我國獸用基因工程疫苗商品化進展

鄧秋紅，丁春宇，劉玉倩，王占鋒，鄭 杰

(北京華都詩華生物制品有限公司，北京 102600)

疫苗的應用是控制動物傳染病的有效手段。按照制備工藝水平可以將疫苗分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗。傳統(tǒng)疫苗也稱為常規(guī)疫苗［1］主要是指是通過人工方法或自然篩選獲得減毒或無毒的活的病原微生物制成的生物制劑(活疫苗)或者通過理化方法將病原微生物滅活制成的生物制劑(滅活疫苗)。傳統(tǒng)疫苗的應用為我國動物疫病的防控作出了巨大貢獻，目前依然是我國控制動物傳染病的主要手段。但是隨著畜禽飼養(yǎng)規(guī)模的增加和飼養(yǎng)方式的變化，在動物疫情日漸復雜以及新病原和變異株的不斷出現(xiàn)的新形勢下，傳統(tǒng)疫苗在生產和應用過程中的局限性愈來愈明顯:有些病原不適宜用常規(guī)法培養(yǎng)，很難用傳統(tǒng)技術制備疫苗;有些病原滅活條件嚴格，滅活不當會人為造成疫病流行;有些減毒的病原存在毒力返強或與田間野毒發(fā)生重組的風險;疫苗在田間的免疫效果受母源抗體影響嚴重;有些疫苗需多次接種，應激反應大且人工耗時費力。

為彌補傳統(tǒng)疫苗的缺陷，生物學技術應用成果被逐步引入到疫苗設計領域，人們可以利用分子生物學技術對病原微生物的基因組進行改造，降低其致病性，提高其免疫原性;或者根據(jù)疫病防控需要，通過基因重組技術將不同病原的抗原性基因插入到載體中，制成聯(lián)苗或多價苗。這種以基因組操作技術為基礎的基因工程疫苗代表了新型疫苗的開發(fā)方向，主要集中在以下7類［2］:①將病原抗原性基因插入到載體利用原核或真核表達系統(tǒng)獲得的生物合成性亞單位疫苗;②以某些病毒或細菌為外源基因載體的活載體疫苗;③通過基因組突變、缺失或插入的基因缺失疫苗;④質粒DNA疫苗;⑤合成肽疫苗;⑥轉基因植物可食疫苗;⑦抗獨特型抗體疫苗。經過幾十年的摸索與發(fā)展，基因工程疫苗的研制取得豐碩的成果，有些已經投入生產進入市場，具有非常廣闊的應用前景。

1 我國獸用基因工程疫苗的發(fā)展概況

從上世紀80年代到如今，我國科研工作者一直致力于動物基因工程疫苗的研究與開發(fā)，疫苗研究種類涉及亞單位疫苗、重組活載體疫苗、基因缺失疫苗和DNA疫苗等;涉及的病原涵蓋禽流感病毒、禽傳染性喉氣管炎病毒、雞傳染性法氏囊病病毒、雞馬立克氏病病毒、豬瘟病毒、口蹄疫病毒、豬圓環(huán)病毒2型、豬傳染性胸膜肺炎放線桿菌、豬肺炎支原體等。1991年，仔豬腹瀉大腸桿菌K88/K99二價基因工程疫苗研制成功并首次實現(xiàn)商品化，標志著我國獸用基因工程疫苗的研究與生產邁入了新階段;2005年，禽流感、新城疫重組二聯(lián)活疫苗研制成功并獲批生產，標志著我國在高致病性禽流感防控技術方面繼續(xù)走在世界領先行列。

目前在我國獲得注冊并取得產品批準文號的獸用基因工程疫苗多達30多個品種;保護對象涉及羊、牛、豬、禽;生產企業(yè)有哈爾濱維科生物技術開發(fā)公司、北京華都詩華生物制品有限公司等22家國內外生產廠，其中國外生產廠有3家［3］;防控目標覆蓋雞衣原體病、雞傳染性喉氣管炎病、禽流感(H5、H9亞型)、雞法氏囊病、口蹄疫、豬大腸桿菌病、豬偽狂犬病、豬圓環(huán)病毒病、豬胸膜肺炎和羊棘球蚴病等;疫苗種類涵蓋基因工程亞單位疫苗、基因工程重組活載體疫苗和基因缺失苗等。高?？蒲性核c生物制品企業(yè)聯(lián)合研究以及農業(yè)部組織研制是基因工程疫苗開發(fā)的主要模式。

2 我國商品化獸用基因工程疫苗應用現(xiàn)狀及情況分析

根據(jù)國家獸藥基礎查詢系統(tǒng)［3］和農業(yè)部發(fā)布的公告，對1991－2012年獲得新獸藥注冊并取得產品批準文號的獸用基因工程疫苗進行了梳理，按靶動物分類總結如下:

