布魯氏菌病疫苗研究進(jìn)展

摘要：布魯氏菌病是由布魯氏桿菌引發(fā)的一種細(xì)菌性人畜共患病，該病會給養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，嚴(yán)重威脅人類和家畜健康。接種疫苗是控制布魯氏菌病的有效手段之一。目前使用最廣泛的疫苗為減毒活疫苗，可為動物提供良好的免疫力，但存在毒力恢復(fù)、持續(xù)性血清反應(yīng)。涌現(xiàn)大量關(guān)于布魯氏菌病疫苗的研究，本文介紹了減毒活疫苗、載體疫苗、亞單位疫苗和DNA疫苗及其優(yōu)勢和局限。本文旨在介紹現(xiàn)有不同類型布魯氏菌病疫苗，為研究和開發(fā)出安全、高效、方便的布魯氏菌病疫苗提供參考。

關(guān)鍵詞：布魯氏菌??；疫苗；布魯氏菌

布魯氏菌病是一種由布魯氏桿菌屬引起的疾病，世界動物衛(wèi)生組織（OIE）列為A類、我國列為乙類的人畜共患傳染病。布魯氏菌病可以感染多種家畜和野生哺乳動物，威脅著人類和動物的健康，造成巨大的經(jīng)濟損失。人通過直接或間接接觸患病動物或其制品感染布魯氏菌病，特別是牛、綿羊、山羊和豬。因此，根除人類布魯氏菌病必須先消滅動物源的該疾

病[1]。自20世紀(jì)80年代末以來，布魯氏菌病迅速流行，感染了60多種野生動物，對畜牧業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失[2]。疫苗在預(yù)防和控制布魯氏菌病方面發(fā)揮了重要作用，但是目前使用的布魯氏菌病疫苗存在一些問題，導(dǎo)致流產(chǎn)、排毒。隨著分子技術(shù)的發(fā)展和對布魯氏菌發(fā)病機制的研究，開發(fā)出新的基因工程疫苗[3-4]。本文介紹了不同類型的布魯氏菌病疫苗及其研究進(jìn)展。

1 減毒活疫苗

目前，減毒活疫苗是用于控制動物布魯氏菌病的最有效的疫苗[5]。減毒活疫苗具有便宜、有效的特點，通過體液和細(xì)胞介導(dǎo)的反應(yīng)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)[6-7]。然而，布魯氏菌病減毒活疫苗存在一些缺陷，如抗生素耐藥性、干擾血清學(xué)診斷試驗以及對動物和人類的殘留毒性[7-8]。目前，使用最多的是S19、Rev1、S2、A19、M5等減毒活疫苗。國外主要使用疫苗S19和Rev1，產(chǎn)生抗體持久、致流產(chǎn)率低，但其誘導(dǎo)的凝集素在免疫動物中持續(xù)時間長，干擾血清診斷試驗，難以區(qū)分疫苗株接種動物和野生型感染動物。S2、A19、M5疫苗在我國使用最為廣泛，均能產(chǎn)生良好的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)，但疫苗毒力恢復(fù)和干擾血清診斷試驗?；蛉笔б呙缡峭ㄟ^去除病原體毒素基因獲得的活疫苗，既有病原免疫原性又可防止毒性恢復(fù)，更安全有效[9]。目前，有大量關(guān)于布魯氏桿菌基因缺失疫苗的研究，候選基因主要有能量代謝（cydC，cydD）、mRMA穩(wěn)定性（Hfq）、蛋白質(zhì)（bp26、omp31）、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子（VjbR、MucR）、LPS合成酶（ManB、Pgm）、Zn2+運輸系統(tǒng)（ZnuA）。牛種A19-ΔVirB12株和羊種M5-90Δ26兩種基因缺失活疫苗已經(jīng)上市。A19-ΔVirB12株通過敲除布氏菌（A19株）基因組的毒力基因（VirB12），具有更高效、安全、可凈化的特點。M5-90Δ26，通過對M5-90株進(jìn)行同源重組構(gòu)建bp26基因缺失獲得的疫苗，安全性更高，不發(fā)生水平傳播，不會對其他接觸動物及周圍環(huán)境造成污染。

2 載體疫苗

載體疫苗是指將編碼布魯氏菌抗原基因?qū)霚p毒的細(xì)菌或病毒，通過細(xì)菌或病毒將布魯氏菌抗原基因帶入宿主并表達(dá)，誘發(fā)宿主免疫應(yīng)答[10]。該類疫苗使用細(xì)菌或病毒作為載體，能夠誘導(dǎo)宿主細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，提高疫苗免疫原性。細(xì)菌或者病毒載體在宿主細(xì)胞中復(fù)制，攜帶的布魯氏菌抗原也隨之增多[11]。

