豬藍耳病疫苗的免疫原性、保護效果以及安全性綜述 豬藍耳病(PRRS)給世界各國的養豬業造成了嚴重的經濟損失。近幾年,由藍耳病病毒(PRRSV)變異毒株引起的高致病性PRRS給中國以及泰國、越南、柬埔寨等東南亞國家造成了嚴重影響,導致極高的死亡率,并且幾乎波及所有日齡段的豬群。 PRRSV屬于動脈炎病毒科動脈炎病毒屬,為有囊膜的正鏈單股RNA病毒,基因組大小約15 kb,共有9個開放閱讀框(ORF)。PRRSV可以分為歐洲(EU)和北美(NA)兩種基因型。這兩種基因型的病毒核苷酸序列彼此同源性約6 0%。在同一種基因型內部,各種不同的分離株彼此核苷酸序列的變異性最高可達20%。 無論是歐洲型還是美洲型的PRRSV都能夠引起母豬繁殖障礙,其主要特征是產木乃伊胎、死胎、流產等。該病毒還會引起生長豬發生呼吸系統疾病,呼吸疾病往往呈亞臨床感染狀態,嚴重程度同毒株的強弱有關。受PRRSV感染的豬群通常生長、生產性能差,容易繼發其他病毒、細菌等病原微生物的感染。 目前用于控制PRRS的措施有全進全出的生產模式、加強生物安全措施、定期檢測豬群中的抗原和抗體水平以及疫苗接種。疫苗一般可用于減少臨床損失,并能夠預防病毒感染。當然同其他防控PRRS的措施相比,疫苗接種相對來說是一種成本較低的方法。當前主要的商業化PRRS疫苗有兩種,分別是改良型弱毒疫苗和滅活疫苗。PRRS的弱毒疫苗被公認具有良好的保護效果,但該疫苗的免疫原性、交叉保護作用和安全性仍是很多學者關注的問題。而滅活疫苗盡管安全性較高,但保護力卻有限。本文主要討論目前常用的兩種PRRS疫苗的免疫原性、保護效果和安全性。此外,介紹當前研究人員正在研制的各種針對PRRSV的新型疫苗,供讀者參考。 1 弱毒疫苗 如今,已有不少國家批準了PRRS弱毒疫苗的使用。美國批準的弱毒疫苗是針對北美型PRRSV,而歐洲批準的則是針對歐洲型PRRSV。其他一些國家批準使用的弱毒疫苗往往是針對上述兩種基因型的PRRSV。 1.1 免疫原性 已批準商用的PRRS弱毒疫苗,無論是針對歐洲型還是北美型PRRSV,其所引起的體液免疫和細胞介導免疫均比較弱。 疫苗免疫后,針對PRRSV的特異性抗體一般在2周后出現,4周左右到達峰值。大多數抗體針對的是不具有中和活性的病毒核衣殼蛋白。這些抗體能夠提供一定的臨床保護,但其保護作用的機制迄今仍未研究清楚。PRRSV特異性的中和抗體通常在免疫4周后出現,但在整個免疫的過程中滴度相對較低(約23~25)。中和滴度較低的原因尚不清楚,可能與誘導中和表位和高度糖基化的主要以及次要中和表位的存在有關。PRRSV特異性的細胞介導反應大約在免疫2~4周后出現,這主要由淋巴細胞的產生以及免疫應答中γ干擾素所決定。與針對PRRSV的免疫反應有關的T細胞亞群主要是 CD 4+CD 8+和CD 4-CD8+,兩者分別被認為是豬記憶性T細胞輔助細胞和細胞毒性T細胞。PRRSV特異性的T細胞產生γ干擾素隨著時間的增加而增加,在免疫32周之后達到高峰。這與其他一些病毒如偽狂犬病毒(PRV)的弱毒疫苗相比,產生的時間顯得十分滯后。 PRV的弱毒疫苗通常在免疫后1周就出現特異性的T細胞產生γ干擾素,4周后達到高峰。滯后以及細胞介導反應較弱的原因尚未完全研究清楚,可能的一部分原因是同病毒介導的對Ⅰ型于抗素(IFN)的抑制以及其他促炎癥細胞因子如白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-12(IL-12)以及腫瘤壞死因子α(TNFα)有關。細胞介導反應較弱的原因還有可能與病毒對抗炎癥細胞因子(如IL-10 、轉化生長因子-β)產生的上調作用的能力有關。 免疫弱毒疫苗的豬受到PRRSV野毒感染后,如果野毒同疫苗毒具有基因的同質性,疫苗并不能產生系統的回憶性抗體和細胞介導反應;反之,如果野毒同疫苗毒具有基因的異質性則可以產生系統性的回憶性抗體。回憶性抗體缺乏的現象在多次免疫弱毒疫苗后仍然能夠觀察到。上述與疫苗毒同質或者異質而產生回憶性抗體免疫應答不同現象的發生機理也尚不清楚,但這似乎并不影響弱毒疫苗的保護作用。 1.2 保護效果 PRRS 弱毒疫苗能夠有效地預防由PRRSV引起的繁殖以及呼吸疾病。疫苗有助于防止母豬發生病毒血癥,減少產前或產后仔豬死亡的數量,以及先天性感染病毒的仔豬數量。免疫過疫苗的母豬產下的仔豬在哺乳期與那些未免疫過疫苗的母豬產下的仔豬相比,體重較重,存活率高。弱毒疫苗用于已經感染PRRSV的母豬,能夠有效地減少流產以及返情現象的發生,增加產奶量和斷乳仔豬存活率。 