2．1 牛羊用基因工程疫苗 相對豬和禽，牛羊的養(yǎng)殖規(guī)模較小，研發(fā)力量的投入相對也比較少。已獲注冊的牛羊用基因工程疫苗見表1。

2．2 豬用基因工程疫苗 目前有9種豬用基因工程苗獲得注冊［3］，防控目標涵蓋了口蹄疫、豬大腸桿菌病、豬偽狂犬病、豬圓環(huán)病毒病、豬胸膜肺炎等5種對養(yǎng)豬業(yè)危害大且化藥治療效果不佳的疾病(表2)。隨著人類對豬肉消費品質要求的提高以及豬疫病形勢的復雜化，豬病防治重視程度不斷提升，豬用基因工程疫苗的研發(fā)逐漸成為熱點，基因工程疫苗的單獨應用或與傳統(tǒng)疫苗的配合使用已成為養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展的重要保障。此外，豬苗市場的優(yōu)勢價位和基因工程苗能實現(xiàn)成本控制的特點也促使企業(yè)傾向于投資豬用基因工程疫苗的開發(fā)。

表1 牛羊用基因工程疫苗

表2 豬用基因工程疫苗

2．3 禽用基因工程疫苗 禽用基因工程疫苗的種類最多，包括了單苗和聯(lián)苗，防控目標涵蓋了雞衣原體病、雞喉氣管炎病、雞傳染性法氏囊病、禽流感(H5、H9)等對家禽養(yǎng)殖經營效益影響大的疾病;商品化的基因工程苗均為2005年后取得新獸藥證書的產品，產品工藝較為成熟，產品質量比較穩(wěn)定。表3統(tǒng)計了除高致病性禽流感疫苗以外的其余6種禽用基因工程疫苗的商品化情況。

表3 禽用基因工程疫苗

2．4 高致病性禽流感系列基因工程苗 高致病性禽流感對家禽養(yǎng)殖經營效益和人類健康的影響巨大，是OIE規(guī)定的A類動物疫病。我國是養(yǎng)禽大國，對高致病性禽流感的有效控制不僅可以保障家禽養(yǎng)殖的經濟效益，對保障全球公共衛(wèi)生安全也具有極其重要的意義。從首次報道發(fā)生禽流感疫病以來，國家對禽流感疫病的防控高度重視，由農業(yè)部牽頭組織包括中國農業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所在內的科研機構進行相關疫苗的研發(fā)，指定哈爾濱維科生物技術開發(fā)公司、青島易邦生物工程有限公司、乾元浩生物股份有限公司等8家企業(yè)定點生產，對疫苗質量嚴格監(jiān)管，在全國推行強制性免疫。目前已有15種高致病性禽流感基因工程疫苗獲得注冊并批準生產［3］，分別是重組禽流感病毒滅活疫苗(H5N1亞型，Re－1 株)［16］，禽流感重組雞痘病毒載體活疫苗(H5亞型)［16］，重組禽流感病毒滅活疫苗(H5N1亞型，Re－6 株)［21］，重組禽流感病毒H5亞型二價滅活疫苗(H5N1，Re－6株 +Re－4株)［21］，禽流感、新城疫重組二聯(lián)活疫苗(rLH5－6株)［21］，禽流感(H5+H9)二價滅活疫苗(H5N1 Re－6株 +H9N2 Re－2 株)［21］，重組禽流感病毒滅活疫苗(H5N1 亞型，Re－5 株)［22］，禽流感、新城疫重組二聯(lián)活疫苗(rLH5－5株)［22］，重組禽流感病毒滅活疫苗(H5N1亞型，Re－4 株)［23］，重組禽流感病毒滅活疫苗(H5N1 亞型，Egy/PR8 －1 株)［24］，重組禽流感病毒H5亞型二價滅活疫苗(H5N1，Re－1株 +Re－4 株)［25］，禽流感、新城疫重組二聯(lián)活疫苗(rL－H5株)［26］，重組禽流感病毒 H5亞型二價滅活疫苗(H5N1，Re－5 株 +Re－4 株)［27］，禽流感(H5+H9)二價滅活疫苗(H5N1 Re－5株+H9N2 Re－2 株)［27］和禽流感(H5+H9)二價滅活疫苗(H5N1 Re－1 株 +H9N2 Re－2 株)［28］。

