口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)引起的偶蹄動物的烈性傳染病之一。由于FMD暴發引起幼小動物死亡、成年動物生產能力降低,并由此而導致疫區畜產品禁運,造成重大經濟損失。目前,FMD呈全世界范圍流行趨勢。疫苗接種作為特異性預防的可靠工具和有效手段,在FMD的防控中已被廣泛使用,并取得了顯著成效,目前仍在許多國家和地區應用。 有FMD流行的國家每年進行有計劃的免疫接種,無FMD或已消滅FMD的國家和地區仍在國際疫苗庫中儲備了一定數量的疫苗。因此,高質量安全有效的FMD疫苗的研制和不斷改進,不但是決定疫苗效果的關鍵,亦是成功地預防和控制以至最終消滅FMD的先決條件。 1滅活疫苗的研究 1931年4月27柏林微生物學會首次召開了FMD學術會議,奠定了FMD疫苗研究基礎。Frenkel H S等[1]成功地實現了FMDV體外培養,不但滿足了FMDV疫苗的規模化生產要求,而且實現了對病毒的定量研究。目前用于FMD疫苗生產的細胞主要是BHK-21細胞。疫苗生產過程主要包括FMDV的細胞培養,FMDV細胞培養物的濃縮、滅活,佐劑的加入,安全性檢驗和效力檢驗等程序。進行FMD疫苗生產時首先要考慮FMDV血清型,其次要了解當地FMD的流行情況,最終確定用于FMD疫苗生產的毒株。 如果對當地FMD流行情況不了解,或本地區進出口貿易把關不嚴,周邊國家或其他距離較遠的國家FMD有可能傳入本國或地區時,FMD疫苗生產就要選擇所有可能對本地區構成威脅的FMDV毒株。比如一些阿拉伯半島國家,就選擇了8株FMDV用于疫苗的生產,以期生產出能夠預防本國或地區所有潛在FMD疫苗。盡管FMD滅活疫苗在FMD預防和控制上,發揮了重要作用,但是滅活疫苗本身也存在許多安全隱患,國外學者先后用分子生物學方法證明歐洲暴發的FMD是因使用了滅活不全的FDM疫苗引起的。 具有諷刺意義的是在歐洲國家盡管通過免疫成功實現對FMD暴發流行控制,但在1992年歐洲經濟委員會還是放棄了疫苗的使用,該決策是否正確,還有待觀察,因為在西歐的一些周邊國家仍然存在FMD的流行。 2新型疫苗研究 2.1病毒載體疫苗 在漫長的自然進化過程中,病毒是以寄生形式存活下來的最小、最簡單的生命體,隨著病毒分子生物學的深入發展,為生物工程研究領域拓展了思路,提供了有效的方法和工具。以病毒為載體的新型疫苗成為了基因工程的研究熱點之一,病毒重組活載體疫苗可被視為減毒活疫苗和亞單位蛋白質疫苗的結合,它既可以避免亞單位疫苗需要佐劑和多次接種注射的缺點,又可以誘導全面而持久的免疫反應。可作為減毒活疫苗的病毒載體有痘苗病毒、腺病毒、桿狀病毒、脊髓灰質炎病毒和單純皰疹病毒等,目前已用于FMD疫苗研究的載體主要有痘病毒、腺病毒和桿狀病毒載體等。 2.1.1FMDV腺病毒重組活載體疫苗人腺病毒弱毒疫苗的安全有效使用,奠定了腺病毒作為載體研制的基礎。第1代腺病毒載體起于20世紀80年代初,至今腺病毒載體已經經歷了4代發展[2-3]。在腺病毒載體快速發展的同時,Sanz Parra A等[4]用人的可復制的5型腺病毒疫苗株(Ad5 wt)載體,構建了表達FMDV結構蛋白P1基因的重組腺病毒活載體疫苗Ad5-P1。用Ad5 wt和重組的Ad5-P1經皮下或鼻內接種牛,在第2次免疫后鼻內滴注口蹄疫病毒進行攻毒。雖然未檢測出抗口蹄疫病毒抗體,但經重組病毒皮下接種兩次的所有動物均得到有效的保護。 后來,Mayr G A等[5]構建了可以表達FMDV衣殼蛋白P1-2A和3C蛋白酶基因的非復制型人5型腺病毒載體,被挑選出來兩個重組病毒:含有3C蛋白酶的Ad5-P1和在蛋白酶編碼區進行點突變的抑制多聚蛋白加工的Ad5-P12X3CMUT。在293個病毒感染細胞中,FMDV的衣殼蛋白均能合成,但能夠將其加工成結構蛋白VP0、VP3和VP1的僅僅是Ad5-P12X3CWT病毒感染的細胞。通過用型特異性的單克隆抗體進行的免疫沉淀試驗,結果表明,在Ad5-P12X3CWT病毒感染的細胞中可能形成較為高級的結構形式。 口蹄疫病毒常經肌肉接種小鼠產生相應的免疫反應,但僅僅含有3CWT的病毒才能表達中和抗體反應。在增加基礎免疫以后,中和抗體反應的程度增加了。豬肌肉接種AD5-P12X3CWT重組病毒后能夠產生中和抗體,并可完全或部分保護與人工接種強毒的動物相接觸的豬免受病毒的感染。因此,腺病毒可以作為一種有效的表達FMDV的主要決定簇的抗原的載體,誘導高水平的中和抗體的產生,并保護動物免受FMDV的攻擊。 Du Y等[6]腺病毒載體構建了VP1基因和VP1主要抗原表位分別與巨噬細胞集落刺激因子共表達的重組活載體疫苗rAd-GMCSF-VPe 和rAd-GMCSF-VP1,研究結果表明兩種疫苗均能誘導機體產生較高水平的FMDV特異性T淋巴細胞增殖反應、IFN-gamma和IL-4,而且rAd-GMCSF-VPe 和rAd-GMCSF-VP1均能對豬和豚鼠產生攻毒保護。 |