirus,FMDV）引起猪牛羊等丽:要经济畜种发病的戒大动物疫病，严重戒胁畜牧业的健康可持续发展，涉及食品安全、物价以定等一系列安全和社会问砂FMD灭活疫苗为在全球范围内有效控制口蹄疫疫情做出了3大贡献，欧盟于1992年宣布停用EMD灭活疫苗，美国禁止在其本国领土生产FMD灭活疫苗2001年。型泛亚型存株横扫亚欧大陆，几十

2、年无疫的英国、法国、韩国、日本和中国台湾地区也难以幸免，经济损失惨歪，引发了人们对疫苗免疫策略的激烈辩论少研制安全、高效的新型疫苗样代传统灭活疫苗已成为未来疫苗发展的趋势.如今，采用分子生物学技术研制的各种新型疫苗，即基因工程疫苗、合成肽疫苗、表位疫苗、活栽体疫苗和DNA疫苗等新型疫苗显示出了良好的应用前景。本文就目前猪FMD疫苗现状及其使用的效果综述如下.1FMD减毒活疫苗1927年Belin首次报道通过实验室连续传代的方法得到了第1株FMDV减毒毒株，经过了几十年的努力，人们才先后培育出了十几株FMDV活毒株疫苗。田间淡验结果发现FMDV弱毒疫苗虽然免疫效果很好，但检定性差,容易出现毒力“

3、返祖”现象间，严重打击了人们对FMDV减存活疫苗的信心.我国也曾一度研制猪。型FMDV减毒活疫苗，动物试矣结果显示，该活疫苗对猪是弱毒，而对牛来说是强毒。为此，国家停用了FMDV减毒活疫苗的使用.由此可见，通过在异源宿主连续传代驯化FMDV强毒强株研制以定的FMDV弱毒疫苗的办法是不可行的。如今，采用反向遗传操作技术对FMDV受体和/或致病基因进行突变、插入或缺失构建缺陷型感染性cDNA,以实现减毒的目的.从研究报道来看，目前构建的感染性cDNA大都能够诱导一种宿主动物产生良好的免疫反应，产生高效价的保护性中和抗体，保护动物抵抗病毒攻击.位得一提的是，部分感染性cDNA对牛显示艮好的免疫效果，

4、而对猪却表现为极强的致病性，并且引起与其密切接触健康猪发病，具有传染性。说明采用分子生物学技术合理设计高效减毒活疫苗足可行的，但要设计出确保其只在易感宿主体内象制并诱导保护性免疫应答，而不引起临床症状是卜分困难的.另外，此类疫苗的应用使区分自然感染和注苗动物变得更为复杂和困难，同时还存在减毒病毒向非免疫动物传播的风险.2FMD灭活疫苗1937年，Waldmann等人研制了第1个真正意义上可用于实践的FMDV甲醛灭活疫苗，但由于受原材料来源供应以及无简操作的限制并没有实现规模化生产1947年，Frenkel成功建立了用肉体活体组织大域增殖FMDV的方法，并采用甲醒天活病毒制备成抗原实现了EMD疫

5、苗的规模化生产，为早期欧洲FMD防控及净化发挥r十分麻要的作用，有效控制了欧洲FMI）疫情.FMDV敏感细胞系（如PK,IB-Rs-2和BHK-21）的建立以及单层细胞贴壁培养和慈浮技术的建立为实现FMD灭活疫苗的标准化、规模化及现代化生产奠定了基础。如今这两种方法作为生产FMDV抗原的主要现代化工艺广泛应用FFMDV灭活疫苗抗原的生产.为世界FMD防控及净化发挥了十分重：要的作用，南非一些国家如乌拉圭、阿根廷、巴西和智力等国通过使用FMDV灭活疫苗伏得了“无口蹄疫国家地位”.欧洲和美洲的一些国家建立了区域性FMDV“抗原库二贮备了各种血清型的高浓度纯化抗原以备发生FMD大规模流行时急用。我国