2．5 國內獸用基因工程疫苗應用現(xiàn)狀分析 我國在獸用基因工程疫苗的研究開發(fā)和成果轉化方面已經取得可喜的成就，不同種類的基因工程疫苗相繼獲得新獸藥證書并投入生產，成為動物疫病防控手段的新生力量。取得新獸藥證書的獸用基因工程疫苗有65%可查詢到批簽發(fā)記錄［3］，其中禽用基因工程苗比例最高，其次是豬用基因工程苗，說明基因工程疫苗的應用已經成為我國動物疫病防控手段的重要組成部分。但是與歐美等發(fā)達國家相比，目前我國實現(xiàn)商品化的獸用基因工程疫苗種類仍顯單一，防控目標涵蓋范圍比較狹窄。國外的經驗表明，高新技術只有通過資本市場的商業(yè)運作才能加速產業(yè)化進程，而國內獸用生物制品企業(yè)對研發(fā)資金的投入相對較少，研發(fā)能力較薄弱，與科研院所成果共享、合作研究的聯(lián)合程度較低，加之基因工程疫苗安全評價和注冊審批過程復雜，諸多原因使得獸用基因工程疫苗從實驗室走向商品化應用的進程緩慢。

3 展望

基因工程疫苗以其安全性好、質量均一、生產成本低、適合開發(fā)多價苗和聯(lián)苗等諸多優(yōu)點，成為新型疫苗的研究焦點和開發(fā)方向，也是現(xiàn)代養(yǎng)殖模式動物疫情復雜形勢下較為理想的疫病防控工具。目前已上市的獸藥基因工程疫苗已經在禽流感、口蹄疫、豬偽狂犬病、豬圓環(huán)病毒病、禽法氏囊病等對畜禽養(yǎng)殖業(yè)危害大的疫病防控中廣泛使用并發(fā)揮了重要作用，成為傳統(tǒng)疫苗的有效補充甚至替代品，中國畜禽養(yǎng)殖量大，安全高效的疫苗需求旺盛，為基因工程苗的應用提供了廣闊的市場空間。隨著我國生物制品市場對外開發(fā)程度的擴大，中外合作交流程度的加深，借助國外先進的科研技術和開發(fā)經驗，我國獸用基因工程疫苗的研究和開發(fā)必將取得更大的成就。如何提高基因工程疫苗的免疫效力達到或超過常規(guī)疫苗的免疫保護效果，以及如何改進工藝降低生產成本以期實現(xiàn)規(guī)?；a，是今后我國科研工作者所面臨的重要任務。此外，完善和優(yōu)化生物制品生產企業(yè)與科研院所聯(lián)合開發(fā)機制、建立健全自主知識產權法律法規(guī)保護體系、改進和提高基因工程疫苗安全評價和注冊評審效率，也是加速獸用基因工程疫苗產業(yè)化進程的重要條件。

［1］ 童光志，王云峰．動物基因工程疫苗原理與方法［M］．北京:化學工業(yè)出版社，2009:1－20．

［2］ 寧宜寶．獸用疫苗學［M］．北京:中國農業(yè)出版社，2008:1－27，138 －146．

［3］ 國家獸藥基礎查詢系統(tǒng) http://sysjk．ivdc．gov．cn:8081/cx/［DB/OL］．

［4］ 農業(yè)部公告第865號［Z］．2007．

［5］ 農業(yè)部公告第1017號［Z］．2008．

［6］ 農業(yè)部文件(1991)農牧字第38號［Z］．

［7］ 農業(yè)部文件(1991)農牧字第14號［Z］．

［8］ 農業(yè)部公告第297號［Z］．2003．

［9］ 農業(yè)部公告第1316號［Z］．2009．

［10］ 農業(yè)部公告第1818號［Z］．2012．

［11］ 農業(yè)部公告第437號［Z］．2004．

［12］ 農業(yè)部公告第1215號［Z］．2009．

［13］ 農業(yè)部公告第469號［Z］．2005．

［14］ 農業(yè)部公告第1449號［Z］．2010．

［15］ 農業(yè)部公告第752號［Z］．2006．

［16］ 農業(yè)部公告第461號［Z］．2005．

［17］ 農業(yè)部公告第1532［Z］．2011．

［18］ 農業(yè)部公告第1661號［Z］．2011．

［19］ 農業(yè)部公告第1348號［Z］．2010．

［20］ 農業(yè)部公告第865號［Z］．2007．

［21］ 農業(yè)部公告第1735號［Z］．2012．

［22］ 農業(yè)部公告第1005號［Z］．2008．

［23］ 農醫(yī)藥便函［2006］328號［Z］．

［24］ 農辦醫(yī)［2011］30號［Z］．

［25］ 農業(yè)部公告第819號［Z］．2007．

［26］ 農業(yè)部公告第804號［Z］．2007．

［27］ 農業(yè)部公告第1016號［Z］．2008．

［28］ 農業(yè)部公告第796號［Z］．2007．