猪伪狂犬疫苗究竟是单基因缺失苗还是多基因缺失苗好?

发布时间:2018-03-30 15:51:23   来源:   阅读:1245次

伪狂犬病病毒在病原分类上属疱疹病毒科,是一种DNA病毒,临床上极难发生变异。伪狂犬病是一种以多种家畜和野生动物发热,奇痒(猪除外)及脑脊髓炎为主要症状的急性传染病。本病一年四季都可发生,但以冬春和产仔旺季多发,往往是分娩高峰的母猪舍首先发病,窝发病率可达100%。发病猪主要在15日龄以内的仔猪,发病最早日龄是4日龄,发病率98%,死亡率85%。随着年龄的增长,死亡率可下降,成年猪轻微发病,但极少死亡。

伪狂犬病是由伪狂犬病病毒引起的包括多种家畜和野生动物发病的一种烈性传染病。伪狂犬病病毒属于疱疹病毒科,甲型疱疹病毒亚科。感染性的病毒由四个不同的结构组成,分别是(图1)。中央核芯由线状双链 DNA 组成,DNA 同附于其上的具有保护性的二十面体形状的衣壳共同构成核衣壳,由蛋白质构成间质嵌入衣壳中,最外层被由多种病毒糖蛋白组成的囊膜包裹。

图1 伪狂犬病毒结构

1、了解伪狂犬病毒基因组结构及独立相关蛋白的功能

伪狂犬病毒基因组为双股DNA,大小为150kb,由长独特区(UL)和短独特区(US)以及US两侧的末端重复序列(TR)与内部重复序列(IR)所组成。目前已经知道成熟病毒粒子有50种蛋白质,已命名的有11种糖蛋白,其中与毒力有关的糖蛋白有gC、gD、gE、gl。此外,胸苷激酶(TK)、核苷酸还原酶(RR)、蛋白激酶(,PK)、碱性核酸外切酶(AN)和脱氧尿苷三磷3酸激酶(dUTPase)等几种酶也与病毒的毒力密切相关。毒力是决定病毒是否能引起动物发病、死亡的关键性因素,伪狂犬的毒力由多个基因决定,了解这些基因有助于我们研制出新型伪狂犬疫苗,消除伪狂犬病的危害。这些基因主要功能如下(表1)。

表1 与伪狂犬病病毒毒力相关的蛋白

2、TK基因的缺失到底有没有现实意义?

如表1所示,TK基因是与毒力相关的主要基因之一,它与病毒的复制、潜伏感染有关。有研究表明TK基因的缺失可使其对猪和反刍动物的毒力显著降低,同时潜伏感染能力也下降。因此TK基因的缺失苗成为人们研究的焦点,Kit于1948年利用BUK株确实TK基因内部148bp制成疫苗,该疫苗没有出现毒力回复现象,对猪提供了有效保护。在国内,四川农业大学构建出Fa株TK基因缺失苗,接种小猪也显示了很好的免疫效果。鉴于这些早期的研究成果,很多疫苗厂家都以TK基因缺失为基础研发新型疫苗,当前TK基因的缺失真的有现实意义吗?

虽然TK基因的缺失降低了病毒的毒力,科研院所及疫苗厂家以TK基因缺失研发的新型疫苗也显示出一定效果,但TK基因的缺失存在一定病毒基因重组的风险,其免疫原性也会受到影响。最近有研究表明,某些弱毒疫苗会移植至免疫猪的隐性靶组织即三叉神经元,并通过与伪狂犬野毒的超感染竞争,从而阻断隐性感染的发生。研究还表明,缺失TK基因的弱毒苗在三叉神经节的移植能力几乎没有。而阻断和减少野毒潜伏性感染在伪狂犬病的防制中是至关重要的。

研究表明:单独通过基因工程手段来缺失TK基因,其病毒的毒力还是存在一部分,对猪仍有一定的风险。而目前市面上安全有效的弱毒疫苗都是通过反复传代培养获得,通过若干代的培养后病毒的毒力基因发生一些突变,大幅度降低了病毒的毒力,实践证明这样的自然传代方式才是安全有效的。仅仅通过基因工程手段敲掉TK基因,在临床应用上还是会存在一定风险。

目前研发伪狂犬基因缺失苗主要目的是鉴别免疫猪和野毒感染猪,为净化猪场伪狂犬病提供一种监测手段。虽然接种TK基因缺失苗,猪能产生很强的抵抗伪狂犬强毒的攻击,但是因TK基因属于酶蛋白基因,在体内不能产生相应的抗体,因此不能用血清学方法区别免疫接种猪与自然感染猪。

通过上述论证,可以看出以TK基因缺失来作为研发伪狂犬基因缺失苗基础没有现实意义。

3、gE基因的缺失将更具有现实意义。

如图1所示,gE基因也是伪狂犬病毒一个重要的毒力基因,在伪狂犬病毒向神经系统的扩散中起重要作用。研究发现,只要缺失掉gE 5’端第125位的缬氨酸和第126位的半胱氨酸,伪狂犬病毒毒力就会大大降低且不影响其免疫原性。gE糖蛋白的N端33位到100位的氨基酸区段包含了主要抗原表位,缺失掉该段基因,在机体内就不能产生相应的杭体,这为区别野毒感染和疫苗接种提供了依据。

近几年gE基因缺失已经成为国内外研究焦点,Quint等对伪狂犬NIA-3株进行gE基因缺失,构建的伪狂犬突变株能明显降低对小鼠和10周龄仔猪的毒力,免疫猪能抵抗强毒的致死攻击。国内,四川农业大学也成功构建出gE/gI基因缺失株,显示出良好的免疫效果。国内外的大型动物疫苗公司也投入大量的人力、物力研发以gE基因缺失为基础的新型疫苗。

