張 榮,武永淑,李 菁,安芳蘭,劉學(xué)榮
(中農(nóng)威特生物科技股份有限公司,甘肅 蘭州 730046)
口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)引起的一種急性傳染病,主要感染偶蹄類動(dòng)物,傳播途徑多,速度快,發(fā)病率高,目前已有67%的OIE成員國流行FMD,嚴(yán)重威脅著周邊國家和地區(qū)的家畜安全及畜產(chǎn)品貿(mào)易??谔阋邆魅胫袊螅o我國畜牧養(yǎng)殖業(yè)也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。疫苗免疫接種仍然是目前防控口蹄疫病毒感染的最有效手段和措施[2],為有效防控傳染病和推動(dòng)畜牧業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。目前市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的仍是口蹄疫滅活疫苗[3],一些新型的疫苗也在不斷被開發(fā)和應(yīng)用[4]。佐劑是指與抗原同時(shí)使用,能夠增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原適應(yīng)性免疫應(yīng)答能力的一類物質(zhì)[5],是疫苗制備中至關(guān)重要的因素,能夠提高疫苗對(duì)機(jī)體的保護(hù)力,減少疫苗用量,從而降低生產(chǎn)成本[6]。目前國內(nèi)口蹄疫疫苗市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的是法國SEPPIC公司的Montanide ISA 206佐劑[7-8]。國產(chǎn)佐劑規(guī)?;瘧?yīng)用的還比較少,嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口,成本較高。中國是世界上公認(rèn)的養(yǎng)豬大國,養(yǎng)殖量約占世界總量的50%,為了降低成本,選擇一種可以代替進(jìn)口佐劑、適用于口蹄疫滅活疫苗商業(yè)化應(yīng)用的新型國產(chǎn)佐劑是口蹄疫疫苗生產(chǎn)廠家急需解決的問題。本研究通過利用3種不同佐劑與口蹄疫O型抗原(毒株)配制3組不同口蹄疫O型滅活疫苗,以ISA 206佐劑配制的疫苗作為對(duì)照組,Well佐劑和ISA 201佐劑作為試驗(yàn)組,比較評(píng)價(jià)這3組口蹄疫滅活疫苗的物理性狀、146S含量變化及對(duì)豬的免疫應(yīng)答水平,以期為口蹄疫疫苗廠家選擇佐劑提供數(shù)據(jù)支持。
抗原:口蹄疫O型滅活抗原(MYA98/OM)(中農(nóng)威特生物科技股份有限公司)。
佐劑:ISA 206佐劑和ISA 201佐劑(法國SEPPIC公司),Well佐劑(南京威爾藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司)。
粒度分析儀(布魯克海文),高速離心機(jī)(賽默飛世爾),酶標(biāo)儀(Bio-Rad),頂置式攪拌器EUROSTAR 40(IKA),口蹄疫血清抗體檢測(cè)ELISA試劑盒(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所)。
將ISA 206佐劑、ISA 201佐劑以及Well佐劑分別于121 ℃高壓滅菌30 min,同一批次的抗原在無菌條件下分成3份各50 g,146S含量為10 μg/ml,將以上3種佐劑和抗原分別置于31 ℃水浴中恒溫30 min后,分別等質(zhì)量混合,利用EUROSTAR 40攪拌器350 r/min乳化5 min,分裝于疫苗瓶中編號(hào)待測(cè)。
按現(xiàn)行《中華人民共和國獸藥典》附錄進(jìn)行性狀檢驗(yàn)[9]。
粘度檢測(cè):在25 ℃條件下,用1 ml吸管分別吸取上述3種不同的疫苗,垂直自然流出,計(jì)算0.4 ml流出所需要的時(shí)間。
離心檢測(cè):取10 ml疫苗于15 ml離心管中,以3 000 r/min轉(zhuǎn)速離心15 min。
劑型檢測(cè):室溫下,用移液器分別吸取上述3組疫苗各1 ml,快速滴于100 ml純水表面,如果分散呈云霧狀則為水包油包水。
粒徑檢測(cè):以PBS作為稀釋液,吸取2 μl疫苗于4 ml PBS中,吹打均勻,置于樣品槽中利用粒度分析儀檢測(cè)粒徑大小。
