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伪狂犬病病毒疫苗的研究进展

2018-05-31孙忠磊崔艳丽

饲料博览 2018年5期
关键词:狂犬病毒外源狂犬病

李 琳,孙忠磊,崔艳丽

(1.哈药集团生物有限公司,哈尔滨 150069;2.黑龙江省兽药饲料监察所,哈尔滨 150070)

伪狂犬病病毒(PRV)属于疱疹病毒科,水痘病毒属。猪是该病毒唯一的自然宿主,病毒可以在猪体内建立潜伏感染[1-3]。自从20世纪80年代开始,很多国家通过使用灭活疫苗或经传代致弱的活疫苗去控制该病;在重要的家畜病毒性传染病中,伪狂犬病的防控被认为是使用高效灭活和弱毒活疫苗的成功蓝本,不过活疫苗一般要比灭活疫苗更有效,特别是在活疫苗含有很高的病毒滴度和佐剂时更显著;活疫苗在猪体内没有或只有很低的毒力,并能够在猪体内稳定传代[4]。本文综述伪狂犬病活疫苗及在猪生产中的应用。

1 伪狂犬病毒疫苗

1.1 经典的伪狂犬病毒致弱活疫苗

第一个被致弱并用来作为活疫苗的是Bartha株。该毒株是通过在长有大小不一的高毒力病毒蚀斑的细胞培养物中筛选稳定的形成小蚀斑的突变株,自此成为了PRV疫苗中的经典之作。另一个致弱疫苗叫做BUK,其来自高致病性的毒株Bucharest(BUK),在体外连续传代获得;BUK的衍生株是Norden株,也被广泛应用为弱毒活疫苗。随后MK-2以及被进一步弱化为It-21/07、Alfort26株、NIA-4等致弱的毒株,陆续被人熟知。

1.2 人工改造的PRV活疫苗

随着基因工程时代的到来以及对PRV蛋白特性和功能认知的不断加深,新的基因改造活疫苗被研发出来。其中,编码TK的基因被第一个作为靶标用于失活,TK缺失的病毒株也是第一个获得批准使用的基因工程活疫苗。另一个作为靶标的基因是gE,由Quint在1987年对NIA3毒株进行缺失,gE缺失疫苗最终在世界范围内广为流行。双缺失gE和TK的突变株以及一些基于当前PRV变异株的疫苗候选株也随后被研发出来并且也得到了广泛应用,见附表。

附表 基因工程改造PRV活疫苗候选株

1.3 鉴别疫苗和野毒感染的策略(DIVA)在PRV防控上的使用

如果疫苗诱导免疫反应与感染免疫不能互相区分,则在病原清除期间与清除后在血清学检测中会较复杂。伪狂犬病就是将ELISA检测应用到DIVA策略的最早例子,广泛使用的血清学检测方法是gB/gE-ELISAs,该方法有很高的特异性和灵敏性,能够检测血清、血液或者初乳等样品里的抗体。

2 伪狂犬病毒疫苗的应用

2.1 可以作为表达外源抗原的载体

伪狂犬病毒基因组上有很多的插入位点允许外源基因的整合和表达,伪狂犬病毒就成为一个可以表达外源蛋白的工具,这样的重组病毒作为疫苗能够用于防治多种动物传染病。实际上PRV早已经被用来作为载体插入和表达来自寄生虫、细菌和病毒的基因。很多重要动物病毒的基因已经插入到PRV基因组中得到重组病毒,比如经典猪瘟、猪流感和口蹄疫,而且口蹄疫PRV重组病毒中还额外插入了猪细小病毒的基因。

2.2 其他的骨架也可以作为疫苗候选者

虽然PRV自身可以作为表达外源抗原的有效载体,PRV的基因也可以插入到其他病毒载体中。譬如腺病毒及杆状病毒,已经被广泛使用于表达重组蛋白来作为疫苗。而且PRV的蛋白也被插入到过猪痘病毒和ORF病毒基因组上形成重组病毒来进行表达。另外CRISPR/Cas9系统的发明彻底改革了基因工程方法,已经被用来研发PRV重组疫苗。

