猪用疫苗知多少(二):疫苗的分类
猪用疫苗
前言:疫苗免疫接种是预防和控制家畜传染病的有效手段。随着养殖观念的提升,无论是规模猪场还是散养户,都已经开始意识到疫苗免疫在整个猪场疾病防控中的重要性。尤其在非洲猪瘟和新冠疫情“双疫”下,疫苗免疫接种在养猪业中的重要作用得到最大程度的凸显。
为了系统普及疫苗相关知识及推动猪用疫苗的研发和猪场应用进程,中国种猪信息网《猪业科学》超级编辑部特别开设“猪用疫苗知多少”栏目,通过对有趣、实用性强的猪用疫苗相关知识进行推广,为广大养殖户答疑解惑,也为疫苗制造企业优质理念和产品宣传造势。
上期,我们为您介绍了疫苗的概念及几种疫苗的用途及优缺点等,本期为您再介绍几种猪用疫苗。
基因工程疫苗
基因工程疫苗是将病原的保护性抗原编码的基因片段克隆入表达载体,用以转染细胞或真核细胞微生物及原核细胞微生物后得到的产物。或者将病原的毒力相关基因删除掉,使成为不带毒力相关基因的基因缺失苗。基因工程疫苗主要包括基因工程重组亚单位疫苗、重组活载体疫苗、基因缺失或突变疫苗、基因疫苗和合成肽疫苗。
用途:目前,我国已经批准上市的基因工程疫苗有:猪伪狂犬病基因缺失疫苗、口蹄疫基因工程疫苗、猪编码免疫原性蛋白的基因克隆到真核表达载体中制备重组质粒,这种质粒直接导人动物体内,利用宿主体内的转录翻译系统,合成该蛋白,刺激机体产生针对相应的细胞免疫和体液抗体,因而称之为DNA疫苗。
优点:1)质粒DNA非常稳定,易于贮存和运输,使用方便。制备简单,容易大量生产,成本低。对于毒性大、危险的病毒,以及难以提取抗原的疫苗,制备相对安全,容易得多;2)质粒DNA在宿主体内可较长时间存在,抗原基因在体内持续表达产生抗原蛋白,不断刺激机体免疫系统产生长程免疫,免疫效果可靠;3)基因疫苗不仅可以产生体液免疫应答,而且可以导致细胞毒T淋巴细胞激活而诱导细胞免疫;4)用核心蛋白保守DNA序列制备的基因疫苗对病原体(细菌或病毒)的各变异亚型都可产生免疫应答,从而避免因病原体变异而造成的免疫逃避问题;5)一个质粒载体可克隆多个抗原基因组成多价苗,从而一种基因疫苗可预防多种疾病;6)质粒DNA无免疫原性;7)不会受机体已有抗体的影响。
待研究问题:1)安全性:质粒DNA一般不会整合到宿主细胞的基因组上,目前也未发现插入突变的证据。但不能完全排除少数质粒DNA插入到染色体上引起突变的可能性。一旦整合到基因组中就可能使细胞癌基因激活或抑癌基因失活;2)保护效率:目前为止,基因疫苗的免疫效率很难达到百分之百的免疫保护,且存在明显的种属个体差异,这可能与不同动物细胞需要不同启动子、抗原基因、给药方法途径、给药量有关;3)免疫耐受:基因疫苗体内持续表达产生抗原蛋白,可能打破机体本身的免疫平衡,引发免疫耐受。
核酸疫苗
核酸疫苗又称基因疫苗或DNA疫苗,是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。
用途:DNA疫苗可以用大肠杆菌大量制备,成本较低。针对细菌病、病毒病和寄生虫病的DNA疫苗报道较多。但基于是否整合到宿主染色体等安全性考虑,核酸疫苗多处于实验研究阶段,尚未大量应用。RNA疫苗是近几年才出现的一种核酸疫苗,主要在人类医学中,作为RNA类药物,用于抗肿瘤研究。在动物疫苗领域尚未见RNA疫苗的应用报道。
优点:1)免疫效果好。基因疫苗能在自身细胞中产生外源性蛋白,这种蛋白较之在原核生物表达系统中产生的蛋白质更像天然分子,其递生过程与自然感染十分相似。另外,核酸疫苗对已有免疫力的个体接种仍可起作用;2)激发机体全面的免疫应答。其保守抗原的保护性免疫应答对不同亚型的病原体有交叉抵御作用,核酸疫苗具有相同的理化性质,能联合免疫,即可将编码不同抗原的基因构建在同一个质粒中或将不同抗原基因的多种质粒联合应用,制备多价核酸疫苗;3)免疫应答持久。由于外源基因可以在体内存在较长时间,很微量的抗原可刺激机体产生强而持久的免疫应答;4)方法简便,价格低廉。核酸疫苗仅需在细菌中生产,构建高效表达质粒;5)化学性质稳定。不怕高温,便于保存和运输。
缺点:1)质粒DNA可能诱导自身免疫反应;2)持续表达外源抗原可能产生一些不良后果;3)肌肉注射质粒后,仅有很少部分被肌细胞所摄取,反复用PCR技术检查血中质粒,结果为阴性,揭示肌注后逸入血流的疫苗质粒数量是微不足道的,质粒去向如何尚待进一步阐明;4)影响核酸疫苗诱发机体免疫应答的因素很多,目前已知的主要有载体设计、核酸疫苗的导入方法、佐剂及辅助因子会对其免疫效果有影响;5)外源DNA注入体内后,可能整合到宿主基因组上,使宿主细胞抑癌基因失活或癌基因活化,使宿主细胞转化成癌细胞。
转基因植物可饲疫苗
将病原微生物中编码免疫蛋白的基因插入植物基因组中,获得表达病原微生物免疫原性的植物,再从植物中提纯蛋白用于注射动物或将植物直接饲喂动物,刺激其产生免疫力。
用于表达免疫原性基因的植物主要是马铃薯、玉米、蔬菜、番茄、烟草和香蕉等,称为转基因可饲疫苗。此类疫苗在猪口蹄疫(拟南芥、首藉和马铃薯为受体)、猪传染性胃肠炎(马铃薯、花椰菜和土豆为受体)、腹泻(烟草为受体)和轮状病毒感染(番茄和马铃薯为受体)等疾病防控中有研究的报道,但未见临床应用。目前的技术难题是:选择直接生食和贮藏方便的植物作为表达植株(烟草不适用于动物基因的筛选和优化其密码子和使用合适启动子,使其表达量满足疫苗免疫剂量的要求;免疫剂量免疫程序的确定;并设法提高口服后豁膜免疫效果。转基因植物可饲疫苗主要应用在胃肠道疾病中。
单价疫苗和多价疫苗
只含有单一的抗原成分的疫苗被称为“单价疫苗”,单价疫苗只能预防一种传染病或一种型别的病原体感染。两种以上抗原成分按照适当比例混合制成的疫苗称为“多价疫苗”或“联合疫苗”。临床试验的结果表明,多价疫苗不会比单价疫苗产生更多的副反应,不同的抗原放在一起不会相互干扰,使用多价疫苗联合免疫往往优于使用单价疫苗多次接种。多价疫苗联合免疫时,免疫效果与单价疫苗相似或者更佳,而且未增加疫苗的副反应。目前的免疫程序中,越来越多地使用多价疫苗联合免疫代替了单价疫苗反复接种。
五一劳动节
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