基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用

賀明艷

（山西省臨汾市畜牧獸醫(yī)局,山西臨汾 041000）

基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用

賀明艷

（山西省臨汾市畜牧獸醫(yī)局,山西臨汾 041000）

基因工程疫苗同常規(guī)疫苗相比，是借助了現(xiàn)代生物方法，使生產(chǎn)的疫苗的安全性和穩(wěn)定性得到了明顯提高，且有較好的保護(hù)性免疫反應(yīng)，加上成本較低，可實(shí)現(xiàn)1針防多病，儼然已經(jīng)成為了動(dòng)物疫苗今后發(fā)展的一個(gè)主要方向。本文章簡要介紹了基因工程疫苗種類及其在動(dòng)物疾病防治中的有效應(yīng)用。

基因工程疫苗 動(dòng)物疾病 核酸疫苗

目前，計(jì)劃免疫接種疫苗已經(jīng)成為有效控制人類與動(dòng)物傳染病的主要手段。目前，人類也已經(jīng)研制出了上千種疫苗，且在各類疾病防控中發(fā)揮著重要作用。但是，就以往所使用的疫苗而言，不管是滅活苗、亞單位苗，還是弱毒苗，其大都是基于大量致病微生物培養(yǎng)上研制出來的，有著極大的局限性。而自20世紀(jì)80年代以來，伴隨DNA重組技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，基因功能疫苗顯然作為一種極富潛力的新型疫苗為疫苗技術(shù)發(fā)展帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也大大推動(dòng)了動(dòng)物疾病防治工作的有序開展。

1 基因工程疫苗的分類

1.1 基因工程亞單位疫苗

在實(shí)際研制中，借助基因工程辦法，將微生物編碼為保護(hù)性抗原太短基因取出，使之同質(zhì)粒等載體進(jìn)行重組，并導(dǎo)入到細(xì)胞或受菌體中，使之具有更加高效的表達(dá)，并生成大量保護(hù)性肽段，將其提取之后并加入相應(yīng)佐劑，就可生成亞單位苗。對(duì)此，基因工程亞單位疫苗僅包含病原體的一種或是幾種抗原，并不包括病原體的其他一些遺傳信息，故其只需借助單一蛋白質(zhì)抗原分子就可誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。同時(shí)，該疫苗還可分成病毒性疾病、激素與細(xì)菌性疾病2種，有著安全有效，且對(duì)人類與動(dòng)物健康，對(duì)生態(tài)環(huán)境不存在潛在危害的優(yōu)點(diǎn)，屬一種潛在標(biāo)記疫苗，可較好鑒別強(qiáng)毒感染、免疫原與隱性感染，但因該疫苗不存在感染性，故其所激活的免疫反應(yīng)并沒有活載體疫苗強(qiáng)[1]。

1.2 基因工程活載體疫苗

該疫苗是通過把抗原基因攜帶到一些不存在致病性的病毒或細(xì)菌上，使之表達(dá)出抗原基因的免疫能力，在接種到動(dòng)物身上之后，可生成對(duì)應(yīng)的免疫基因，有著以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：可較好避免疫苗免疫缺陷；簡化了免疫程度，成本可控；效果較好，且免疫時(shí)間也較長，無須大量應(yīng)用；便于流行病學(xué)調(diào)查與疾病檢測。但其缺點(diǎn)也是不容忽視的，如載體有著毒力返強(qiáng)隱患；載體在進(jìn)行二次疫苗注射的時(shí)候出現(xiàn)排斥現(xiàn)象；部分未注射痘病毒疫苗動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)感染情況等。

1.3 合成肽疫苗

該疫苗又被稱為“表位疫苗”，是基于病原體抗原表位或抗原來決定其簇氨基酸序列特點(diǎn)而研制出的一種疫苗，借助人工合成病原微生物中的保護(hù)性多肽或抗原表位，配以對(duì)應(yīng)載體和佐劑而研制出的一種全新的基因工程疫苗，尤其適用于無法借助體外培養(yǎng)而獲取充足抗原的微生物病原體，或是生長滴度比較低的微生物[2]。同時(shí)，該疫苗有著較強(qiáng)烈的誘發(fā)細(xì)胞反應(yīng)，且反應(yīng)持續(xù)時(shí)間也比較長，可記憶等優(yōu)勢，并存在著一些缺點(diǎn)，如抗原表位有著局限性，單一抗原決定簇需具有較強(qiáng)免疫原性，需具有較好的純化技術(shù)等，而且該疫苗生成成本也比較高，故多用于人或是珍稀動(dòng)物中。

1.4 核酸疫苗

該疫苗又被稱為“基因疫苗”，或“DNA疫苗”，即通過把1種或幾種抗原編碼基因克隆到真核表達(dá)載體中，后把形成的重組質(zhì)粒直接注射到體內(nèi)，使機(jī)體免疫系統(tǒng)得以激活，故又被稱為“DNA免疫”，可引起眾多免疫反應(yīng)，如輔助T細(xì)胞反應(yīng)、體液免疫反應(yīng)等；而且對(duì)該疫苗而言，其生成的抗原蛋白，同亞單位疫苗相似，唯一區(qū)別就是核酸疫苗抗原蛋白于免疫對(duì)象體內(nèi)生成。該疫苗作為近些年新研制出的一種疫苗，雖有著亞單位以免與滅活疫苗無法比擬的功能，且免疫原較單一，便于構(gòu)建與制備，但也同樣有著較大的潛在威脅性。如易誘發(fā)插入突變與免疫病理反應(yīng)，致使自身免疫出現(xiàn)紊亂等，這些均是今后核酸疫苗今后研究的重點(diǎn)所在。

