中圖分類號(hào):S858.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
傳統(tǒng)家禽疫苗,如滅活苗、弱毒苗,在疫病防控中發(fā)揮了重要作用,其低成本、高使用體量的特點(diǎn)與家禽養(yǎng)殖需求高度契合。但隨著病原變異速度加快和養(yǎng)殖模式的變革,傳統(tǒng)疫苗的局限性日益凸顯。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(WOAH)2022年報(bào)告指出,在新發(fā)禽病中,相當(dāng)比例的病原出現(xiàn)了顯著的抗原變異。常規(guī)疫苗僅能抵御已發(fā)現(xiàn)毒株的攻擊,面對(duì)新發(fā)毒株時(shí),在交叉保護(hù)能力和反應(yīng)速度上均存在不足。在此背景下,具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的非常規(guī)疫苗逐漸成為研究熱點(diǎn)。
非常規(guī)疫苗是基于新型技術(shù)平臺(tái)開發(fā)的疫苗產(chǎn)品,主要包括:基于病毒載體的重組疫苗;核酸疫苗,即DNA疫苗和mRNA疫苗;基因工程亞單位疫苗;細(xì)菌菌影疫苗;植物表達(dá)系統(tǒng)疫苗等。這些疫苗在抗原設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性、免疫應(yīng)答強(qiáng)度和生物安全性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。
文章編號(hào):1673-1085(2025)05-0146-03
Moderna公司正在開發(fā)針對(duì)H5N1禽流感的mRNA疫苗,并已獲得美國(guó)政府約7.66億美元的資金支持。該疫苗目前進(jìn)行臨床試驗(yàn)階段,標(biāo)志著禽流感mRNA疫苗即將進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用,也體現(xiàn)了各大研究機(jī)構(gòu)對(duì)禽類疫苗更新?lián)Q代的信心與決心。本文通過系統(tǒng)分析近十年國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn),從技術(shù)原理、研發(fā)進(jìn)展、應(yīng)用案例和存在問題等方面,全面綜述家禽非常規(guī)疫苗的研究現(xiàn)狀,以期為疫苗研發(fā)和養(yǎng)殖實(shí)踐提供參考。
1禽非常規(guī)疫苗主要類型
1.1載體疫苗
載體疫苗是運(yùn)用基因工程技術(shù),對(duì)病毒或細(xì)菌進(jìn)行改造,使其攜帶目標(biāo)病原的保護(hù)性抗原基因而制成的疫苗[。目前,家禽領(lǐng)域主要使用火雞皰疹病毒(HVT)、禽腺病毒(FAdV)和雞痘病毒(FPV)作為常用的載體[2。研究發(fā)現(xiàn),使用表達(dá)IBDV-VP2的HVT載體疫苗,經(jīng)胚內(nèi)接種或1日齡皮下接種高母源抗體雞群,不僅安全性極高,還能夠誘導(dǎo)機(jī)體對(duì)不同IBDV強(qiáng)毒株產(chǎn)生保護(hù)力[3]。這充分表明載體疫苗具有高度的安全性和有效性。不過,載體疫苗存在預(yù)存免疫力干擾的問題,在母源抗體陽性雞群中,其免疫效果可能會(huì)降低。此外,載體疫苗生產(chǎn)工藝復(fù)雜,批次間差異較大,質(zhì)量控制難度較高。
1.2核酸疫苗
1.2.1DNA疫苗DNA疫苗通過質(zhì)粒載體遞送抗原基因,典型的禽用DNA疫苗如禽流感疫苗。將病原中M蛋白和NP蛋白序列作為核心序列構(gòu)建的DNA疫苗,均可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng),且攻毒保護(hù)率高達(dá) 70%[4] 。DNA疫苗的優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定性良好,能在常溫下保存較長(zhǎng)時(shí)間,且生產(chǎn)過程無需進(jìn)行活毒操作,生產(chǎn)便捷高效。但DNA疫苗也存在一些劣勢(shì),如遞送效率低,免疫持續(xù)期較短,并且可能引發(fā)體內(nèi)基因重組,這對(duì)于實(shí)際應(yīng)用具有挑戰(zhàn)性。
1.2.2mRNA疫苗mRNA疫苗利用脂質(zhì)納米顆粒包裹編碼抗原的mRNA。以流感病毒自復(fù)制mRNA疫苗為例,其來源于自身的基因組骨架,攜帶完整的編碼病毒RNA復(fù)制的基因,能夠在宿主內(nèi)自主復(fù)制,從而提高免疫原性[5]。mRNA疫苗的突出優(yōu)勢(shì)是研發(fā)周期短,能夠快速響應(yīng)新發(fā)疫情。然而,其超低溫的保存及運(yùn)輸條件,大幅提升了應(yīng)用成本。
1.3亞單位疫苗
亞單位疫苗是通過基因工程技術(shù),表達(dá)病原體特定保護(hù)性抗原蛋白制成的疫苗。這類疫苗安全性較高,但由于亞單位結(jié)構(gòu)相較于完整表位更為簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)域單一,致使免疫原性通常較弱。當(dāng)前,提高亞單位疫苗的免疫原性成為研究熱點(diǎn),研究者采用了多種方法,包括使用真核表達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行修飾性表達(dá)、組裝成病毒樣顆粒以提供空間表位、采用多表位嵌合等。例如針對(duì)H5亞型禽流感的重組HA蛋白疫苗,采用桿狀病毒-昆蟲細(xì)胞系統(tǒng)表達(dá)的HA蛋白疫苗,在臨床試驗(yàn)中誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體效價(jià)是傳統(tǒng)滅活苗的3\~5倍。傳染性法氏囊病病毒VP2蛋白經(jīng)桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)成功表達(dá)后,與提升免疫的IL-2融合表達(dá),結(jié)果顯示融合蛋白的保護(hù)率比單獨(dú)使用VP2更高[]。