在猪场的常规免疫过程中,普通疫苗在接种后虽然能预防临床症状的出现,但不能防止强毒在被感染动物体内复制、排出。此时利用gE基因缺失疫苗免疫并结合gE-ELISA检测抗gE抗体来区分开接种血清阳性猪和野毒感染血清阳性猪。这种接种gE基因缺失疫苗结合鉴别性诊断能力现在已成为在世界各国及地区推广的伪狂犬病消除计划的理论基础。所以说研发以伪狂犬gE基因缺失为基础的疫苗更具有现实意义。

4、小结

综上所述,从阻断和减少野毒潜伏性感染、毒力减弱及野毒鉴别三个方面看,TK基因缺失来作为研发伪狂犬基因缺失苗基础没有现实意义。伪狂犬病的净化之路任重而道远,具有鉴别野毒能力的伪狂犬基因缺失苗的出现让我们看到了希望,然而TK基因缺失苗对于伪狂犬的净化起不到任何作用,在阻断和减少野毒潜伏性感染方面几乎没有作用,临床应用也存在一定风险,与gE基因缺失相比TK综上所述,从阻断和减少野毒潜伏性感染、毒力减弱及野毒鉴别三个方面看,TK基因缺失来作为研发伪狂犬基因缺失苗基础没有现实意义。伪狂犬病的净化之路任重而道远,具有鉴别野毒能力的伪狂犬基因缺失苗的出现让我们看到了希望,然而TK基因缺失苗对于伪狂犬的净化起不到任何作用,在阻断和减少野毒潜伏性感染方面几乎没有作用,临床应用也存在一定风险,与gE基因缺失相比TK基因缺失没有现实意义。

目前猪场免疫伪狂犬疫苗较多使用基因缺失苗,但是基因缺失苗也有较多的分类,有单基因缺失的,也有多基因缺失的,猪场到底该使用哪种疫苗,这是目前争论较多的问题,怎样认识这个问题,我觉得可从以下几方面来分析:

1、多基因缺失苗不等于多价苗

这是普通常识,多价苗是含有多种抗原成份,免疫后对猪提供更多的保护。多基因缺失苗则是缺失多个基因,减少了一些抗原成份。当然减少的这些抗原成份对总体的免疫效果影响不大。

2、基因缺失的目的

基因缺失的主要目的是为了鉴别免疫猪和野毒感染猪,为根除伪狂犬病提供血清学监测依据。目前,世界通用的是gE单克隆抗体ELISA试剂盒,单基因缺失苗和多基因缺失苗都能通过此试剂盒达到鉴别目的,从这一意义上来说,二者没有任何区别。

3、免疫效力

到目前为止,还没有权威性的论著对单基因缺失苗和多基因缺失苗免疫效力之间的优劣做过评述,从所了解的各猪场实际应用看,二者对控制伪狂犬病均具有良好的效果。抗体水平的监测也没有发现二者之间存在差异。最近的研究表明,某些弱毒疫苗会移植至免疫猪的隐性靶组织即三叉神经元,并通过与伪狂犬野毒的超感染竞争,从而阻断隐性感染的发生。研究还表明,既缺失糖蛋白gE又缺失Tk基因的弱毒苗在三叉神经节的移植能力弱。而阻断和减少野毒潜伏性感染在伪狂犬病的防制中是至关重要的。

4、安全性

这是双方争论的焦点问题,主要是关于单基因缺失苗是否安全的争论。

基因缺失在减毒方面有一定作用,但显然非常有限,从免疫学角度来看,疫苗的减毒主要还是依赖于继代培养。目前除伪狂犬病疫苗外,其它疫苗都没有缺失基因,其中家禽用疫苗有十多种,猪用疫苗有五、六种,人用疫苗有七、八种,如果说这些疫苗存在毒力返强或其它安全性问题,显然与事实不符。因此,不能因为某一种疫苗缺失基因,就过分夸大基因缺失在安全性方面的作用,甚至把基因缺失的多少作为衡量一个疫苗安全性的依据。

从历史的角度看,单基因缺失疫苗(如Bartha株)是一个使用历史最长(1961年研制成功)、范围最广、数量最多的弱毒疫苗。世界上五十多年的应用实践已经表明这是一个免疫力和安全性都很好的疫苗株。因此,不能因为多基因缺失苗(如同时缺失TK基因)强调其安全性就反过来怀疑单基因缺失苗的安全性,这与思维逻辑不符,更与发生的事实不符。

从现实的角度看,单基因缺失苗仍然是世界范围内用来防制伪狂犬病的主要品种,在十分注重生物安全的欧美国家,生产和使用一种不安全的疫苗是令人难以想象的。

到目前为止,已有几家外国公司的Bartha株单基因缺失弱毒苗获得了我国农业部的批准注册,并被允许进口。我国也是一个越来越注重生物安全的国家,批准注册这些单基因缺失苗时,是从各个方面充分考虑、认证了其安全性因素,显然有关单基因缺失弱毒疫苗存在安全问题的说法是完全不可信的。

南方某某省几十个规模化猪场从1999年就开始使用单基因缺失弱毒苗,至今未发生安全性问题。不可否认,曾有个别猪场在使用单基因缺失弱毒苗后,出现一些问题,但经实验室检测,问题不在疫苗,而是该猪场在接种疫苗时已经感染了其它繁殖障碍性疾病,猪场人员也表示,接种疫苗就已经有问题发生。这种偶然情况在其它类型的疫苗使用过程中也会碰到。



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更新日期:2018-04-02
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