家畜布鲁氏菌疫苗的研究进展

（抚顺市动物疫病预防控制中心，辽宁抚顺 113006）

1 布氏菌病概述

最近，布鲁氏菌病由于其人畜共患潜力和可能用于生物战争而获得了越来越受到重视。虽然疾病因果关系在19世纪建立，但它从未到达医学领域的关注中心。2009年，世界卫生组织召开的第三届被忽视的人畜共患病国际会议评估并承认了这一举措，将其纳入牛结核病，布鲁氏菌病，弓形体病和人畜共患血吸虫病等重点疾病的关注。布鲁氏菌病是一种亚急性或慢性疾病，在牛、羊、山羊、猪及其他反刍动物，感染后的初始阶段往往不明显。控制人群中的人畜共患病严重依赖于对动物疾病的控制。在过去的一个世纪里，人类布氏杆菌病已经通过牛、羊群中的接种和剔除来控制。然而，尽管努力根除布鲁氏菌病，但全世界每年都有许多人类病例报告。此病与一个国家的经济地位有直接的联系，专家的看法导致了单纯的疫苗接种，不足以有效控制该疾病的提议。由于布鲁氏菌病与经济状况密切相关，改善生计也会缓解疾病负担和流行地区的传播。

2 布鲁氏菌疫苗的开发途径

2.1 经典商业疫苗

用于预防牛布鲁氏菌病的最广泛使用的疫苗是流产布鲁氏菌S19疫苗，其仍然是与其他疫苗进行比较的参考疫苗。它被用作活疫苗，通常给予3至6个月龄的雌性小牛皮下注射也可以对成年牛皮下注射。或者，它可以通过结膜途径给予任何年龄的牛作为一倍或者两倍剂量使用。S19具有流产布鲁氏菌生物变种菌株的正常特性。流产菌株45/20是能够保护豚鼠和牛免于布鲁氏菌感染的粗糙菌株。然而，由于S19菌株胞外O抗原的脂多糖（LPS）层的完整性而产生的光滑表型会引起抗LPS抗体反应，因此，在接种免疫后很难区分是自然感染还是免疫导致的感染，常常干扰常规血清学诊断。对野生光滑型的复原限制了其作为活疫苗的使用。

流产布鲁氏菌菌株RB51是一种粗糙的减毒有机体，最初来源于流产布鲁氏菌菌株2308的利福平抗性突变体，并已在一些发达国家替代了布氏流感嗜血杆菌S19菌株作为候选疫苗。RB51菌株非常稳定，没有或极度减少堕胎特征。由RB51 菌株诱导的保护效力与免疫力比S19菌株会更好。然而，尽管RB51菌株具有良好的稳定性记录，但对利福平有抗性，而利福平则是布鲁氏菌病治疗中使用的重要抗生素。此外，它仍然对人类具有传染性，其突变的确切性质尚未被描述。

2.2 转基因布鲁氏菌突变株

为了抵消光滑型布鲁氏菌疫苗的不利特性，研究人员将注意力集中在粗糙表型疫苗的研发上，这种疫苗的衰减度更大。粗糙型布鲁氏菌突变体缺乏LPS免疫显性的N-甲酰基 - 葡萄糖胺 OPS和大幅度衰减毒性。一些粗糙（R）疫苗或候选物是在含有抗生素的培养基上重复传代后选择的自发突变体。Per，pgm，wboA和wbkA（参与LPS生物合成途径的基因）的破坏导致粗糙的突变体，经验表明可以改善R疫苗。具有破坏代谢基因的其他显著突变体是影响嘌呤生物合成途径基因，脂质A脂肪酸转运基因bacA突变体，铁螯合酶hemH突变体，IV型分泌的purL，purD和purE突变体virB突变体和磷酸甘油酸激酶编码基因pgk突变体。许多突变体通过展现类似于或高于RB51的保护水平显示出有希望的结果。另外，粗糙的菌株是启用DIVA的。尽管取得了一些令人鼓舞的结果，但尚未开展试验来评估这些突变体在目标宿主中的保护能力。因此，确凿的数据和大量的确定宿主疫苗功效结果尚未得到验证，突变体之间的准确比较也尚未开展。

2.3 亚单位和DNA疫苗

由于安全性影响，已对几种亚单位疫苗进行了评估。此外，亚单位疫苗具有对泛型布鲁氏菌有效的优点，因为可以选择高同源性蛋白作为候选者。已经评估了几种亚单位、DNA疫苗候选物，其中心目的是引起Th1应答。这些候选物包括重组P39、细菌铁蛋白、L7、L12，2，4二氧四氢碟啶合酶，BP26和触发因子、INFC、L7、L12、Omp16、Omp19、Omp25、Omp28、Omp31、P39、S-腺苷同型半胱氨酸水解酶，DnaK和SurA 和SodC。已经证实的是亚单位疫苗可以通过诸如大肠杆菌和脂质体或与IL-18细胞强化因子来组装提高。这些疫苗的主要缺点是它们的保护作用相对较低，并且需要几种助推剂的加强才能达到一定的免疫效果。因此，需要进一步的科学研究来评估这些候选抗原在家畜中的功效。

2.4 合成肽疫苗

1994年，Tabatabai和Pugh合成了来源于流产布鲁氏菌Cu-Zn SOD一级结构的三种肽，并将这些肽用于抗布鲁氏菌病疫苗的研究。他们的研究表明，只有肽3（GGAPGEKDGKIVPAG）具有保护性生物活性，肽3可能含有优先被细胞免疫系统识别的特定序列。通过其调节脾肿大和布鲁氏菌感染脾的程度来证明其保护活性。因此，该研究表明可以选择并合成肽能够激活T细胞的高选择性表位。但是，这类疫苗的保护性相对较低，这会阻碍其有效部署。

3 小结

在没有合适人类防治布鲁氏菌病疫苗的情况下，控制此病的最有效策略是控制动物种群中的布鲁氏菌病的发生，从而减少人畜共患传播可能和携带者的数量。用于人类抗布鲁氏菌疫苗，安全特性应该被认为是最重要的。理想情况下，疫苗应该被交叉保护。包含保护性抗原混合物的疫苗制剂可以与适当的佐剂联合使用以增强疫苗的保护能力。较新的免疫调节剂如活力相关的病原体相关分子模式也可以包含在这种制剂中以模拟活细菌感染。开发理想疫苗的主要挑战在于唤起宿主中强大的免疫系统。一般而言，引起强烈免疫系统应答的疫苗候选物可以提供更好的保护因水平。因此，通过诱导IL-12和INF-γ靶向宿主免疫系统的分支应证明是有可参考价值的。