肉雞球蟲重組活載體疫苗簡析

焦麗麗

摘 要：球蟲病是肉雞規(guī)模化養(yǎng)殖中一種常見的寄生蟲病，嚴(yán)重影響肉雞生產(chǎn)性能，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。以往防治球蟲病主要依靠抗球蟲藥物，但長期過量使用抗球蟲藥物會導(dǎo)致耐藥蟲株的廣泛產(chǎn)生、藥物殘留和停藥易復(fù)發(fā)等問題，反而制約肉雞養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。因此，單純依靠藥物防治球蟲病將會愈發(fā)艱難，而通過免疫球蟲疫苗進(jìn)行預(yù)防球蟲病將是家禽業(yè)未來綠色發(fā)展的必然要求。當(dāng)前以細(xì)菌或病毒為載體的基因重組活載體疫苗成為預(yù)防雞球蟲病的新途徑，因此本文對當(dāng)前存在的幾種肉雞重組活載體球蟲疫苗進(jìn)行簡析，旨在為雞球蟲免疫預(yù)防提供參考。

關(guān)鍵詞：肉雞；球蟲病；重組活載體疫苗

中圖分類號：S852.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-1085（2023）08-0078-04

在當(dāng)前規(guī)?；B(yǎng)殖過程中，球蟲病是在高溫高濕環(huán)境下常見的一種流行性寄生蟲疾病[1]。球蟲病流行范圍廣，在多個國家和地區(qū)均有發(fā)生，以15～50日齡雛雞為高發(fā)群體，死亡率可超過80%，給肉雞養(yǎng)殖業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[2-3]。防治球蟲病的傳統(tǒng)方法是使用抗球蟲藥物，但隨著藥物的長期濫用，耐藥性及殘留問題日益突出，對人類健康造成潛在威脅。與之相比，免疫球蟲疫苗因無耐藥性及殘留等問題逐漸成為預(yù)防球蟲病的主要方法[4]。當(dāng)前主流的球蟲疫苗主要以強(qiáng)毒或減毒活卵囊疫苗為主，但二者均有影響肉雞腸道健康的風(fēng)險。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，更加安全、穩(wěn)定、高效的基因重組活載體疫苗逐漸興起[5]。本文簡要分析當(dāng)前存在的幾種形式的肉雞重組活載體球蟲疫苗，旨在為雞球蟲病的免疫預(yù)防提供參考。

1 細(xì)菌作為球蟲疫苗的活載體

細(xì)菌活載體疫苗是一種利用安全的細(xì)菌作為載體，將目標(biāo)病原體的抗原基因?qū)氩⒈磉_(dá)的疫苗。這種疫苗設(shè)計的目的是通過利用細(xì)菌的自身特性，提供一種有效的方法來誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，并為目標(biāo)病原體提供免疫保護(hù)。細(xì)菌活載體疫苗的研發(fā)基于基因工程技術(shù)，將目標(biāo)病原體的抗原基因克隆到細(xì)菌的基因組中，通過細(xì)菌的自身生長和復(fù)制機(jī)制，使得目標(biāo)抗原能夠在宿主細(xì)菌中大量表達(dá)。這些表達(dá)的抗原可以激發(fā)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性的抗體和細(xì)胞免疫反應(yīng)，從而提供針對目標(biāo)病原體的免疫保護(hù)。細(xì)菌活載體疫苗具有多個優(yōu)勢：首先，細(xì)菌作為活載體能夠擴(kuò)增和表達(dá)大量的目標(biāo)抗原，提供充分的免疫原性；其次，細(xì)菌本身具有免疫刺激性，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)免疫反應(yīng)。此外，細(xì)菌活載體疫苗相對容易生產(chǎn)和保存，并具備良好的安全性。細(xì)菌活載體疫苗已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，在動物疾病和人類傳染病的預(yù)防和控制中發(fā)揮著重要作用。而現(xiàn)階段用于肉雞球蟲疫苗的細(xì)菌活載體主要有沙門氏菌、卡介苗、枯草芽孢桿菌以及乳酸菌等。細(xì)胞因子的劑量和類型也會影響局部免疫反應(yīng)的質(zhì)量，聯(lián)合注射pcD-NA3.1-IL-2重組質(zhì)粒對雞球蟲疫苗免疫具有增效作用[6]。