穩(wěn)定性試驗(yàn):將3種疫苗分別存放在4 ℃和37 ℃環(huán)境下,在15 d、30 d、45 d和60 d觀察其分層情況,并檢測(cè)疫苗中146S含量變化。
將上述3種不同佐劑制備的口蹄疫滅活疫苗免疫35~45 kg的架子豬各10只,免疫劑量為0.2 ml,在免疫14 d、21 d、28 d、60 d、90 d、120 d和150 d分別進(jìn)行靜脈采血,用口蹄疫液相阻斷ELISA試劑盒檢測(cè)血清中抗體含量,判斷3組不同佐劑乳化的口蹄疫滅活疫苗對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物的整體免疫抗體水平。
將Well、ISA 201和ISA 206 3種不同的佐劑分別與口蹄疫滅活抗原乳化成疫苗,物理性狀檢測(cè)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。吸取疫苗快速滴入水中,三者分散均呈云霧狀,劑型為W/O/W型,見圖1。3種疫苗的粒徑分別為247 nm、234 nm、220 nm,見圖2。離心未出現(xiàn)分層情況,粘度均在2~8 s范圍內(nèi)。
圖1 3種疫苗的劑型檢測(cè)
圖2 3種疫苗的粒徑大小
將所制備的3種疫苗分別放置在4 ℃和37 ℃環(huán)境下,觀察疫苗的分層情況并檢測(cè)其146S含量變化,見表1。在4 ℃條件下,與ISA 201和Well佐劑相比,ISA 206佐劑制備的FMD滅活疫苗穩(wěn)定性較好,保存60 d 146S的降解率為31%,而ISA 201為49%,Well為65%;在37 ℃條件下,Well佐劑在45 d就降解為0,而ISA 206和ISA 201都是60 d降解為0,見圖3。
圖3 3種疫苗在不同條件下的146S含量變化
表1 不同溫度條件下3種疫苗的146S含量變化
將所制備的3種不同口蹄疫滅活疫苗免疫架子豬,用液相阻斷ELISA方法檢測(cè)動(dòng)物血清中的抗體含量,并計(jì)算Log10(效價(jià))對(duì)照值求平均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差。抗體結(jié)果如表2所示。利用GraphPad Prism軟件進(jìn)行組間多重比較,P<0.05表示差異顯著,結(jié)果見圖4。試驗(yàn)結(jié)果表明,ISA 206佐劑配制的FMD滅活疫苗的平均抗體水平高于其他兩組,能顯著提高動(dòng)物血清中特異性抗體的水平。與篩選的新型佐劑相比,大規(guī)模用于獸用疫苗的ISA 206佐劑的穩(wěn)定性和免疫效價(jià)較好。
圖4 3種佐劑配制的疫苗150 d內(nèi)血清平均抗體效價(jià)消長圖
表2 3種佐劑配制的疫苗150 d內(nèi)血清平均抗體效價(jià)消長情況
新型雙相乳劑呈多相分散體系,含有內(nèi)部水滴的油滴分散成連續(xù)的水相,制備的疫苗可以同時(shí)提供抗原從外部水相的快速釋放和從內(nèi)部水相的延長釋放,能快速、持續(xù)地刺激體液免疫應(yīng)答[5]。本試驗(yàn)選擇2種雙相佐劑(Well佐劑和ISA 201佐劑)與現(xiàn)在使用的ISA 206佐劑,跟中農(nóng)威特生物科技股份有限公司同批次的FMD O型抗原進(jìn)行乳化制備疫苗,在對(duì)3種口蹄疫滅活疫苗的物理性狀如劑型、粘度、粒徑大小、離心效果及穩(wěn)定性進(jìn)行全面評(píng)價(jià)后,證明3種佐劑疫苗均達(dá)到了評(píng)判的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。將制備的3種疫苗免疫動(dòng)物,分別在14 d、21 d、28 d、60 d、90 d、120 d和150 d靜脈采血,利用O型液相阻斷ELISA抗體檢測(cè)試劑盒檢測(cè)血清中的抗體效價(jià),結(jié)果顯示這3組疫苗都隨著免疫天數(shù)的增加,抗體水平也相應(yīng)增加,在90 d時(shí)達(dá)到最大、120 d時(shí)呈下降趨勢(shì),其中ISA 206佐劑組抗體水平明顯高于其他兩組。以上結(jié)果表明,與ISA 201佐劑和Well佐劑相比,ISA 206佐劑在疫苗穩(wěn)定性和免疫效果方面表現(xiàn)得更好,這為進(jìn)一步篩選新型國產(chǎn)疫苗佐劑提供了數(shù)據(jù)支持。乳劑在獸用疫苗的制備中具有廣闊的市場(chǎng)前景,乳劑類佐劑的基本組成成分在自然界中是比較容易獲得的,并且價(jià)格較為低廉,作為遞送類佐劑的代表,研究適合于口蹄疫滅活疫苗商業(yè)化生產(chǎn)的國產(chǎn)佐劑,是目前口蹄疫滅活疫苗生產(chǎn)廠家亟待解決的問題。