亞單位疫苗通常需要搭配新型佐劑使用。新型佐劑不斷迭代,研發(fā)重點(diǎn)聚焦于解決亞單位疫苗等免疫原性不強(qiáng)的問題,如可替代常規(guī)鋁佐劑的納米鋁佐劑能顯著提高抗體水平。gel01納米佐劑及CpG寡核苷酸佐劑等新型佐劑也展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
1.4菌影疫苗
菌影疫苗是通過基因操作,使細(xì)菌形成空殼結(jié)構(gòu)。利用噬菌體 ΦX174 裂解基因E編碼的裂解蛋白在菌體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),經(jīng)滲透壓沖擊和酶處理等步驟制備而成,其保留了完整抗原但失去致病力的非常規(guī)疫苗[7]。在動(dòng)物免疫效果評(píng)價(jià)中,新城疫(ND)菌影疫苗及禽致病性大腸桿菌(APEC)菌影疫苗均取得了良好的免疫保護(hù)效果[8]。
菌影疫苗的優(yōu)勢(shì)在于可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的黏膜免疫,能通過噴霧或飲水免疫,特別適用于規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)。此外,菌影疫苗保留了細(xì)菌的天然結(jié)構(gòu),可同時(shí)刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫,交叉保護(hù)能力優(yōu)于滅活苗,還可作為其他疫苗的遞送載體,優(yōu)勢(shì)顯著。不過,在制備菌影疫苗的工藝中,滅活效率低是主要限制因素,未來研究重點(diǎn)將圍繞解決其潛在的安全性問題展開。
1.5植物源性疫苗
植物源性疫苗是利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)疫苗抗原的技術(shù)。植物作為真核生物表達(dá)系統(tǒng),能夠?qū)φ婧松锏牡鞍踪|(zhì)進(jìn)行翻譯后加工,這對(duì)于維持蛋白質(zhì)的正常生物學(xué)功能至關(guān)重要[9]。常用的植物表達(dá)系統(tǒng)有煙草、生菜等。如,煙草表達(dá)的NDVF蛋白通過飼喂方式免疫,可誘導(dǎo)黏膜免疫應(yīng)答;生菜表達(dá)的IBVS蛋白經(jīng)口服免疫后,能顯著降低呼吸道病毒載量。但該技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn),主要包括抗原表達(dá)量低(通常 lt;1% 總可溶蛋白)和口服耐受問題。此外,植物源性疫苗的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)也面臨較大困難。
2應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢(shì)
非常規(guī)疫苗的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。鑒于傳統(tǒng)疫苗劣勢(shì)日益凸顯,非常規(guī)疫苗需要解決成本、免疫原性等諸多問題。未來,非常規(guī)疫苗研發(fā)重點(diǎn)將集中在多聯(lián)多價(jià)化、提高免疫原性、優(yōu)化遞送系統(tǒng)[1]以及研究常溫穩(wěn)定技術(shù)等方面。加速非常規(guī)疫苗的應(yīng)用,并不意味著常規(guī)疫苗會(huì)被淘汰。部分非常規(guī)疫苗可作為效果不佳的常規(guī)疫苗的替代免疫方案,還有部分非常規(guī)疫苗可作為常規(guī)疫苗的補(bǔ)充,與常規(guī)疫苗合理聯(lián)合使用,實(shí)現(xiàn)不同維度的聯(lián)控聯(lián)防。這對(duì)科學(xué)養(yǎng)殖提出了更高要求,如何選擇合適的疫苗組合以及制定合理的免疫程序,應(yīng)成為科學(xué)養(yǎng)殖的重要研究課題。
3結(jié)論
禽用非常規(guī)疫苗代表了疫苗技術(shù)的創(chuàng)新方向。目前,其市場(chǎng)份額不足 5% ,但據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),以mRNA為首的新型疫苗年增長(zhǎng)率將超過 28% 。未來,需要研發(fā)機(jī)構(gòu)、企業(yè)與監(jiān)管機(jī)構(gòu)共同努力,建立非常規(guī)疫苗評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)疫苗-佐劑協(xié)同研究,同時(shí)開發(fā)低成本規(guī)?;a(chǎn)工藝。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,非常規(guī)疫苗有望在未來10年內(nèi)成為家禽免疫的重要組成部分。
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