1.1 沙門氏菌作為球蟲疫苗活載體

沙門氏菌是一種常見的細(xì)菌，廣泛存在于自然環(huán)境中，包括人類和動物的腸道。由于具有良好的菌體內(nèi)外表達(dá)系統(tǒng)和免疫原性，沙門氏菌常被用作疫苗研究的活載體。球蟲疫苗的開發(fā)中，沙門氏菌可以被工程改造，將球蟲的抗原基因?qū)氲缴抽T氏菌的基因組中，經(jīng)改造的沙門氏菌就能夠在感染宿主時產(chǎn)生球蟲抗原，并引發(fā)免疫反應(yīng)。這種方法制成的疫苗被稱為沙門氏菌活載體疫苗。沙門氏菌活載體疫苗具有一些優(yōu)點：首先，沙門氏菌作為一種革蘭氏陰性細(xì)菌，其細(xì)胞壁含有內(nèi)毒素，可以激活宿主的免疫系統(tǒng)；其次，沙門氏菌的菌體內(nèi)外表達(dá)系統(tǒng)可以高效表達(dá)和分泌抗原蛋白，從而增強(qiáng)疫苗的免疫原性。此外，沙門氏菌具有自主復(fù)制和傳播的能力，可以在宿主中產(chǎn)生持久的免疫保護(hù)。有研究將含有多階段重組抗原基因rBAG1和rGRA1植入鼠傷寒沙門氏菌，開發(fā)出由殼聚糖和傷寒沙門氏菌孔蛋白組成的微米顆粒（MicroAS）和納米顆粒（NanoAS）形式的組合佐劑系統(tǒng)，可顯著增強(qiáng)免疫應(yīng)答，提供強(qiáng)大的保護(hù)作用[7]。

1.2 乳酸菌作為球蟲疫苗活載體

由于良好的生存能力和安全性，乳酸菌被廣泛用作食品工業(yè)和益生菌制劑中。在疫苗研究領(lǐng)域，乳酸菌也被探索作為潛在的疫苗活載體。關(guān)于乳酸菌作為球蟲疫苗活載體的研究還相對有限，但一些初步研究表明乳酸菌具有潛力。乳酸菌可以通過遺傳工程的方法將球蟲的抗原基因?qū)肫浠蚪M中，使其在宿主體內(nèi)表達(dá)球蟲抗原。這種策略可以激發(fā)宿主的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生對球蟲的免疫反應(yīng)。乳酸菌作為球蟲疫苗活載體可能具有一些優(yōu)勢。首先，乳酸菌在腸道中具有良好的生存能力，可以通過口服途徑給予疫苗，使得疫苗的應(yīng)用更為方便。其次，乳酸菌在腸道中具有與宿主免疫系統(tǒng)的相互作用，可能促進(jìn)免疫反應(yīng)的激活和增強(qiáng)。此外，乳酸菌也被認(rèn)為具有調(diào)節(jié)腸道微生物群落的能力，可能對球蟲感染有一定的影響。然而，乳酸菌的表達(dá)系統(tǒng)和蛋白質(zhì)分泌機(jī)制相對復(fù)雜，需要進(jìn)一步研究和優(yōu)化以確保高效的抗原表達(dá)和免疫原性。此外，乳酸菌作為活菌給予疫苗時，還需要考慮其穩(wěn)定性和保存條件。Sun等[8]以植物乳桿菌NC8為載體，通過基因重組技術(shù)使其表達(dá)球蟲EtU6抗原蛋白，通過攻毒試驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)重組植物乳桿菌免疫后的雞增重顯著提高，卵囊排出量及病變損傷顯著降低，表明該重組疫苗具有良好保護(hù)效果。Zheng等[9]構(gòu)建重組乳酸乳桿菌NZ3900/pNZ8149-IL-4-IL-2，發(fā)現(xiàn)其對球蟲活疫苗具有免疫協(xié)同功能，大大提高抗球蟲效率。

