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猪繁殖与呼吸综合征疫苗的研究进展

2022-07-21 来源:客趣旅游网
团 呷scI1口 综sh述u z专.lh-ml论Aka3n i htn ll2016年第46卷・第19期 猪繁殖与呼吸综合征疫苗的研究进展 马 花 ,马桂兰 ,马 祺 ,马忠仁 ,柏家林 ,乔自林 (1.西北民族大学甘肃省动物细胞工程技术研究中心,甘肃兰州730030; 2.兰州百灵生物技术有限公司,甘肃兰州730010) 摘 要:猪繁殖与呼吸综合征(PIll,S)是一种猪的高致病性和高死亡率的疫病,给养猪业带来了严重损失,目前尚无 特别有效的免疫预防措施,接种疫苗仍是预防本病的最重要措施。灭活疫苗安全但保护力低,弱毒活疫苗有散毒风险 但是保护力相对较高,DNA疫苗、亚单位疫苗、活载体疫苗和基因缺失疫苗等新型疫苗研究都有较好进展。预防控制 和消灭P1LI ̄S任重道远。 关键词:猪繁殖与呼吸综合征;灭活疫苗;弱毒活疫苗;基因工程疫苗 中图分类号:Q813.11文献标识码:A文章编号:1006—799X(2016)19-0060-03 猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征 病毒(PRRS virus,PRRSV)引起的母猪繁殖障碍和新生 较高的病毒之一。PRRSV在猪肺泡巨噬细胞、猴肾细 胞MA一104和Marc一145上可增殖培养。PRRSV首先 通过肺泡巨噬细胞内吞作用而感染易感动物引起病 毒血症,造成母猪生殖障碍和仔猪死亡,对养猪业存 在巨大威胁同。 仔猪呼吸道症状及死亡的疫病,也称为猪蓝耳病,是 中国的输入性疫病。1996年郭宝清等【 1从流产死胎中 分离出PRRSV证实了中国也有PRRS。从2006年开 2 PRRS常规疫苗 目前市场上PRRS常规疫苗有灭活疫苗和减毒活 疫苗两种。 始,PRRS在我国时常暴发,每年都会造成大量母猪生 殖障碍和仔猪死亡,给养猪业带来了严重的经济损 失。世界动物卫生组织(OIE)将PRRS列为B类传染 灭活疫苗是将PRRSV在细胞上大规模培养后用 加热或化学剂将病毒灭活后制成的死毒疫苗。Hanadam 分析了过去十多年PRRSV的全基因序列后得出 PRRSV病毒的进化率(10—2/位/年)要明显高于其他 RNA病毒(10…3 10 5/位/年),因此,选择PRRS灭活 病,2008年我国农业部发布的新版《一、二、三类动物 疫病病种名录》中已将其列为一类动物疫病圆。目前, PRRS尚无特别有效的免疫预防措施,接种疫苗仍是 预防和控制本病的最重要措施之一。 1 PRRSV及特征 PRRSV主要有欧洲型和美洲型两大类型,两者核 疫苗生产用的毒株必须具有代表性,应与疫病流行地 区分离毒株具有高度同源性。国外已有多种针对美洲 型PRRSV株(isu—P、VD—A1 1)和欧洲型PRRSV株(LV、 苷酸序列同源性只有60% ̄E右,即使是同一个类型的 不同株同源性也不高。在我国流行的主要是北美型 PRRSV,属于以JX—A1和Hu N4等为代表的亚群变异 毒株[3-63。第10次国际病毒大会将PRRSV归到动脉炎 VD—E1、VD—E2)的商品化灭活疫苗。国内PRRS疫苗研 制起步较晚,2000年中国农科院哈尔滨兽医研究所郭 宝清等卿以我国分离的流行毒株CH—la为疫苗种毒株, 病毒科动脉炎病毒属的正单链RNA囊膜病毒。RNA 基因组本身基因点突变、缺失、插入和替代的突变频 利用Marc一145细胞转瓶连续传代培养获得大量高滴 度的PRRSV并研制出油佐剂灭活疫苗,该疫苗抗体达 到高峰后可持续6个月左右,保护率可达87.3% 。 