楊政益,袁曉娟,黃增榮,趙孝木,莫興虎,汪忠榮
(黔東南州動物疫病預防控制中心,貴州 凱里 556000)
弓形蟲疫苗研究進展
楊政益,袁曉娟,黃增榮*,趙孝木,莫興虎,汪忠榮
(黔東南州動物疫病預防控制中心,貴州 凱里 556000)
弓形蟲病是一種分布范圍廣、危害嚴重的人獸共患寄生蟲病,不僅影響畜牧業(yè)發(fā)展以及肉食品衛(wèi)生安全,而且也對人類公共衛(wèi)生安全造成了極大的危害,因此疫苗的研制對于弓形蟲病的防治工作意義重大。文章就弓形蟲疫苗的研究現(xiàn)狀進行綜述,旨在為弓形蟲疫苗的研制提供參考。
弓形蟲病;疫苗;研究現(xiàn)狀
剛第弓漿蟲(Toxoplasmagondii)簡稱弓形蟲,是一種人獸共患的專性寄生細胞內(nèi)原蟲,在自然界廣泛存在且宿主范圍很廣,可以感染所有恒溫動物。該蟲常常通過宿主飲用受弓形蟲卵囊污染的水、攝入未煮熟的肉或者食物感染以及通過胎盤傳染給胎兒。免疫功能低下以及先天免疫缺陷的人群感染后會有嚴重后果甚至死亡。近年來,我國畜牧業(yè)迅速發(fā)展,人獸間弓形蟲感染的風險、概率都明顯增加,嚴重影響到畜牧業(yè)生產(chǎn)以及人的健康。弓形蟲至今尚無理想治療的藥物,因此開發(fā)研制有效的疫苗顯得尤為重要。
此類疫苗主要包括弓形蟲滅活疫苗和弱毒或減毒活疫苗。滅活疫苗雖然安全性很高,但不能誘導宿主產(chǎn)生較強的抗弓形蟲保護免疫,實用價值不大。弱毒或減毒活疫苗是將病原提經(jīng)過人工處理(紫外線放射線以及化學試劑等處理),最大程度削弱其致病性,但仍具有一定的毒力和免疫原性。
2.1 亞單位疫苗基因工程亞單位疫苗一般分為單價疫苗和復合多價疫苗。
2.1.1 單價疫苗:Makionka A等[1]將P30基因重組與3種不同的質(zhì)粒載體導入大腸埃希氏菌,收集SAG1抗原,用此重組抗原免疫小鼠,能激活巨噬細胞殺傷弓形蟲活性,但是由于蛋白質(zhì)在原核細胞中不能折疊且難以分離,導致巨噬細胞不能被激活,對弓形蟲的活性沒有殺傷力。
2.1.2 復合多價疫苗:弓形蟲生活史復雜且抗原成分多,學者對重組抗原做了相關研究。古欽民等[2]把P30和P22兩種基因在體外重組后在大腸埃希氏菌中進行了表達,結果表明,含有P30、P22基因片段的質(zhì)粒重組體經(jīng)誘導表達出融合蛋白,其內(nèi)的組分蛋白P30具有與其相應抗體結合的能力。除此之外,將弓形蟲表面抗原與細胞因子或者佐劑聯(lián)合制成復合疫苗亦可以增強疫苗的免疫效果。
2.2 核酸疫苗核酸疫苗又稱為基因疫苗,逐漸成為近年來研究熱點。Saito S等[3]使用基因槍將編碼SAG1抗原的質(zhì)粒注射到小鼠皮膚內(nèi),然后對接種處的皮膚移植到另一只小鼠身上,結果發(fā)現(xiàn)其能夠刺激機體產(chǎn)生能有效地抵抗弓形蟲致死性攻擊的抗體,但是這種疫苗起作用的分子和機理還不清楚,有待于進一步深入研究。
2.3 基因工程活載體疫苗
2.3.1 基因缺失疫苗:基因缺失疫苗是將病原體的1個或者多個主要的毒力基因敲除,使其由強毒株變成弱毒株或無毒株,同時不影響病原體在體內(nèi)外復制。Ismael A B等[4]構建了和弓形蟲入侵相關的主要毒力基因微線體蛋白MIC1、MIC3基因敲除株疫苗,免疫后該疫苗誘導顯著差異的體液免疫和Th1型細胞免疫,并能減少弓形蟲76 k攻擊時約96%的腦包囊的形成。