6、也建立了符合国家标准的EMDV疫苗GMP生产车间.实现了FMDV疫苗的标准化生产，为我国FMD防控提供疫苗储备和物质保障。随样对FMDV灭活疫苗更为深入的研究和应用，无论在佐剂还是灭活制等方面也取得了很大的成就.如今，采用具有-级灭活动力学,灭活效果更为理想的乙耽基乙希亚胺(AEI)或二乙希亚胺(BEI)瞽代甲底对病毒进行灭活,实现对病毒的完全灭活，极大地提高r灭活疫苗的安全性。与以往的水佐剂疫苗相比，弗氏佐剂和ISA206等多种油佐剂能明显改善FMDV灭活疫苗对猪的免疫反应，用其免疫猪能产生持久的免疫反应，而对牛和羊的免疫反应与水佐剂疫苗没有明显的差别,这促使目前更倾向于制备双油佐剂FMDV

7、灭活疫苗。目前，在国内生产口蹄疫灭活疫苗的生产企业有5家，分别足中牧股份兰州生物药品厂、兰州B医研究所中农成特公司、金宇保灵生物药品有限公司、新招大康畜牧科技有限公司及乾元浩保山疫苗厂.已注册用于生产猪。型口蹄疫灭活疫苗毒种主要:有:OS/99,OR/80、OZK/93主要用F0型口蹄疫灭活疫苗生产。从2009年开始猪用口蹄疫灭活疫尚在原有种荏基础上增加OZK/93株，生产双组分疫苗.3新型疫苗3.1基因工程亚单位疫苗1981年，Kuppcr等人首次利用E.coh作为生物反应器表达和制备FMDV的VP1页组蛋白，揭开了以DNA质组技术研制口蹄疫新型疫苗的序幕叫此后，人们堆干病毒主要结构蛋白VP

8、1或VP1上的GH环建正了多种表达体系表达爪组抗原.免疫动物试验结果显示，无论足以E.coli或者是真核表达体系(酹母、昆虫细胞、哺乳动物细胞及植物等)获得的爪组蛋白，均不能保护本动物抵抗病匪攻击，这可能与口蹄疫病序的高度变异以及准种风性有关。另外，将口蹄疫病嵌的主要抗原发位和T细胞表位进行有效连接构建多&位基因&达盒，同时辅以教体蛋白多表位半抗原完全抗原化也成为目前口蹄疫新型疫苗研究的热点，并取得r喜人的成绩。上海夏日.大学郑兆将教授研制的猪o型歌组疫苗获得了国家发明专利并申获了新鲁药证书，但是至今还没有上市.兰州兽医研究所和香港科技大学联合通过对口蹄疫病柢优势抗j京&位以及T细胞表位进行多

9、次申联币:复井辅以宿主自身分子作为我体蛋白研制的猪O型口蹄疫病寿多表位疫莅能够抵抗1000ID50病卷攻击.免疫效力可达5.20PD50,可以说,足对表位疫苗的-大突破，有望成为安全、有效的新型疫虬但姑该疫苗仍然有可能受口蹄疫病茬的高度变异性和谁种帽性的影响。3.2合成肽苗自从1982年Bittie等首次用化学法合成ri蹄疫病荏短肽并证实其ji有免疫原性，能够剌激产生中和抗体叫但足随后的研究发现，短肽分子烙管能撕保护小动物抵抗病成攻击，但是对宿主大动物的免疫效果并不理想。为r改并合成肽疫苗免疫力低下问世i.人们采用肽末端修饰.偶联载体源白等多种手段以改善免疫原性,结果都不是很理想.尤其是对于牛

10、来说更为困难。近来合成细小病毒疫苗能晒为夫和新的疫苗提供免疫保护的报道，以及猪。型口蹄疫病毒合成肽苗的上札让人们兼新看到了合成肽疫苗成功的瞎光。加之.合成肽疫苗共有生物安全、环境友好、价格廉价、易于贮存及高特异性等优点使共有可能成为将来最具有发展前歆的新型疫苗.3.3病毒样颗粒病茬样空衣壳蛋白疫苗由于其不含感染性核酸吐油曲完整抗原表位，具有同病毒颗粒-样的免疫原性，在一定程度上克服r口蹄疫病春“准种”特性限制，抗原谱相对广谱，最有可能成为钵代传统灭活疫苗的新型疫苗。就目询研究进展来看，改组缺陷型人腺病毒5(Ad5)是表达病荏样衣壳蚩白最成功的体系，该载体具有容址大，可容纳5-8kbp的外源DN