率很高,但在已知的RNA病毒中,PRRSV又是变异率 基金项目:国家民委领军人才计划资助,甘肃省农业生物技术专项(GNSW一2014—24),西北民族大学中央高校基本 科研业务费专项资金项目(31920150029)。 作者简介:马花(1989一),女(回族),宁夏固原人,在读硕士研究生,主要从事兽用生物制品研究和质量控制。 通讯作者:乔自林(1976-),男,甘肃永靖人,高级实验师,主要从事动物细胞培养技术研究。 2016年第46卷・第19期 一 母 2007年山东齐鲁保健品有限公司利用SD1株研制出 灭活疫苗,并获得了农业部的临时生产文号,可用于紧 急预防PRRS。同年,农业部兽医诊断中心利用从疫区 分离的JXA1株制成灭活疫苗,用以紧急预防PRRS, 都为中国当时紧急防控PRRS疫情中起了重要作用。 经过近十年的发展,国内已有十余家兽药企业生产 PRRS灭活疫苗。灭活疫苗的优点在于生产过程中工艺 简单、很少有活病原体污染,运输与保存方便,动物免 疫后不存在感染性病毒的问题。缺点在于免疫效果低, 需多次免疫,免疫后诱导产生的免疫反应持续的时间 较短,由于诱导的免疫反应水平较低,以及各个抗原成 分之间的疫苗应答不平衡,还可能诱发其他疾病。 弱毒活疫苗是一种病原致病力减弱但仍具有活力 和完整病原的疫苗,也就是用人工致弱或自然筛选的 弱毒株,经培养后制备的活疫苗。2007年我国以 CH—la病毒株自主研制出了PRRS减毒活疫苗并获批 准[111。2010年PRRS弱毒疫苗接种纳入了国家强制免 疫计划,目前批准的弱毒活疫苗有湖南毒株(HuN4一 Fl12)、江西毒株(JXA1一R)和天津毒株(TJM—F92) 。 弱毒活疫苗应用到生产上最大的争议在于弱毒株的 毒力易返强,对一些极易感动物存在一定的危险性。 在德国等欧洲国家禁止用活疫苗来预防PRRS,主要 是采取捕杀的方法净化猪群;美洲和亚洲国家提倡在 未发生PRRS的猪场中避免使用弱毒活疫苗,而对于 已发生PRRS的猪场免疫时可以采用弱毒活疫苗,但 提倡的仍是灭活疫苗。刘海珍等ll3研究表明,首次免疫 用弱毒疫苗,加强免疫用灭活疫苗或弱毒疫苗的保护 率能达到80%以上,比首次免疫和加强免疫均用灭活 疫苗的保护率高出40%以上,说明PRRSV弱毒活疫 苗比灭活疫苗更有效。 3 PRRS基因工程疫苗 基因工程疫苗是指使用DNA重组技术,把天然的 或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母菌或哺乳 动物细胞中,使之充分表达,经纯化后制得的疫苗。基 因工程疫苗种类繁多,主要有核酸疫苗、重组疫苗、活 载体疫苗和基因缺失苗等。 DNA疫苗是应用基因工程技术把编码保护性抗 原的基因与能在真核细胞中表达的载体DNA重组,这 种目的基因与表达载体的重组DNA可直接接种到动 物体内,目的基因可在动物体内表达,刺激机体产生 体液免疫和细胞免疫㈣。Pairzadeh B等 制备了针对 PRRSV GP5蛋白的DNA疫苗,经小鼠和猪体免疫试 验都可检测到中和抗体的产生。KwangJ等 制备了分 别表达PRRSV的ORF4、ORF5、ORF6及ORF7结构蛋 白的DNA疫苗并用于动物试验,结果86%的猪产生 了明显的细胞免疫反应。通过ELISA、Western—blot检 测发现71%的猪产生了与N蛋白相关的病毒特异性 抗体,试验还证实ORF4和ORF5共表达的DNA疫苗 刺激产生的抗体具有中和活性,表明该DNA疫苗可诱 导体液免疫和细胞免疫的产生。中国农业大学研制的 PRRSV—BJ24株GP5的DNA重组质粒,小鼠免疫和猪 体免疫试验都产生了较高的体液免疫和细胞免疫,产 生较高水平的淋巴细胞增殖及NK细胞杀伤活性,攻 毒后可使PRRSV阳性检出率下降39%。程安春等将 克隆的PRRSV SC2株ORF5基因载人pcDNA3.1载 体,构建质粒pcDNA—PRRSV—SC2一ORF5,运用真核表 达系统表达,并进行免疫学试验。