2.3 DNA免疫

PRV的糖蛋白能够诱导很强的免疫反应。因此Gerdt等在1997年将PRV编码糖蛋白的基因插入到表达质粒,制备了针对PRV的DNA疫苗。DNA疫苗有很多优点:方便构建且可以标准化生产质粒,不必操作感染性病毒粒子,能诱导体液和细胞免疫反应,绕开了来自母源的免疫力。相关报道也已经证明针对伪狂犬病的DNA疫苗是非常有效的。然而,这些疫苗迄今还没有商品化。

2.4 可替代路径

研究表明,对猪群滴鼻免疫gE缺失疫苗可以产生更好的免疫力,现在通过皮下接种疫苗能够刺激表皮的抗原递呈细胞[5]。研究表明,1次皮下免疫PRV糖蛋白就能触发家猪皮肤的先天免疫并能提供呼吸道保护性免疫。口腔免疫PRV弱毒活疫苗也被测试,并表明能为家猪和野猪提供对抗野毒株感染的保护力[6]。还有研究表明,gE缺失的PRV疫苗可以给小猪喂食提供免疫力,而且是安全的[7]。

3 小 结

疫苗只有作为动物疫病综合防控策略的一部分才是成功的。虽然基因改造的PRV活疫苗在商业化疫苗中被广泛使用,但是没有一个PRV载体疫苗获得临床应用或商业化。原因是现有的疫苗已经证明是有效的安全的,不必使用高科技的产品替代;而且一个好的疫苗需要有很高的病毒滴度,这一先决条件重组病毒往往不能满足;另外在一个种群中比如野猪本身就有针对PRV的免疫力,这也限制了PRV作为病毒骨架的应用。另一个需要考虑的因素是PRV作为骨架对在非猪科动物的残余毒力,特别是肉食动物。而拥有最大程度弱化的PRV骨架,例如TK/gE缺失毒株则可以作为CSFV/PRV重组疫苗。

随着我国伪狂犬病的反弹和流行,其疫苗研究再次成为热点,尽管有这么多挑战,现代的PRV载体疫苗为促进预防性疫苗药物的发展提供了新的视野。比如为解决细菌耐药问题,利用PRV载体疫苗作为对抗细菌感染的备选策略以减少抗生素的使用将是一条非常有前景的道路。

[1] An T Q,Peng J M,Tian Z J,et al.Pseudorabies virus variant in Bartha-K61-vaccinated pigs,China,2012[J].Emerging Infectious Diseases,2013,19(11):1 749-1 755.

[2] Xin C,Lei J L,Xia S L,et al.Pathogenicity and immunogenicity of a gE/gI/TK gene-deleted pseudorabies virus variant in susceptible animals[J].Veterinary Microbiology,2016,182:170-177.

[3] Dong B,Zarlenga D S,Ren X.An overview of live attenuated recombinant pseudorabies viruses for use as novel vaccines[J].Journal of Immunology Research,2014(1):824 630.

[4] Hirschberg H J,Van R E,Oosterhoff D,et al.Animal models for cutaneous vaccine delivery[J].European Journal of Pharmaceutical Sciences Official Journal of the European Federation for Pharmaceutical Sciences,2015,71:112-122.

[5] Hu R M,Zhou Q,Song W B,et al.Novel pseudorabies virus variant with defects in T K,gE and gI protects growing pigs against lethal challenge[J].Vaccine,2015,33(43):5 733-5 740.

[6] Lei J L,Xia S L,Wang Y,et al.Safety and immunogenicity of a gE/gI/TK gene-deleted pseudorabies virus variant expressing the E2 protein of classical swine fever virus in pigs[J].Immunology Letters,2016,174:63-71.

[7] Maresch C,Lange E,Teifke J P,et al.Oral immunization of wild boar and domestic pigs with attenuated live vaccine protects against Pseudorabies virus infection[J].Veterinary Microbiology,2012,161(1-2):20-25.

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