馬曉莉 徐錚 劉忠華 陳嘉 余文蘭 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 510642
獸用狂犬病疫苗的發(fā)展
馬曉莉徐錚劉忠華陳嘉余文蘭華南農(nóng)業(yè)大學(xué)510642
狂犬病病毒只有一種血清型,世界各地的狂犬病毒抗原性質(zhì)是相同的。當前大部分國家所用的獸用狂犬病疫苗主要有三種,即弱毒苗、滅活疫苗和基因工程疫苗。當前我國獸用的有滅活苗和弱毒苗兩種,但是隨著生物和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型狂犬病疫苗已經(jīng)逐漸走進研究者的視野,例如多肽疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗、活載體疫苗及植物疫苗等。隨著獸用狂犬病疫苗的發(fā)展迅速,科學(xué)家們對其的研究也越來越深入,相信在不久的將來,狂犬病會得到很好的控制。
獸用;狂犬病疫苗;發(fā)展
最早制造狂犬病疫苗的是法國的巴斯德。1882年他成功地應(yīng)用連續(xù)傳代減弱病毒毒力的方法,用適應(yīng)毒種來制造疫苗。早期的狂犬病疫苗是用成年山羊和綿羊神經(jīng)組織經(jīng)石炭酸或石炭酸和乙醚滅活后制成,用于犬的免疫。但免疫后不僅引起神經(jīng)系統(tǒng)副反應(yīng),而且疫苗中殘余的活毒能夠引起狂犬病。1955年,F(xiàn)uenja1ida和Pa1acios將狂犬病毒腦內(nèi)接種3~5日齡的新生鼠,于接種后4天收集腦組織,制備了新生鼠腦疫苗。由于新生鼠腦神經(jīng)組織中僅存在少量鞘磷脂,所以引發(fā)的副反應(yīng)較少。在過去的40多年里,南美洲廣泛使用此疫苗。由于神經(jīng)組織疫苗注射量大,接種次數(shù)多(14針以上),抗體產(chǎn)生慢、水平低,含有神經(jīng)麻痹因子,易引發(fā)變態(tài)反應(yīng),而且疫苗中易殘留有感染性的活病毒,因此,WHO狂犬病專家委員會已提出盡快停止使用神經(jīng)組織疫苗。
用雞胚生產(chǎn)狂犬病疫苗的毒株主要是F1ury和Ke1ev株。F1ury株為1939年分離自死于狂犬病名叫F1ury的女孩,經(jīng)1日齡雛雞腦內(nèi)傳了138代減毒,隨后又經(jīng)雞胚卵黃囊傳40~50代,取名F1ury雞胚株(F1ury LEP)。F1ury LEP對小白鼠、大白鼠和地鼠經(jīng)腦內(nèi)或肌肉途徑感染均有致病性,對豚鼠腦內(nèi)感染有致病性,肌肉感染則無致病力。F1ury LEP對家兔腦內(nèi)或肌肉均無致病性,對犬肌肉注射也沒有任何感染癥狀,但對貓和牛仍有致病性,因此認為LEP株對犬是安全的,被推薦僅供3月齡以上犬肌肉免疫用。LEP株進一步傳代至138代稱為LEP高代雞胚株(F1uryHEP),其毒力進一步減弱,但對乳鼠腦內(nèi)接種仍有致病性,被推薦用于犬、貓和牛的肌肉免疫。Ke1ev株為1950年分離自以色列的一只患狂犬病的犬經(jīng)雞胚傳100代減毒,對地鼠、豚鼠和家兔肌肉和腦內(nèi)接種均未感染。用高濃度病毒懸液肌肉接種犬未產(chǎn)生任何感染癥狀,用于制備疫苗的毒種為60~70代雞胚株,已被推薦用于犬和牛的肌肉注射。
弱毒活疫苗是通過細胞培養(yǎng)生產(chǎn),所用毒株主要包括 Street A1abama Dufferin(SAD)株、Eve1yn-Rokitnicki-Abe1seth(ERA)株及其他SAD株相關(guān)毒株。與滅活疫苗相比,弱毒活疫苗的生產(chǎn)成本低廉,主要是由于弱毒疫苗株RV能在動物體內(nèi)增殖、合成病毒抗原,能以較少的病毒量誘導(dǎo)有效地保護性免疫反應(yīng),降低了狂犬病疫苗的生產(chǎn)成本,因而在亞洲、非洲和歐洲部分地區(qū)仍被使用。盡管弱毒活疫苗價格比滅活疫苗低廉,而且可以通過口服途徑免疫接種,然而弱毒活疫苗存在一個致命缺陷:病毒在動物體內(nèi)增殖時,其殘留毒力或致病性突變有時會致使接種動物發(fā)病。世界衛(wèi)生組織不推介弱毒活疫苗經(jīng)非口服途徑免疫接種動物,現(xiàn)在主要用于動物的口服免疫。因此,現(xiàn)在滅活疫苗比弱毒活疫苗的使用范圍更為廣泛。