结果证明该核酸疫 苗可诱导实验动物机体产生体液免疫应答和细胞免 疫应答,且免疫期时间可持续长达135 d以上㈣。隋慧 等【焖根据PRRSV ORF5基因和PCV一2 ORF2基因成功 构建的重组表达质粒pIRES—ORF2一ORF5免疫小鼠, 结果显示实验小鼠的脾T淋巴细胞亚群数量与免疫 灭活苗组相比显著增强,显示该二联疫苗可诱导小鼠 产生较强的体液免疫应答和细胞免疫应答。DNA疫苗 尚未得到广泛的应用,人们对它的最大顾虑就是它本 身的安全问题,如外源DNA进入机体后是否整合到宿 主基因组,导致癌基因激活或抑癌基因失活;疫苗 DNA若整合到宿主基因组中表达后,是否会诱导机体 产生免疫耐受,最终会不会导致机体的免疫力下降; 疫苗DNA对机体而言是一种外来物质,是否会引起机 体产生抗DNA抗体等。但是DNA疫苗同其他疫苗相 比,DNA疫苗的生产工艺简单,成分单一,免疫剂量 小,安全性相对较高,因此,PRRS的DNA疫苗还是具 有潜在的应用前景。 亚单位疫苗收集利用病毒表面结构成分制成的不 含有核酸、能诱发机体产生抗体的疫苗,是依据主要保 护性免疫原存在的组分而制成的疫苗,也叫组分疫苗。 Pfieto C等㈣用大肠杆菌为宿主的PRRSV GP5亚单位 疫苗进行免疫攻毒试验,结果表明免疫组猪群临床症 状明显减轻、中和抗体含量有所提高,但是大肠杆菌 中的目的基因表达后易形成包涵体,目的蛋白得不到 修饰加工,限制了大肠杆菌表达系统的发展,最终被 杆状病毒表达系统和酵母真核表达系统所取代。钱洪 喜l删将构建的pPIC9k—ORF7重组质粒电转入酵母细 胞GS1 15中进行蛋白表达,SDS—PAGE结果显示表达 产物大小约为15 kD,结果表明N蛋白能与阳性血清 发生反应,具有良好的反应原性。也有将基因转入植 物中制备出有效的新型亚单位疫苗,Hu Z J等【2l】研制 的含有PRRSV M蛋白的转基因玉米口服小鼠,试验 结果表明小鼠产生较高水平的中和抗体和细胞因子。 由于亚单位疫苗仅有几种主要表面蛋白质,接种可以 避免产生无关抗原诱发的抗体,而且具有很好的免疫 目呷…sl- ̄zha论kln 蛐 2016年第46卷・第19期 效果,但是亚单位疫苗存在免疫原性较低的缺点,需 同时减毒沙门菌活载体还可以产生自身的免疫原性。 与佐剂合用才能产生好的免疫效果。 活载体疫苗在免疫效果方面可以同时启动机体细胞 活载体疫苗是用基因工程技术将保护性抗原基因 免疫和体液免疫,更具吸引力的是可以同时构建多价 (目的基因)转移到载体中使之表达的活疫苗。痘病毒、 以至多联疫苗,达到一苗防多病的效果。 腺病毒和疱疹病毒等都是用于活载体疫苗制备的理 基因缺失疫苗是用基因工程技术将强毒株毒力相 想病毒载体。痘病毒的TK基因可插入大量的外源基 关基因切除构建的疫苗。2012年,武华等阎报道获得了 因,大约能容纳25 kb,而多数的基因都在2 kb左右, 一种PRRSV基因缺失疫苗毒株TJM—F92,疫苗接种3 因此可在TK基因中插入多种病原的保护性抗原基 d后猪就产生了抗体,在短期内可迅速抵抗蓝耳病自 因,制成多价苗或联苗,是未来疫苗研制与开发的主 然感染,保护率达到80%以上,而且在猪的各生长期 要方向之一。Cruz J L G等 用猪传染性胃肠炎病毒为 和生产期都可以接种该类疫苗。基因缺失疫苗安全性 载体表达野生型PRRSV的GP5和M蛋白,结果表明 好、不易返祖,免疫力较强,免疫期长,尤其适用于局部 接种疫苗的动物比未接种动物产生更快、更强的体液 接种,诱导产生黏膜免疫,其免疫接种与强毒感染相 免疫反应和细胞免疫反应。Shen G S等[231构建了能表 似,机体可对病毒的多种抗原产生免疫应答,是较理想 达PRRS ̄ORFSORF3和IL一1 8一ORF5一ORF3重组鸡 的疫苗。