2 基因功程疫苗的應(yīng)用

2.1 亞單位疫苗應(yīng)用研究

關(guān)于細(xì)菌性疾病的亞單位疫苗，由我國科學(xué)院“上海生物工程中心”所研制出來的“仔豬大腸埃希菌K88、K99雙價(jià)基因工程滅活疫苗”與寧夏大學(xué)所研制出來的“羔羊、犢牛大腸埃希菌基因工程滅活疫苗”已經(jīng)通過了注冊(cè)，而且由“哈爾濱獸醫(yī)研究所”所研制出來的“仔豬大腸埃希菌K88、K99雙價(jià)基因工程滅活疫苗”也已經(jīng)獲得了“轉(zhuǎn)基因生物安全證書”，且經(jīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐證明發(fā)現(xiàn)，這些疫苗在有效預(yù)防仔豬與幼畜腹瀉方面有著較好的效果[3]。而在病毒性疾病的亞單位疫苗應(yīng)用研究方面，已經(jīng)研制出了“口蹄疫O型基因工程疫苗”、“傳染性胸膜肺炎放線桿菌亞單位疫苗”與“豬圓環(huán)病毒亞單位疫苗”。總而來說，伴隨規(guī)劃化、標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)菌發(fā)酵技術(shù)與蛋白質(zhì)純化技術(shù)的迅猛發(fā)展，基因工程疫苗研制成本將逐漸降低，而亞單位疫苗今后的市場應(yīng)用前景也在逐漸擴(kuò)大。

2.2 活載體疫苗應(yīng)用研究

現(xiàn)階段，實(shí)踐中用到的活載體病毒主要有腺病毒、痘苗病毒、火雞皰疹病毒與禽痘病毒等，另外還有一些基于費(fèi)致病菌株載體的免疫原性基因。同時(shí)，關(guān)于“禽流感重組病毒活載體疫苗”的研究，我國也取得了一定成就，如已經(jīng)研制出了“H5亞型禽流感病毒HA與NA基因的重組禽痘病毒疫苗rFPV -HA-NA”，并發(fā)現(xiàn)免疫了SPF的雞能夠產(chǎn)生對(duì)高致病禽流感病毒H5N1和H7N1的抵抗，且有效預(yù)防痘病毒的感染，有著1針多防的功效。

2.3 合成肽疫苗應(yīng)用研究

關(guān)于合成肽疫苗應(yīng)用研究，早期主要以口蹄疫病毒合成肽疫苗為主。當(dāng)前，我國也成功研制出了“豬O型FMD合成肽疫苗”，也已投入到實(shí)際生產(chǎn)銷售中，而且經(jīng)實(shí)踐證明，該疫苗僅單次免疫注射，即可維持陽性水平以上抗體，直到生豬出欄，且在注射疫苗前后也未出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，疾病防治效果顯著。

2.4 核酸疫苗應(yīng)用研究

有關(guān)核酸疫苗研究，自20世紀(jì)90年代開始，有研究者發(fā)現(xiàn)，在將外源基因DNA直接注入肌纖維細(xì)胞中后，目的基因也可生成對(duì)應(yīng)表達(dá)，并誘發(fā)對(duì)應(yīng)免疫反應(yīng)，由此關(guān)于該疫苗研究逐步發(fā)展起來。接著，又有研究者在小鼠肌肉內(nèi)注入帶有流感病毒核心蛋白編碼基因的質(zhì)粒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該小鼠生成了對(duì)多種流感病毒的自身免疫保護(hù)，由此又開始了基因疫苗研究的新世界。就目前為主，已經(jīng)研制出了眾多分別針對(duì)流感、癌癥與艾滋病等人類病癥的基因疾病，并進(jìn)入了臨床試驗(yàn)中，而具體針對(duì)豬瘟、狂犬病等動(dòng)物疾病基因疫苗也正在進(jìn)行中?？偟膩碚f，關(guān)于動(dòng)物核酸疫苗，我國研究多集中在新城疫病毒、雞傳染性支氣管炎病毒與喉氣管炎病毒（ILTV）、豬瘟病毒（CSFV）等方面。

如有人構(gòu)建了以CSFV為主要保護(hù)性抗原的E2基因的4種不同真核表達(dá)質(zhì)粒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接受免疫的家兔，至少可抗10個(gè)最小感染劑量的豬瘟兔化弱毒苗的侵入，而接受免疫的豬則可抗致死劑量的CSFV石門株強(qiáng)毒的侵入，免疫效果顯著[4]。

3 結(jié)語

總而言之，基因工程疫苗作為一種全新的生物技術(shù)，雖然在臨床大規(guī)模應(yīng)用方面仍存在一定局限性，但其應(yīng)用前景還是非常廣闊的，而且其憑借著成本低、免疫程度簡單、可實(shí)現(xiàn)1針多防、可大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而逐步將傳統(tǒng)疫苗取代，并成為動(dòng)物疾病防治研究的重點(diǎn)所在。

[1] 王壽富.基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用[J].北京農(nóng)業(yè)，2014，（33）：169-170.

[2] 丁國嬋.基因工程疫苗在動(dòng)物疾病防治中的應(yīng)用[J].當(dāng)代畜牧，2013，（18）：41.

[3] 唐達(dá)，畢海林，唐建華.基因工程疫苗概述[J].獸醫(yī)研究，2012，（11）：22-25.

[4] 王青，胡建和，杭柏林，等.獸用基因工程疫苗的研究現(xiàn)狀及其生物安全性問題[J].中國畜牧獸醫(yī)，2012，39（5）：237-239.

賀明艷（1965—），女，本科，1988年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高級(jí)畜牧師專業(yè)，現(xiàn)就職于山西省臨汾市畜牧獸醫(yī)局，高級(jí)畜牧師，研究方向：動(dòng)物疾病防治方面。