豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備工藝及未來發(fā)展

摘要：豬口蹄疫是一種高度接觸傳播的豬類疾病，其對豬類養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴重的經(jīng)濟損失。礦化病毒樣顆粒疫苗作為一種新型疫苗，對豬口蹄疫的預防具有重要意義。本文對豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備工藝及未來發(fā)展進行了概述。

關鍵詞：豬口蹄疫；礦化病毒；顆粒疫苗；工藝；趨勢

1 簡介

1.1 豬口蹄疫

豬口蹄疫是一種高度接觸傳播的急性病毒性疾病，主要感染豬類，也包括牛、羊、水牛等偶蹄類動物。該病是由豬口蹄疫病毒引起的傳染性疾病，主要傳播途徑包括飛沫傳播、直接接觸感染以及通過污染物傳播。特別是在高密度養(yǎng)殖場中，病毒傳播速度較快。臨床上，該疾病表現(xiàn)為口腔黏膜、蹄部和乳房皮膚出現(xiàn)水皰和潰瘍[1]。感染后，豬類表現(xiàn)出明顯的口蹄皰疹、高燒、食欲不振、跛行等癥狀，導致生長受限、生產(chǎn)力下降甚至死亡，嚴重影響了畜牧業(yè)的經(jīng)濟效益和食品安全[2]。

1.2 礦化病毒樣顆粒疫苗

礦化病毒樣顆粒疫苗是一種新型的疫苗，通過基因工程技術構(gòu)建病毒結(jié)構(gòu)類似的重組蛋白顆粒，但不含活性病毒核酸。這種疫苗激活宿主免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對豬口蹄疫病毒的抗體，從而達到預防感染的目的。相比傳統(tǒng)的滅活疫苗，礦化病毒樣顆粒疫苗具有更好的穩(wěn)定性和免疫原性，不會引發(fā)實際感染，因此更安全。此外，礦化病毒樣顆粒疫苗在大規(guī)模生產(chǎn)方面也較為便利，有望成為豬口蹄疫防控的有力工具。

1.3豬口蹄疫疫苗

目前，豬口蹄疫疫苗主要分為滅活疫苗和活疫苗兩種形式。滅活疫苗通過對病毒進行體外滅活處理后注射，可以在一定程度上提供免疫保護。然而，滅活疫苗制備過程較為復雜，容易導致病毒失去免疫原性，影響疫苗的有效性[3]。另一方面，活疫苗雖然能夠產(chǎn)生較好的免疫效果，但同時存在病毒恢復活性、長期攜帶等問題，可能引發(fā)新的疫情。因此，礦化病毒樣顆粒疫苗的研發(fā)和應用成為當前豬口蹄疫防控的研究熱點。相比于目前市場上主流的滅活疫苗，該疫苗的生產(chǎn)過程無生物安全風險。接種后，免疫動物表現(xiàn)出高水平的抗體，保護力強，且免疫效果持續(xù)時間長久。此外，該疫苗容易進行免疫鑒別診斷等方面也具有優(yōu)勢。尤其較好地解決了傳統(tǒng)滅活疫苗在生物安全風險、冷鏈運輸?shù)确矫娴牟蛔?，符合國家動物疫病中長期發(fā)展需求。

2 豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗制備工藝

2.1 病毒分離與培養(yǎng)

豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備過程首先需要從感染的病畜中分離病毒。大腸桿菌表達出的豬口蹄疫O、A二價病毒樣顆粒，蛋白濃度為0.5～1.0 mg/mL，純度可達到85%以上，發(fā)酵罐進行高密度發(fā)酵技術，每升發(fā)酵液可產(chǎn)出不少于150 g 菌體。在細胞培養(yǎng)過程中，病毒會逐漸增殖并形成病毒顆粒。

2.2 病毒純化與濃縮

病毒分離培養(yǎng)后，需要進行病毒純化與濃縮。純化過程通過離心和超濾等方法去除細胞碎片、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，得到相對純凈的病毒懸液。接著，使用離心濃縮或超濾等技術將病毒顆粒進一步濃縮，以提高疫苗的抗原含量。