1.3 芽孢桿菌作為球蟲疫苗活載體

芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性菌，生存能力強(qiáng)，生物安全性高，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵和生物制藥領(lǐng)域。目前，關(guān)于芽孢桿菌作為球蟲疫苗活載體的研究還處于早期階段。有研究采用攜帶3-1E抗原基因的重組枯草芽孢桿菌作為活載體疫苗，發(fā)現(xiàn)可以激活肉雞免疫系統(tǒng)，誘導(dǎo)肉雞產(chǎn)生針對柔嫩艾美耳球蟲的抗體，提供一定的保護(hù)效果[10]。Cai等[11]將枯草芽孢桿菌和球蟲疫苗聯(lián)合使用可以顯著提高肉雞生長性能，并誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗體，防止艾美耳球蟲感染。Chen等[12]將編碼球蟲表面抗原蛋白SAG22的基因片段重組到枯草芽孢桿菌中構(gòu)建重組載體，經(jīng)球蟲攻毒試驗結(jié)果表明，重組載體免疫組雞的平均增重顯著提高，卵囊排出量及腸道病變損傷顯著減少，說明重組枯草芽孢桿菌有成為生產(chǎn)上制備雞球蟲病疫苗的潛力。

2 病毒作為球蟲疫苗的活載體

病毒作為球蟲疫苗的活載體也是一種常見的策略。以病毒為載體是一種相對較新的方法，通過基因工程技術(shù)將球蟲的抗原基因?qū)氩《净蚪M中，并利用病毒自身的復(fù)制和表達(dá)機(jī)制來產(chǎn)生球蟲抗原，并傳遞到宿主中，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生抗體[13]。表達(dá)源于柔嫩艾美耳球蟲TLR激動劑的轉(zhuǎn)基因腺病毒活載體疫苗激發(fā)宿主產(chǎn)生高效的先天性免疫應(yīng)答和很強(qiáng)的腸道CD8+ RTRM細(xì)胞免疫應(yīng)答，提示腺病毒載體可能是球蟲疫苗研發(fā)中很有潛力的候選載體[14]。近年來，新一代基因編輯工具CRISPR/Cas技術(shù)的涌現(xiàn)極大提高病毒活載體疫苗的質(zhì)量和產(chǎn)量。CRISPR/Cas技術(shù)使用一段序列特異性向?qū)NA分子引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶到靶點處，從而完成基因組的編輯，提高了基因定點修飾的效率[15]。然而，使用病毒作為球蟲疫苗活載體也存在一些潛在的風(fēng)險：一方面，一些病毒可能具有一定的致病性，需要進(jìn)行相應(yīng)的基因工程改造以削弱其致病性；另一方面，病毒活載體疫苗的穩(wěn)定性、安全性和免疫原性等方面需要進(jìn)一步系統(tǒng)評估。

3 展望

肉雞球蟲重組活載體疫苗作為一種新興的疫苗技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?。隨著基因工程技術(shù)和免疫學(xué)研究的不斷進(jìn)步，未來肉雞球蟲重組活載體疫苗有望在以下幾個方面取得進(jìn)一步的突破和發(fā)展：第一，目前的研究已經(jīng)顯示肉雞球蟲重組活載體疫苗在實驗室和養(yǎng)殖場中的良好免疫效果，但仍有改進(jìn)的空間。未來的研究可以通過優(yōu)化抗原的選擇和表達(dá)方式，結(jié)合合適的免疫增強(qiáng)劑和途徑，進(jìn)一步提高疫苗的免疫效果，提供更強(qiáng)大的免疫保護(hù)；第二，肉雞球蟲由多個株系組成，不同株系可能引起不同的免疫反應(yīng)。因此，未來的研究還可以探索開發(fā)多價疫苗，將不同球蟲株系的抗原組合在一起，以提供更廣譜的免疫保護(hù)，降低球蟲感染風(fēng)險；第三，除了目前常用的細(xì)菌和病毒載體，未來的研究可以探索其他新型的載體系統(tǒng)，如真菌或寄生蟲等，用于肉雞球蟲重組活載體疫苗的開發(fā)；第四，其它研究人員可以探索更高效的生產(chǎn)工藝，提高疫苗的產(chǎn)量和純度，并開展合適的疫苗接種方案，以確保疫苗在養(yǎng)殖場中的可行性和應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?馮興，吳清明.肉雞球蟲病的防治[J].家禽科學(xué)，2022（11）：62-64.