2.3.2 活載體疫苗:剛地弓形蟲(Toxoplasma gondii)能夠誘導宿主產(chǎn)生較強的細胞免疫反應,以近交系的小鼠作為動物模型研究表明,弓形蟲可以作為活載體表達其它病原體抗原,并產(chǎn)生異源的保護性免疫力,因此弓形蟲作為一種活載體疫苗具有一定的應用前景[5]。但目前對其在體內(nèi)的作用和代謝機制還不清楚,比如它如何逃避宿主細胞的殺傷、如何在宿主體內(nèi)產(chǎn)生免疫應答等。
2.4 抗獨特型抗體疫苗通過模擬抗原物質(zhì)結構,刺激機體產(chǎn)生與抗原特異性抗體具有相同效應的抗體,故又稱內(nèi)影像疫苗(AId)。Yang C-D等[6]制備了弓形蟲SAG2的單克隆抗體TGcm5(含有針對SAG2的Fab段),免疫兔后從血清中純化出抗獨特型抗體IgG,然后用其免疫BALB/c小鼠,最后用弓形蟲速殖子對小鼠進行攻擊感染。結果免疫組小鼠存活率達75.0%~87.5%,而且小鼠都存活28 d以上,而對照組小鼠10 d內(nèi)全部死亡。
2.5 T細胞疫苗T細胞疫苗(FCV)的原理是把具有抗原特異性的T細胞在體外經(jīng)過一定處理,如抗原、戊二醛、絲裂霉素C滅活以及射線照射等,再接種到相應的患病動物或人體內(nèi),可使機體重新獲得對相應自身免疫病的抵抗力或改善其癥狀。Bertanx L等[7]研究發(fā)現(xiàn),弓形蟲突狀細胞能在CBA/J鼠體內(nèi)誘導保護性的體液免疫、細胞免疫反應,因此研究者將其開發(fā)成一種用于弓形蟲的新型疫苗,該疫苗可以誘導高強度的Th1/Th2復合型免疫反應。
從1908年首次發(fā)現(xiàn)弓形蟲至今已有100多年,弓形蟲疫苗也從最初的死蟲疫苗、減毒疫苗、亞單位疫苗發(fā)展到如今的核酸疫苗和活載體疫苗,但這些疫苗或多或少都存在一些缺陷。因此在以后工作中要進一步對弓形蟲生活史、各階段的保護性抗原結構以及與宿主之間的關系做深入的研究,將有助于有效疫苗的開發(fā)。同時也要依托現(xiàn)代科學技術,特別是分子生物學以及基因工程技術,弄清弓形蟲編譯抗原的基因位點以及抗原的分子作用機理,繼續(xù)開發(fā)新型分子佐劑、免疫增強劑以及新型疫苗,開發(fā)出使用簡易、更安全、免疫力更強的弓形蟲疫苗。
[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]古欽民,王偉.弓形蟲表面抗原P22,P30復合基因在原核細胞中表達的研究[J].山東大學學報(醫(yī)學版),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]鄒俊,黃驍舾,殷光文,等.弓形蟲活疫苗載體誘導宿主產(chǎn)生免疫應答的初步研究[D].中國畜牧獸醫(yī)學會家畜寄生蟲學分會第六次代表大會暨第十一次學術研討會論文集,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.
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S859.79+7
A
1007-1474(2016)05-0028-02
2016-07-27
從江香豬流行病學調(diào)查及免疫防制技術研究
楊政益(1983—),男,助理畜牧師,主要從事動物疫病防控。E-mail:574421113@qq.com
*通訊作者:黃增榮(1982—),男,博士,主要從事動物疫病防控及動物遺傳育種。E-mail:huangzengrong@126.com