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,人們開始研究狂犬病病毒重組活疫苗,目的在于保留狂犬病病毒有免疫原性的抗原部分,而不含狂犬病病毒的致病性,降低組織培養(yǎng)的生產(chǎn)成本??袢〔《局锌烧T導(dǎo)中和抗體產(chǎn)生的抗原為糖蛋白(G),具有誘導(dǎo)細胞免疫的保護性抗原為核蛋白 (N)。近幾年對狂犬病病毒G和N基因表達及免疫效果進行了研究,主要為口服免疫有效的重組體。1984年美國 Wistar研究所和法國Trangen合作研究,由Kieny等合成了一種新疫苗,用牛痘病毒加入狂犬病毒的糖蛋白抗原基因,稱為VRG (Vaccinia Rabies G1ycoprotein)。VRG的主要步驟是先克隆G基因的cDNA,經(jīng)修飾后拼接啟動子及痘病毒的TK基因構(gòu)成載體,再與感染痘病毒的細胞進行重組。再經(jīng)空斑克隆3次純化后,經(jīng)Southemb1ot、免疫熒光、免疫印染等證實表達的糖蛋白分子量為66kD,與天然糖蛋白相同。可在Vero細胞系上培養(yǎng)。VRG口服疫苗于1987年10月24日在比利時進行投放,共投放了250個誘餌。對實驗中心地區(qū)238個誘餌進行觀察,在投放后94%的誘餌被吃掉。溫度在-10~20℃的條件下,VRG保存 90天沒有明顯的滴度變化,只有在4個月時發(fā)生下降。由此可見VRG株VI服疫苗具備有效性、無毒性和熱穩(wěn)定性的特點。1989年加拿大Prevec等將狂犬病病毒ERA株的糖蛋白基因cDNA重組到人腺病毒5型基因組中,獲得重組體HAd5RG,臭鼬口服HAd5RG后,保護率100%基因重組口服疫苗比現(xiàn)行活疫苗更安全、更便于生產(chǎn),而且成本低,使用方便。
國內(nèi)有研究在狂犬病毒弱毒株Hep-F1ury株全基因組3'-N-P-M-G-L-5'的偽基因區(qū)域(G與L之間),插入一個G基因,構(gòu)建了攜帶雙G基因的全長感染性克隆,其與輔助質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染BHK-21細胞,成功獲得狂犬病毒Hep-F1ury-dG嵌合病毒,盲傳十代,用熒光抗體和RT-PCR鑒定,該嵌合病毒在BHK-21細胞中穩(wěn)定生長。對其進行生物學(xué)特性研究,結(jié)果表明,Hep-F1ury-dG株和rHep-F1ury株比較,其致病性降低、免疫原性提高。國內(nèi)研究者在廣州市增城區(qū)某村進行狂犬病基因工程滅活疫苗(Hep-F1ury-dG株)環(huán)境釋放試驗,登記該村所有家養(yǎng)犬的信息并存檔,同時進行疫苗免疫。隨機采集免疫前血清樣品66份,免疫后21天獲得血清樣品66份,使用ELISA方法檢測樣品的抗體水平。發(fā)現(xiàn)免疫前該村犬只抗體陽轉(zhuǎn)率為26%,免疫后21天抗體陽轉(zhuǎn)率達到83%。統(tǒng)計分析表明,免疫前后抗體水平差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。由此得出結(jié)論,狂犬病基因工程滅活疫苗(Hep-F1ury-dG株)免疫犬只后可提供足夠的保護力,有效保護犬只免受狂犬病病毒感染,因而預(yù)防狂犬病從犬-犬或犬-人的傳播。為農(nóng)村地區(qū)家養(yǎng)犬建立免疫檔案,監(jiān)控犬只抗體水平,使犬群間形成狂犬病抗體陽性率達到70%以上的堅強免疫帶,是預(yù)防農(nóng)村地區(qū)狂犬病發(fā)生的一種可行、有效的方法。
