禽流感疫苗的研究进展

安徽省池州市贵池区动物疫病预防与控制中心 247000

禽流感病毒属于正粘病毒科，根据核蛋白（NP）和基质蛋白（M）的蛋白抗原性不同，将禽流感分为A、B和C三种类型。由于禽流感表面糖蛋白血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）的抗原性不同，A型禽流感病毒可以进一步分为多个亚型。根据A型禽流感病毒致病性的不同，可分为高致病性禽流感病毒和低致病性禽流感病毒。由高致病性禽流感病毒引起的禽流感我国将其列为一类传染病。禽流感的防治一直是世界性的难题，为此各国都投入了大量的物力和人力致力于疫苗的研究。随着分子生物学技术的快速发展，人们正在尝试研发不同类型的禽流感疫苗，并不断应用到生产中。

1 禽流感全病毒灭活苗

全病毒灭活苗一般是用甲醛或β-丙内酯灭活禽流感病毒鸡胚增殖的尿囊液，并辅以佐剂制成的油乳剂疫苗。我国已经成功地制备了禽流感H5亚型灭活苗，有 Re-1株、Re-4株、Re-5株、Re-6株和 Re-8株。该种疫苗的免疫效果好，抗原成分齐全，不会出现毒力返强和变异等危险。但是全病毒液存在着许多缺点，该方法生产疫苗的过程涉及禽流感活病毒的操作，存在生物安全风险。由于禽流感病毒容易变异，需要不断筛选新毒株与流行毒株匹配，而且获得有效的疫苗候选毒株需要较长过程，在生产过程中受到鸡胚的限制。禽流感灭活苗在不同的亚型之间不能产生免疫交叉保护，而且免疫周期短，需要反复接种，肌肉注射时并不能引起细胞免疫反应[1,2]。

2 重组活载体疫苗

重组活载体疫苗以无病原性或弱病毒性为载体插入外源基因构成，能够表达重组病毒。以此种病毒为疫苗免疫动物，重组病毒在动物体内不断增殖并且能够表达，这类疫苗不仅能引起体液免疫，也能引起细胞免疫。目前用于活载体的病毒有禽痘病毒、新城疫病毒、疱疹病毒、鸭瘟病毒和传染性喉气管炎病毒等。1988年首个以禽痘病毒为载体禽流感疫苗能够控制禽流感H5N2[3]。Qiao[4]等利用禽痘病毒为载体表达HA基因和NA基因的重组活载体疫苗，具有较好的免疫保护性。Ge和Nayak[5]等将H5N1禽流感HA基因插入新城疫病毒载体中，用重组的新城疫疫苗免疫鸡群，能够诱导产生针对高致病性禽流感病毒H5N1和速发型新城疫病毒特异性的抗体。Li[6]等将H7的HA基因定向插入疱疹病毒UL45-UL46之间，构建重组疱疹病毒载体的禽流感H7疫苗，该疫苗免疫1天后，攻毒结果表明鸡群无排毒现象、无任何临床特征、保护率达100%。Liu[7]等以鸭瘟病毒为载体构建重组禽流感H5N1疫苗，在免疫1周后能够产生抵抗高致病性禽流感病毒的抗体。Pav1ova[8]等人利用传染性喉气管炎病毒为载体构建重组禽流感H5疫苗，能够抵抗同源性和异源性高致病性禽流感H5N1病毒。

3 DNA疫苗

DNA疫苗又称为核酸疫苗，是将保护性抗原蛋白的基因克隆到真核表达载体上，再直接导入到动物体内后，保护性抗原蛋白基因表达的抗原蛋白经过内源性呈递给免疫系统，诱导机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫反应。Jiang[9]等构建禽流感H5亚型HA的DNA疫苗pCAGGoptiHA，免疫鸡群后能诱导机体产生较高的保护性抗体。与传统疫苗相比，DNA疫苗具有能产生细胞免疫和体液免疫、生产成本低和不受母源抗体的限制等优点。但是DNA疫苗也存在着一些缺点，外源基因进入宿主体内后有可能整合到宿主的基因组DNA上，容易将健康的细胞转变为癌变细胞，另外DNA疫苗也容易产生免疫耐受。因此DNA疫苗在投入生产时必须保证目的基因在宿主体内不发生变异。

4 亚单位疫苗

亚单位疫苗是指从病毒粒子中提取具有免疫原性物质，加入佐剂制备而成的疫苗。血凝素蛋白是流感病毒的主要表面抗原和保护性抗原，也是研究流感病毒亚单位疫苗的主要靶标抗原。随着基因工程技术的发展，人们将HA基因克隆到表达载体上，然后导入表达系统，在表达系统中大量地进行扩增和表达，可以获得大量的HA蛋白。通过这种方式生产HA蛋白，不仅产量高而且成本低。1999年Crawford[10]等人利用杆状病毒系统表达H5、H7亚型禽流感重组的HA亚单位疫苗，在免疫后第21天即检测到较高的抗体，用同一亚型致死性的禽流感病毒攻毒，保护率达100%。López-Macías C[11]等通过杆状病毒表达系统获得的禽流感病毒样颗粒疫苗已经进入临床Ⅱ期，Treanor[12]等利用杆状病毒表达系统生产的重组HA蛋白也已经被证实能使人产生抗体，Cox MM[13，14]等利用杆状病毒系统表达F1uB1ok（流感疫苗）已经完成安全性和免疫原性临床试验。2013年1月16日美国食品和药品监督管理局（FDA）宣布已批准F1ub1ok上市，这是第一个用杆状病毒表达系统和重组DNA技术制造的三价流感疫苗 （包含流感H1N1、H3N2和1株乙型流感病毒株的重组 HA）（http://www.F1ub1ok.com/）。Lakey[15]等在杆状病毒系统表达禽流感亚型H1N1和H3N2重组HA蛋白在临床实验初期具有较好的免疫原性和安全性。禽流感亚单位疫苗的主要成分是病毒表面的主要抗原，具有很好的安全性，不存在毒力返强、病毒扩散和环境污染等问题，不产生针对禽流感病毒内部蛋白的抗体，因此不会干扰禽流感病毒的血清学调查。但是亚单位疫苗的制备技术含量较高，制备过程复杂，成本不易控制。

5 小结

由于禽流感病毒变异频繁，血清型多，各血清型之间无交叉免疫保护，给疫苗的研制带来了极大困难。虽然目前已经研制出多种抵抗禽流感病毒的疫苗，但是这些疫苗总是存在着这样或那样的问题，例如全病毒灭活疫苗在生产过程中容易散毒。活载体疫苗虽然有很多优点，但是会影响二次免疫，同时自身载体问题也会影响免疫效果。DNA疫苗虽然生产成本低、免疫原性好，但是免疫期长，需要多次免疫，不适用于紧急预防。亚单位疫苗免疫原性好，不影响禽流感病毒血清学调查，但是生产成本高。因此，研发出免疫保护期更长、免疫效果好、生产简单、成本低的疫苗具有重要的意义。