[2] ?鄧國棟.肉雞球蟲疾病防治技術(shù)[J].今日畜牧獸醫(yī)，2022，38（12）：107-109.

[3] ?張月娥.肉雞球蟲病綜合診斷與防治[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2022（11）：76.

[4] ?黃儀娟，劉麗丹，曾莉，等.雞球蟲疫苗與抗球蟲藥在白羽肉雞的應(yīng)用效果比較[J].養(yǎng)禽與禽病防治，2022（04）：21-24.

[5] ?邱茜茜，戚南山，李易，等.抗雞球蟲病基因重組疫苗的研究進(jìn)展[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2022，43（11）：74-79.

[6] 李蘊(yùn)玉，張香齋，賈青輝，等.重組質(zhì)粒pcDNA3-IL-2對雞球蟲疫苗的免疫增效作用[J].中國獸醫(yī)學(xué)報，2017，37（03）：456-460.

[7] ? Parmaks?z S， Gül A， Erkunt Alak S， et al. Development of multistage recombinant protein vaccine formulations against toxoplasmosis using a new chitosan and porin based adjuvant system. International journal of pharmaceutics，2022;626：122199.

[8] ? Sun L， Lu Y， Zhao N， et al. Construction of constitutive expression of Eimeria tenella eukaryotic initiation factor U6L5H2 on the surface of Lactobacillus plantarum and evaluation of its immunoprotective efficiency against chicken coccidiosis. Molecular and biochemical parasitology，2022，252：111527.

[9] ? Zheng L， Zhang L， Tan F， et al. Prevention and control of chicken coccidiosis construction of recombinant Lactococcus lactis expressing chicken IL-4 and IL-2 fusion protein and its immune synergistic effect on chicken coccidia live vaccine. Poultry science，2023，102（4）：102530.

[10] 余東游，史艷云，鄧斌，等.柔嫩艾美耳球蟲3-1E基因工程活載體疫苗對肉雞的保護(hù)效果[J].中國獸醫(yī)學(xué)報，2014，34（03）：431-435.

[11] Cai H， Luo S， Zhou Q， et al. Effects of Bacillus subtilis and coccidiosis vaccine on growth indices and intestinal microbiota of broilers. Poultry science，2022，101（11）：102091.

[12] Chen Z F， Zheng C J， Peng Q L， et al. Construction of recombinant SAG22 Bacillus subtilis and its effect on immune protection of coccidia. Poultry science，2023，102（8）：102780.

[13] McCann N， O'Connor D， Lambe T， et al. Viral vector vaccines. Current opinion in immunology，2022，77：102210.

[14] Appledorn D M， Aldhamen Y A， William D P， et al.A new adenovirus based vaccine vector expressing an Eimeria tenella derived TLR agonist improves cellular immune responses to an antigenic target.Plos one，2010，5（3）：e9597.

[15] Bhujbal S， Bhujbal R， Giram P. An overview： CRISPR/Cas-based gene editing for viral vaccine development.Expert review of vaccines，2022，21（11）：1581-1593.

A Brief Overview of Recombinant Live Carrier Vaccine for Coccidia

in Broiler Chickens

JIAO Lili

（Gongchang town animal husbandry and veterinary station， Longxi ?748100， China）

Abstract： ?Coccidiosis is a common parasitic disease in large-scale broiler breeding， which seriously affects the production performance and causes a severe economical loss. In the past， the prevention and control of coccidiosis mainly depended on anticoccidiosis drugs， but long-term abuse of anticoccidiosis drugs has lead to the generation of drug-resistant strains， drug residues and easy recurrence after drug withdrawal， which restricts the healthy development of broiler breeding industry. Therefore， solely relying on drugs to prevent and control coccidiosis will be more and more difficult. The use of coccidiosis vaccine to prevent coccidiosis will be an inevitable requirement for the future green development of poultry industry， and the current recombinant live carrier vaccine based on bacteria or viruses has become a new way to prevent chicken coccidiosis. In this paper， several recombinant live carrier coccidia vaccines of broiler chickens were briefly analyzed in order to provide reference for coccidia immunization prevention.

Keywords： ? Broiler; Coccidiosis; Recombinant live carrier vaccine