2.3 礦化病毒樣顆粒疫苗制備

礦化病毒樣顆粒疫苗的制備過程是通過基因工程技術構(gòu)建病毒結(jié)構(gòu)類似的重組蛋白顆粒。研究人員將病毒相關基因進行克隆，然后在表達宿主細胞中大量表達病毒的外殼蛋白。這些外殼蛋白在細胞內(nèi)自組裝形成類似病毒的顆粒，但不含活性病毒核酸。最終，經(jīng)過提純和濃縮，得到豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗。通過構(gòu)建重組豬口蹄疫O 型、A型大腸桿菌，表達出的蛋白自動組裝成病毒樣顆粒（VLP），在 VLP 的表面包被一層礦物質(zhì)外殼，研制豬口蹄疫O型、A型二價礦化病毒樣顆粒疫苗。

2.4 疫苗質(zhì)量控制與標準化

在疫苗制備過程中，質(zhì)量控制和標準化是非常重要的環(huán)節(jié)。疫苗的質(zhì)量控制包括病毒抗原含量、雜質(zhì)含量、病毒顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面的檢測。常用的質(zhì)量控制方法包括ELISA（酶聯(lián)免疫吸附試驗）、SDS-PAGE（聚丙烯酰胺凝膠電泳）和TEM（透射電子顯微鏡）等。該豬口蹄疫O型和A型兩種多肽抗原 PS0506、PS0708 的濃度均在5.0～9.0 mg/mL，純度均大于80%。兩個多肽抗原每頭份在疫苗中各含75 μg，1 kg 多肽抗原可配制666萬頭份疫苗。同時，制定疫苗標準也十分關鍵，確保疫苗的安全性和有效性。制定標準應參考相關法規(guī)和國際規(guī)范，包括疫苗注射劑量、免疫程序、貯存條件等要求，以確保疫苗的一致性和可靠性。

2.5 疫苗的抗原特性

疫苗的抗原特性是指疫苗中所含的病毒抗原對免疫系統(tǒng)的激活能力。對于豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗，其抗原特性主要由疫苗中包含的豬口蹄疫病毒外殼蛋白決定。外殼蛋白能夠誘導宿主產(chǎn)生特異性抗體，從而使免疫系統(tǒng)對病毒產(chǎn)生識別和攻擊反應。疫苗的抗原特性直接關系到疫苗的免疫效果，因此在制備過程中需要確保疫苗中抗原的含量和活性，以提高免疫應答的效果。疫苗免疫保護效果評估是判斷疫苗是否能夠提供有效保護的重要步驟。在豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗中，保護效果評估通常通過挑戰(zhàn)試驗來進行。挑戰(zhàn)試驗是將接種疫苗的動物暴露于病毒感染的環(huán)境中，然后觀察其是否產(chǎn)生免疫保護效果。

3 制備工藝改進與技術創(chuàng)新

3.1 生產(chǎn)工藝改進

豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備工藝需要不斷改進，以提高疫苗的生產(chǎn)效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝改進可以涉及培養(yǎng)細胞的優(yōu)化，如采用高效細胞培養(yǎng)系統(tǒng)或使用新型細胞培養(yǎng)基，以提高病毒產(chǎn)量。同時，優(yōu)化病毒純化和濃縮過程，確保疫苗的抗原含量和純度。通過引入自動化技術和生產(chǎn)線的優(yōu)化，還可以提高疫苗的批量生產(chǎn)能力，滿足大規(guī)模疫苗生產(chǎn)的需求。

3.2 疫苗穩(wěn)定性提升

疫苗的穩(wěn)定性是保障疫苗有效性的關鍵因素。在豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備過程中，需要關注疫苗在貯存和運輸過程中的穩(wěn)定性[4]。采用新型的保護劑和凍干技術，可以增加疫苗的穩(wěn)定性，延長疫苗的有效期，降低貯存溫度要求，從而方便疫苗的使用和分發(fā)。

3.3 新型佐劑的應用

佐劑在疫苗中起到增強免疫應答的作用。在豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備中，引入新型佐劑有望提高疫苗的免疫原性。一些新型佐劑，如脂質(zhì)體、納米顆粒等，能夠更好地激活免疫系統(tǒng)，增強疫苗的抗體產(chǎn)生和細胞免疫效應。因此，研究人員可以探索將這些新型佐劑應用到豬口蹄疫疫苗中，提高疫苗的免疫效果。

