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弓形虫疫苗研究进展

2016-03-10杨政益袁晓娟黄增荣赵孝木莫兴虎汪忠荣

贵州畜牧兽医 2016年5期
关键词:弓形虫宿主抗原

杨政益,袁晓娟,黄增荣,赵孝木,莫兴虎,汪忠荣

(黔东南州动物疫病预防控制中心,贵州 凯里 556000)

弓形虫疫苗研究进展

杨政益,袁晓娟,黄增荣*,赵孝木,莫兴虎,汪忠荣

(黔东南州动物疫病预防控制中心,贵州 凯里 556000)

弓形虫病是一种分布范围广、危害严重的人兽共患寄生虫病,不仅影响畜牧业发展以及肉食品卫生安全,而且也对人类公共卫生安全造成了极大的危害,因此疫苗的研制对于弓形虫病的防治工作意义重大。文章就弓形虫疫苗的研究现状进行综述,旨在为弓形虫疫苗的研制提供参考。

弓形虫病;疫苗;研究现状

刚第弓浆虫(Toxoplasmagondii)简称弓形虫,是一种人兽共患的专性寄生细胞内原虫,在自然界广泛存在且宿主范围很广,可以感染所有恒温动物。该虫常常通过宿主饮用受弓形虫卵囊污染的水、摄入未煮熟的肉或者食物感染以及通过胎盘传染给胎儿。免疫功能低下以及先天免疫缺陷的人群感染后会有严重后果甚至死亡。近年来,我国畜牧业迅速发展,人兽间弓形虫感染的风险、概率都明显增加,严重影响到畜牧业生产以及人的健康。弓形虫至今尚无理想治疗的药物,因此开发研制有效的疫苗显得尤为重要。

1 弓形虫全虫疫苗

此类疫苗主要包括弓形虫灭活疫苗和弱毒或减毒活疫苗。灭活疫苗虽然安全性很高,但不能诱导宿主产生较强的抗弓形虫保护免疫,实用价值不大。弱毒或减毒活疫苗是将病原提经过人工处理(紫外线放射线以及化学试剂等处理),最大程度削弱其致病性,但仍具有一定的毒力和免疫原性。

2 基因工程疫苗

2.1 亚单位疫苗基因工程亚单位疫苗一般分为单价疫苗和复合多价疫苗。

2.1.1 单价疫苗:Makionka A等[1]将P30基因重组与3种不同的质粒载体导入大肠埃希氏菌,收集SAG1抗原,用此重组抗原免疫小鼠,能激活巨噬细胞杀伤弓形虫活性,但是由于蛋白质在原核细胞中不能折叠且难以分离,导致巨噬细胞不能被激活,对弓形虫的活性没有杀伤力。

2.1.2 复合多价疫苗:弓形虫生活史复杂且抗原成分多,学者对重组抗原做了相关研究。古钦民等[2]把P30和P22两种基因在体外重组后在大肠埃希氏菌中进行了表达,结果表明,含有P30、P22基因片段的质粒重组体经诱导表达出融合蛋白,其内的组分蛋白P30具有与其相应抗体结合的能力。除此之外,将弓形虫表面抗原与细胞因子或者佐剂联合制成复合疫苗亦可以增强疫苗的免疫效果。

2.2 核酸疫苗核酸疫苗又称为基因疫苗,逐渐成为近年来研究热点。Saito S等[3]使用基因枪将编码SAG1抗原的质粒注射到小鼠皮肤内,然后对接种处的皮肤移植到另一只小鼠身上,结果发现其能够刺激机体产生能有效地抵抗弓形虫致死性攻击的抗体,但是这种疫苗起作用的分子和机理还不清楚,有待于进一步深入研究。

2.3 基因工程活载体疫苗

2.3.1 基因缺失疫苗:基因缺失疫苗是将病原体的1个或者多个主要的毒力基因敲除,使其由强毒株变成弱毒株或无毒株,同时不影响病原体在体内外复制。Ismael A B等[4]构建了和弓形虫入侵相关的主要毒力基因微线体蛋白MIC1、MIC3基因敲除株疫苗,免疫后该疫苗诱导显著差异的体液免疫和Th1型细胞免疫,并能减少弓形虫76 k攻击时约96%的脑包囊的形成。