尽管该类疫苗目前尚处于试验研究阶段,但 痘病毒活载体疫苗,对猪初免后21 d加强免疫,初免 为PRRS新型疫苗的研制开辟了新的方向。 后60 d进行攻毒试验,结果表明重组病毒能有效刺激 4展望 猪外周血中T淋巴细胞的增殖和干扰素的产生,通过 进入21世纪以来,在我国高度集约化养猪逐步替 ELISA检测和病毒中和试验都可以检测到针对 代了原有分散的小规模家庭养殖,对疫病防控要求更 PRRSV的特异性抗体。Han Y W等 研制出能表达 加严格,特别是高致病性蓝耳病仍在流行,新的变异 PRRSV ORF7的重组减毒沙门菌活载疫苗对猪进行免 毒株不断出现,防控形势依然严峻。研制更为高效、安 疫试验,试验结果表明猪口服ORF7沙门菌活载体疫 全的疫苗和建立科学的疫苗接种体系是控制和消灭 苗后产生了ORF7特异性IgG抗体和黏膜IgA抗体; 蓝耳病的重要措施。 参考文献: [1]郭宝清,陈章水.从疑似PRRS流产胎儿分离PRRSV的研究[J].中国畜禽传染病,1996,(2):1-5. 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[1 5]Pirzadeh B,Dea S.Immune response in pigs vaccinated with plasmid DNA encoding ORF5 of porcine reproductive (下转第68页) l 62 ___ 囝 h叫uIIn lI"]-床ItJlal' ̄一Ill 25 g、茯苓20 g、白芍20 g、甘草10 g、黄连15 g,具体用 量可咨询中医,每日两次,连用2~3剂。以上为常规 疗法,具体情况可根据实际病症做出调整。 方法二:取大蒜约20 g,捣成碎成汁后灌服,一Et 2~3次,持续3 d。 8.2及旱预防 2016年第46卷・第19期 离、消毒、防疫等措施而混养,使病原带人,加之仔猪生 长状况、免疫情况等尚不清楚,导致感染发病,因此在 养殖生产中应坚持自繁自养的原则。 按照“防重于治”的原则,通过采取清除病源,加强 药物预防,控制Et粮蛋白质水平,避免饲喂单一饲料, 与对症治疗相结合,适当引用抗菌药物,减少应激因 素。要想有效的控制,必须按照“预防为主,防治结合” 的方针,采取防治措施。仔猪副伤寒多发于那些管理 松散,技术落后的猪场。因此很有必要提高对仔猪副 伤寒的认识,积极做好预防工作。 8.3早发现早治疗 治疗要趁早、及时,对症状明显的仔猪用抗菌消 炎,排出毒素等方法进行诊治。在兽医实际工作中遇到 沙门氏菌病时,首先根据临床症状和流行病特点尽早 8小结 仔猪副伤寒疾病是一种常见的多发性传染病, 仔猪发病率和致死率较高,甚至造成大批仔猪发病 死亡,对养殖户造成较大的经济损失。因此在仔猪断 奶时,一定要加强饲养管理,减少应激因素,否则会 诱发引起仔猪副伤寒。在哺乳期间有少量沙门氏菌 存在于圈舍内,在适宜的诱因下,机体抵抗力下降, 特别是对一些胃肠功能不好的仔猪等肠道内的微生 物群系破坏,促进了沙门氏菌的增值,产生大量毒素 所致。 8.1坚持自繁自养的原则 沙门氏菌是引起仔猪副伤寒病的直接原因,猪霍 鉴别和确诊本病,并根据仔猪抵抗力的强弱进行预防 和诊治。治疗本病无特效药物,在实际工作中要针对仔 乱沙门氏菌或猪伤寒沙门氏菌通过消化道浸入机体, 使仔猪的抵抗力下降,从而引起仔猪副伤寒的发生。 部分仔猪从仔猪交易市场或农户家购人,未采取隔 (上接第62页) 猪的新陈代谢尽早补液补糖,同时采取中西医结合疗 法,采用注射、口服等多途径用药,进行综合防治。 (编辑:高真贞) and respiratory syndrome virus[J].Journal ofGeneral Virology,1998,79(5):989—999. 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