(1)基因重組減毒疫苗。20世紀80年代,狂犬病病毒糖蛋白基因克隆和測序不久后,便開始制備異源性重組狂犬病疫苗研究??袢《局亟M疫苗是指應(yīng)用DNA重組技術(shù),借助載體對狂犬病毒中的基因進行重組表達,表達產(chǎn)物或重組體本身用于研制疫苗。由于重組體只保留了狂犬病毒中具有免疫作用的基因,因此這種疫苗不具有發(fā)生狂犬病的潛在危險。重組疫苗的載體有大腸桿菌、痘苗病毒腺病毒、桿狀病毒、犬皰疹病毒和非復(fù)制病毒載體等。有學(xué)者就曾通過基因敲除使RV的磷酸化蛋白基因缺失,構(gòu)建重組RV活疫苗。這種疫苗與傳統(tǒng)的減毒活苗相比,也可以誘導(dǎo)機體產(chǎn)生長時間的保護性抗體。但是基因重組減毒疫苗也存在著潛在的危險,比如基因突變的減毒活疫苗會與自然存在的野毒株發(fā)生重組,或者原本敲除的基因會重新發(fā)生基因修補,從而出現(xiàn)毒力增強的現(xiàn)象。
(2)核酸疫苗。也叫DNA疫苗,是將編碼某種抗原蛋白的基因置于真核表達元件的控制之下,構(gòu)成重組質(zhì)粒DNA,將其直接導(dǎo)入動物機體內(nèi),通過宿主細胞的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)合成抗原蛋白,從而誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答。基因疫苗能誘導(dǎo)產(chǎn)生細胞和體液免疫,能夠刺激產(chǎn)生較強和較持久的免疫應(yīng)答,可以將含有不同抗原基因的質(zhì)?;旌掀饋磉M行聯(lián)合免疫,能夠反復(fù)使用,因此基因疫苗成為新型疫苗發(fā)展的熱點。第一個報道的狂犬病核酸疫苗是攜帶和表達ERA株糖蛋白eDNA的重組質(zhì)粒。1994年Wistar研究所Xiang ZQ等將編碼狂犬病病毒糖蛋白的eDNA插入SV40啟動子下游,構(gòu)建狂犬病病毒的DNA疫苗,直接注射小鼠腓腸肌,免疫3次,間隔2~3周,150g/次。免疫后小鼠產(chǎn)生了抗狂犬病病毒中和抗體、抗狂犬病病毒糖蛋白特異性CTL和分泌淋巴因子的rrh細胞,用5倍LD50劑量的狂犬病病毒CVS株攻擊,均獲得保護,而對照組小鼠14天內(nèi)全部死亡。Lodme11 D L等把帶有G基因的DNA包被在2.6in金粒上,用基因槍免疫小鼠,初免及加強免疫后均可檢測高滴度的抗體,并持續(xù)300天,315天后用致死量的狂犬病病毒攻擊,小鼠全部存活。Ray N B等用單磷脂質(zhì)A作為免疫刺激物,皮下免疫小鼠,可以提高DNA疫苗的免疫應(yīng)答。國內(nèi)扈榮良等首先將狂犬病病毒糖蛋白G基因插入PMTOIO/A+表達載體中,肌肉免疫小鼠后,能產(chǎn)生抗狂犬病病毒的抗體,對狂犬病病毒強毒攻擊有一定的保護作用。李萍等將狂犬病病毒G基因重組到質(zhì)粒PRC/CMV中,免疫小鼠可產(chǎn)生低滴度的中和抗體,對狂犬病病毒強毒攻擊有一定的保護作用?;蛞呙珉m然有眾多優(yōu)勢,但是基因疫苗可能存在的安全性問題是外源基因?qū)塍w內(nèi)后,可能與細胞染色體基因組發(fā)生整合,從而導(dǎo)致細胞轉(zhuǎn)化和癌變,但迄今尚未發(fā)現(xiàn)有整合的證據(jù)。
捕殺流浪犬,加強家犬管理和強制接種狂犬病疫苗,預(yù)防家畜及野生動物的狂犬病是預(yù)防人感染狂犬病的重要措施,其任務(wù)涉及面廣,需要全社會的配合、支持與理解。
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