2.3.2 活载体疫苗:刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)能够诱导宿主产生较强的细胞免疫反应,以近交系的小鼠作为动物模型研究表明,弓形虫可以作为活载体表达其它病原体抗原,并产生异源的保护性免疫力,因此弓形虫作为一种活载体疫苗具有一定的应用前景[5]。但目前对其在体内的作用和代谢机制还不清楚,比如它如何逃避宿主细胞的杀伤、如何在宿主体内产生免疫应答等。

2.4 抗独特型抗体疫苗通过模拟抗原物质结构,刺激机体产生与抗原特异性抗体具有相同效应的抗体,故又称内影像疫苗(AId)。Yang C-D等[6]制备了弓形虫SAG2的单克隆抗体TGcm5(含有针对SAG2的Fab段),免疫兔后从血清中纯化出抗独特型抗体IgG,然后用其免疫BALB/c小鼠,最后用弓形虫速殖子对小鼠进行攻击感染。结果免疫组小鼠存活率达75.0%~87.5%,而且小鼠都存活28 d以上,而对照组小鼠10 d内全部死亡。

2.5 T细胞疫苗T细胞疫苗(FCV)的原理是把具有抗原特异性的T细胞在体外经过一定处理,如抗原、戊二醛、丝裂霉素C灭活以及射线照射等,再接种到相应的患病动物或人体内,可使机体重新获得对相应自身免疫病的抵抗力或改善其症状。Bertanx L等[7]研究发现,弓形虫突状细胞能在CBA/J鼠体内诱导保护性的体液免疫、细胞免疫反应,因此研究者将其开发成一种用于弓形虫的新型疫苗,该疫苗可以诱导高强度的Th1/Th2复合型免疫反应。

3 小结

从1908年首次发现弓形虫至今已有100多年,弓形虫疫苗也从最初的死虫疫苗、减毒疫苗、亚单位疫苗发展到如今的核酸疫苗和活载体疫苗,但这些疫苗或多或少都存在一些缺陷。因此在以后工作中要进一步对弓形虫生活史、各阶段的保护性抗原结构以及与宿主之间的关系做深入的研究,将有助于有效疫苗的开发。同时也要依托现代科学技术,特别是分子生物学以及基因工程技术,弄清弓形虫编译抗原的基因位点以及抗原的分子作用机理,继续开发新型分子佐剂、免疫增强剂以及新型疫苗,开发出使用简易、更安全、免疫力更强的弓形虫疫苗。

[1]MAKIOKA A,KOBAYASHI A.Expression of the major Immunoblot results are taken as the golden standard surface antigen(P30)gene of Toxoplasma gondii as an insoluble for the testing.The positive concordance between glutathione S-transferase fusion protein[J].Jpn J Parasitol,1991(40):344-351.

[2]古钦民,王伟.弓形虫表面抗原P22,P30复合基因在原核细胞中表达的研究[J].山东大学学报(医学版),2002,40(2):123-127.

[3]SAITO S,AOSAI F,RIKIHISA N,et al.Establishment of gene-vaccinated skin grafting against Toxoplasma gondii infection in mice[J].Vaccine,2001,19(15):2172-2180.

[4]ISMAEL A B,DIMIER-POISSON I,LEBRUN M,et al.Mic1-3 knockout of Toxoplasma gondii is a successful vaccine against chronic and congenital toxoplasmosis in mice[J].Journal of Infectious Diseases,2006,194(8):1176-1183.

[5]邹俊,黄骁舾,殷光文,等.弓形虫活疫苗载体诱导宿主产生免疫应答的初步研究[D].中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第六次代表大会暨第十一次学术研讨会论文集,2011.

[6]YANG C-D,CHANG G-N,CHAO D.Protective immunity against Toxoplasma gondii in mice induced by the SAG2 internal image of anti-idiotype antibody[J].Parasitology research,2003,91(6):452-457.

[7]BERTAUX L,MEVELEC M N,DION S,et al.Apoptotic pulsed dendritic cells induce a protective immune response against Toxoplasma gondii[J].Parasite immunology,2008,30(11,12):620-629.

S859.79+7

A

1007-1474(2016)05-0028-02

2016-07-27

从江香猪流行病学调查及免疫防制技术研究

杨政益(1983—),男,助理畜牧师,主要从事动物疫病防控。E-mail:574421113@qq.com

*通讯作者:黄增荣(1982—),男,博士,主要从事动物疫病防控及动物遗传育种。E-mail:huangzengrong@126.com

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