對于生長豬而言,接種PRRS弱毒疫苗有助于減少病毒血癥、呼吸道癥狀以及提高生長性能。在PRRS急性暴發或者呈地方性流行時,疫苗有助于減少豬群向外排毒,并提高生長性能。盡管弱毒疫苗保護效果很好,但對于弱毒疫苗效力的一些擔心也逐漸顯現,首先,疫苗產生保護的效果相對較慢(免疫后3~4周);其次,疫苗存在較強的病毒基因型特異性,甚至毒株特異性。針對北美株的疫苗只能用于北美型PRRSV感染,反之亦然;第三,PRRS 弱毒疫苗免疫之后,有可能干擾其他豬病疫苗的保護效果(如豬肺炎支原體疫苗,在免疫支原體疫苗期間,同時免疫PRRS 弱毒疫苗會降低支原體疫苗的保護力)。 1.3 安全性 PRRS 弱毒疫苗的主要關注點是容易出現疫苗毒力返強的現象。這主要是通過疫苗毒的基因突變或者由野毒重組引起。恢復毒力的疫苗毒能夠引起臨床疾病,包括生殖以及呼吸道疾病,并且可進一步影響生產性能。返強的疫苗毒能夠在母豬妊娠后期穿過胎盤,引起木乃伊胎或者死胎。由這類母豬產下的仔豬能夠成為PRRSV的攜帶者,并可以向外排毒,將病毒傳給同群的其他仔豬。此外,免疫過弱毒疫苗的豬在免疫4周之后仍有可能發生由疫苗毒引起的病毒血癥,這也會使患病毒血癥的仔豬將病毒傳給其他仔豬。 2 滅活疫苗 PRRS滅活疫苗已在歐洲以及其他一些國家被批準使用,但美國尚未批準使用。滅活疫苗曾在美國市場出現過,但后來生產商于2005年停止生產。滅活疫苗既有針對北美型PRRSV也有針對歐洲型PRRSV的。 2.1 免疫原性 同弱毒疫苗不同的是,豬免疫滅活疫苗之后,采用檢測抗體的ELISA試劑盒或者病毒中和試驗并不能夠檢測到抗體。此外,由淋巴細胞增殖以及免疫回應反應中γ干擾素的產生所決定的特異性的細胞介導反應也幾乎沒有。當滅活疫苗用于PRRSV感染陽性的豬群中,疫苗有助于PRRSV抗體水平以及細胞介導反應的增加。在第2次免疫2周之后,可以檢測到免疫反應的增強。這些發現說明在有PRRSV感染的豬場中,滅活疫苗有作為治療性疫苗的潛在作用。 2.2 保護效果 PRRS 滅活疫苗的保護效果比弱毒疫苗低。對于幼齡豬而言,滅活疫苗在預防繁殖障礙以及先天性感染方面很容易失敗。對于生長豬和公豬而言,滅活疫苗并不能減少病毒血癥以及公豬通過精液排毒。 當然,滅活疫苗的優點也是顯而易見的,一般不會存在毒力返強的現象。疫苗有助于提高繁殖性能,如增加產仔率和產仔數量,也有助于保持仔豬的健康狀態。 2.3 安全性 PRRS滅活疫苗是安全的。迄今尚未有PRRS 滅活疫苗對豬的健康有負面影響的報道。 3 其他類型的PRRS疫苗 多年來,各國學者一致努力研制出一種理想的PRRS疫苗。理想的疫苗應該具有較強的免疫原性,提供廣泛的保護力以及安全性。有研究報道稱混合多種PRRSV毒株的佐劑疫苗。也有不少研究報道了各種新型的基因工程疫苗,如DNA疫苗、亞單位疫苗、合成肽疫苗及采用腺病毒、偽狂犬病病毒、痘病毒或者傳染性胃腸炎病毒為載體的病毒載體疫苗和大腸桿菌載體疫苗、昆蟲細胞載體疫苗以及植物疫苗等。這些新型疫苗從實驗結果來看確實具有一定的作用,但離理想的疫苗仍然存在不少差距,且所能提供的保護力也都不及弱毒疫苗。 研制出的黏膜疫苗以誘導黏膜產生免疫保護,特別是呼吸道以及生殖道的黏膜也一直是很多學者的研究熱點。其他的一些病毒如脊髓灰質炎病毒、流感病毒以及人免疫缺陷病毒已形成較為完整的黏膜疫苗研制的理論。PRRSV的糖蛋白5(GP5)和N蛋白結合霍亂毒素有助于誘導黏膜免疫,增強黏膜表面(如腸道以及生殖道)的抗體反應。但還沒有實驗對該疫苗口服使用時的保護效果進行評估。此外,能夠用于PRRS清除計劃的具有區分野毒和疫苗毒的疫苗也是很多學者試圖研究的方向,已有相關的報道,但其保護效果如何尚待進一步評估。 4 展望 當前,限制研制出理想P R R S疫苗的主要因素是對于PRRSV的很多機制尚未研究清楚。如病毒抑制或者逃避宿主先天性免疫和適應性免疫的機制,同上述抑制或逃避機制有關的抗原表位是什么?北美以及歐洲型的PRRSV是否具有共同的抗原表位?PRRSV非結構性蛋白和結構蛋白在病毒的復制、毒力產生、免疫和保護過程中的具體作用等。 研究清楚上述問題對促進PRRSV免疫學的了解至關重要,對疫苗的研制也能提供有效的信息。因此,全世界的研究人員尚需繼續加強對PRRSV的研究,相信不久的將來會有一種理想的疫苗用于PRRS的防控。 |
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