布魯氏菌載體疫苗使用的載體主要有乳球菌、大腸桿菌、沙門菌和流感病毒[12-13]。用于布魯氏菌載體疫苗的候選抗原有脯氨酸消旋酶亞基A（PrpA）、

Cu/Zn超氧化物歧化酶（SOD）、布魯氏菌桿菌LS蛋白（BLS）、脂蛋白外膜蛋白19（Omp19）[14]和核糖體蛋白L7/L12[15]。BLS、Omp19、PrpA和SOD可有效誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞因子的分泌。該類疫苗需要多種增強劑和佐劑才能獲得持久的免疫力[14]。將布魯氏菌核糖體蛋白L7/L12基因?qū)肷抽T菌（JOL1800菌株）制成疫苗，可誘導(dǎo)宿主體液免疫和細(xì)胞免疫，具有L7/L12的高抗原性和較高的安全性，單劑量疫苗可有效消除病原體[15]。

布魯氏菌L7/L12、Omp16、Omp19或SODH5N1導(dǎo)入亞型重組流感病毒載體（rIVV）形成疫苗，具有較高的安全性和有效性[16]。

3 亞單位疫苗

亞單位疫苗具有安全性高、無傳染性、不能恢復(fù)毒力的特點。布魯氏菌病亞單位疫苗使用一種可影響多種布魯氏菌的重組多糖保守蛋白。亞單位疫苗的抗原性差、不穩(wěn)定和半衰期短等問題嚴(yán)重限制該疫苗的使用[17]。因此，需要通過添加佐劑、免疫調(diào)節(jié)劑、抗原傳遞系統(tǒng)或TLR（toll樣受體）配體來增強疫苗的宿主免疫反應(yīng)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。常用的佐劑有弗氏佐劑、磷酸鋁、氫氧化鋁和單磷酸脂質(zhì)A等。研究表明，與單價重組蛋白相比，聯(lián)合重組蛋白可以誘導(dǎo)更強的免疫反應(yīng)，對宿主有更好的保護作用[18-19]。此外，一些研究表明，亞單位疫苗可以誘導(dǎo)類似于活疫苗或減毒疫苗株誘導(dǎo)的保護水平和免疫應(yīng)答[20-22]。將OPS與CTB（霍亂毒素B亞基）載體在工程大腸桿菌中共表達(dá)生成CTB-OPSBa疫苗，具有安全、有效和穩(wěn)定的優(yōu)點[23]，但試驗在小鼠進(jìn)行，對牛的作用未知[24]。迄今為止還沒有布魯氏菌病亞單位疫苗上市。

4 DNA疫苗

DNA布魯氏菌病疫苗是一種亞單位疫苗，在多次免疫后刺激免疫應(yīng)答[9]。DNA布魯氏菌病疫苗具有安全有效、能刺激強烈的細(xì)胞免疫反應(yīng)、可表達(dá)多種抗原和儲存條件簡單的優(yōu)點[25]。現(xiàn)有研究報道DNA布魯氏菌病疫苗中使用的毒力基因，具有良好的免疫原性和有效性，如BvrR/BvrS系統(tǒng)、SOD、L7/L12、BLS、omp31、omp25、BCSP31、SP41和rL9。研究發(fā)現(xiàn)，BCSP31 DNA疫苗能夠刺激兔子的細(xì)胞免疫從而發(fā)揮保護作用[26]。由于DNA快速沉默，需通過重復(fù)免疫加強劑量來提高免疫效果。研究表明，反復(fù)接種BLS基因后，小鼠產(chǎn)生IgG2a，同時誘導(dǎo)了保護性反應(yīng)[27]。DNA疫苗無法在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，表達(dá)抗原量有限，可通過添加佐劑等方法延遲基因沉默，延長疫苗保護時間。

5 結(jié)語

人們正在努力開發(fā)新疫苗，如基于毒力基因缺失的工程減毒活疫苗和基于病毒或細(xì)菌載體的布魯氏菌疫苗，亞單位疫苗，DNA疫苗。亞單位疫苗由于其安全性、明確的非傳染性、無法恢復(fù)到強毒株、與減毒疫苗不同的非生存能力以及可操作能力，是很有前途的候選疫苗。然而，亞單位疫苗存在抗原性差、不穩(wěn)定、半衰期短等缺點。使用時需要添加佐劑、免疫調(diào)節(jié)劑和抗原傳遞系統(tǒng)從而增強免疫反應(yīng)。目前，沒有布魯氏菌病牲畜亞單位疫苗上市[28]，主要原因是新型疫苗的保護力不及現(xiàn)在使用的傳統(tǒng)疫苗。其次是因為大部分布病疫苗研究使用小鼠、家兔等小動物，無大型動物疫苗的評價試驗。設(shè)計開發(fā)新型疫苗，加強布魯氏菌的致病機制研究，提供更高效的抗原候選基因，同時探索和優(yōu)化動物模型以及佐劑及遞送載體等，助力人類健康和畜牧業(yè)健康發(fā)展。

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