11、A片段，能在缺失Ad5基因的化补细胞中发达外源蛋白，而且能同时感染猪牛，最大的优点是将带有外源目的基因的活栽体汽接注射宿主体内后，能踱实现外源蛋白在宿主体内的表达和装配，诱发体液免疫和细胞免疫应答反应。近来，李志勇等以杆状病柢载体为骨架，构建了垂组FMDV杆状病毒，以斐作为生物反应器表达的病框样衣壳蛋白能帽保护4/5头牛抵抗病嵌攻击叫2008年Pena在构建腺病毒表达FMDV空衣壳蛋白时，插入了病毒的非结构蛋白3B,用币:组病茬免疫猪后能够诱发快速高效的免疫反应。3.4可饲疫苗1998年，Carrilo等首次将FMDV的主要免疫保护性抗原VP1基因转入拟南芥，培育出了转基因植株，用其叶片提取液

12、免疫小鼠，发现产生特异性抗体能保护小鼠抵抗FMDV的攻击响。随后，以马伦弟、苜藉、百脉根、番茄、玉米等植物作为受体材料表达FMDV抗原，免疫小鼠均能抵抗病&的攻击。兰州件医研究所建立了植物表达FMDV抗原的技术平台，获得了多株表达VP1、P1-2A-3C的植株，从植株中提取的表达蛋白能晒保护实验动物抵抗强橄攻击，但是对牛、羊、猪等本动物的免疫效果不理想。综上所述，虽然植物疫苗离实际应用还为时尚远，但这一领域仍然充满箝希望，-恒某种植物的转基因技术获得突破，转基因植物疫苗的成功也就指日可待了.3.5DNA疫苗1999年Beard等人首次报道了FMD病扉DNA疫苗免疫小故后能产生抗FMDV结构很白

13、VP1的特异性抗体,用其免疫揩后也诱发r较强的免疫反应，证实了FMD病毒DNA疫苗能引起特异性免疫应答反应此后，针对FMDV构建了多种形式的DNA疫苗，包括插入病荏抗原蛋白VP1基因和Pl基因的DNA疫苗心-既表达病毒衣壳蛋白的DNA疫苗以及FMD病毒VP1基因上的表位抗原的DNA疫苗时，动物试验结果显示，尽管以上FMD病毒DNA疫苗免疫实凝小动物后均能诱导一定水平的保护性中和抗体，甚至诱发细胞免疫应答反应，但并不能保护宿主大动物抵抗强毒攻击.为了进一步改善DNA疫苗的免疫效果，Wang等将在构建DNA表位疫苗时引入了T细胞表位，动物实验结果显示，DNA疫苗不仅能产生体液免疫反应，而且也能诱导

14、细胞免疫反应胸最近研究提示，免疫剌激因子CpG基序、以及自体免疫球蛋白IgG基因等能第增强DNA疫苗的免疫效果，但动物免疫结果还是不理想。4结语综上所述，尽管目前有诸多新型疫苗的研究成果显示出良好的前景.但是绝大多数仍然处于实验室研究阶段，而且对本动物的免疫效果并不理想，与传统疫苗相比还有较大的差距，短期内难以成为FMD防控的物质基础。猪0型口蹄疫合成肽疫苗虽然已经上市，但站作为小分子短肽，抗原表位单一，半衰期短等都是影响其免疫效力的限制因素.FMDV高度变异及其具有的准种特性都足该疫苗所面临的巨大挑战。FMDV亟组豚病毒活裁体疫苗的成功研制以及利用或组杆状病毒在蚕蛹中大圾表达类病毒颗粒技术的

15、成功建立，有望突破FMDV分子疫苗免疫效果低下，克服抗原谱的限制，成为目前最有发展前景的疫苗之一.虽然FMDV灭活疫苗也存在诸多的缺点和不足，但基其抗原谱广以及良好的免疫原性屉新型疫苗所不具备的，仍然是现阶段FMD防控的主要物质基础.参考文献II谢庆阁.口蹄疫M.北京：中国农业出版社，2004.(2 ThomsonGR,VoslooW,BastosAD.FootandmouthdiseaseinwildlifelJ).VirusRes.2003,91：65-80.(3 GrubmanMJ,BaxtB.Foot-andmouthdisease!JJ.ClinMicrobiolRev,2004,1

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