3.4 基因工程技術在疫苗制備中的應用

基因工程技術是疫苗制備領域的一項重要創(chuàng)新。在豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的制備中，基因工程技術可以用于構(gòu)建病毒外殼蛋白基因，使其在表達宿主細胞中大量表達。通過基因工程技術，研究人員可以精確調(diào)控疫苗的抗原成分，實現(xiàn)疫苗的定制化制備。此外，基因工程技術還可以用于構(gòu)建多價疫苗，引入其他豬口蹄疫病毒亞型的抗原基因，以提高疫苗的覆蓋范圍。

4 豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的未來發(fā)展

4.1 多價疫苗的研發(fā)與應用

未來豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的發(fā)展方向之一是多價疫苗的研發(fā)與應用。目前，豬口蹄疫病毒存在多個亞型，因此開發(fā)包含更多病毒亞型的多價疫苗是一項重要的研究方向。通過在疫苗中引入其他豬口蹄疫病毒亞型的抗原，可以增加疫苗的覆蓋范圍，提高免疫效果，并降低疫苗接種次數(shù)，從而更有效地控制豬口蹄疫的傳播。養(yǎng)豬場還需根據(jù)不同的疫苗種類指定不同的免疫程序[5]。

4.2 新技術的應用前景

新技術的應用將推動豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗的未來發(fā)展。隨著科學技術的不斷進步，基因工程技術、疫苗載體技術、蛋白工程技術等將為疫苗的制備工藝提供更多可能性。例如，基因工程技術的引入有望實現(xiàn)疫苗的定制化生產(chǎn)，將疫苗的抗原特性和穩(wěn)定性進一步優(yōu)化，提高疫苗的免疫效果。

4.3 防疫策略的完善與應對新變異株的挑戰(zhàn)

豬口蹄疫病毒的變異性是防控工作中的一大挑戰(zhàn)。未來的研究應該注重對新變異株的監(jiān)測和研究，不斷優(yōu)化疫苗的抗原設計，確保疫苗在面對新變異株時仍能產(chǎn)生有效的免疫保護效果。此外，完善防疫策略也是重要的方向，包括提高養(yǎng)殖場的衛(wèi)生管理水平、健全監(jiān)測和報告體系，以及加強動物檢疫和邊境管控等措施，共同維護動物健康與畜牧業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.4 國際合作與知識共享的重要性

豬口蹄疫是全球性的動物疫病，防控工作需要加強國際合作和知識共享。各國科學家和研究機構(gòu)可以共同合作，在疫苗的研發(fā)、防疫策略的制定和動物疫情的監(jiān)測等方面開展合作，共同應對豬口蹄疫的威脅。同時，知識共享也有助于促進疫苗研究的進步，加快疫苗的研發(fā)和推廣應用。

5 結(jié)語

豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗是在豬口蹄疫防控領域的一項重要創(chuàng)新。通過基因工程技術構(gòu)建病毒結(jié)構(gòu)類似的重組蛋白顆粒，該疫苗不含活性病毒核酸，具有更好的穩(wěn)定性和安全性。通過不斷的探索和創(chuàng)新，豬口蹄疫O、A二價礦化病毒樣顆粒疫苗有望成為疫苗研究領域的成功典范，為保障動物健康、維護畜牧業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，以及確保食品安全做出積極貢獻。

參考文獻：

[1] 陳昌海，蔣鎖俊，邱冬，等.豬瘟活疫苗-豬口蹄疫O型、A型二價滅活疫苗聯(lián)合免疫效果的評價[J].畜牧與獸醫(yī)，2023，55（3）：84-87.

[2] 張麗芬.豬口蹄疫病的流行特點及預防措施[J].今日畜牧獸醫(yī)，2023，39（4）：40-42.

[3] 武春芳.豬口蹄疫O型、A型二價高效滅活疫苗制備及效力研究[D].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，2021.

[4] 寧慧波，周洋，王華龍.豬口蹄疫疫苗臨床免疫效果評估[J].中國豬業(yè)，2021，

16（6）：79-81.

[5] 曹燕.豬口蹄疫疫苗的選擇及免疫注意事項[J].今日養(yǎng)豬業(yè)，2021（6）：35-36.

收稿日期：2023-08-09

基金項目：師市重大科技項目。

作者簡介：張志剛（1980.10— ），呼和浩特人，從事獸醫(yī)、生物工程工作。

*通信作者：張滿義（ 1977.11— ），河北滄州人，主要從事動物疫病防疫和檢測工作。