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)成為了動物疫苗今后發(fā)展的一個主要方向。本文章簡要介紹了基因工程疫苗種類及其在動物疾病防治中的有效應(yīng)用。

基因工程疫苗 動物疾病 核酸疫苗

目前，計劃免疫接種疫苗已經(jīng)成為有效控制人類與動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，同時也大大推動了動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，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，且對人類與動物健康，對生態(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，在接種到動物身上之后，可生成對應(yīng)的免疫基因，有著以下幾個優(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候出現(xiàn)排斥現(xiàn)象；部分未注射痘病毒疫苗動物會出現(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，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，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，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應(yīng)表達(dá)，并誘發(fā)對應(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，而具體針對豬瘟、狂犬病等動物疾病基因疫苗也正在進(jìn)行中。總的來說，關(guān)于動物核酸疫苗，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，高級畜牧師，研究方向：動物疾病防治方面。