动物基因工程疫苗研究进展

发布: 2005-07-25 |  作者: 方忠意,崔保安 |   来源: 本站原创

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(河南农业大学牧医工程学院,河南 郑州 450002)

摘要: 随着分子生物学及重组dna技术研究的发展,基因工程疫苗的研究不断深入,新型疫苗种类日益繁多。本文对传统疫苗、新型疫苗发展方向及进展情况作以综述,重点阐述了基因工程疫苗种类及其应用利弊。

关键词:基因工程疫苗;生物制品

 

research progress of genetic engineering vaccines

fang zhong-yi,cui bao-an

(college of hisbandry and veterinary,henan agricultural univiersity,zhengzhou 450002,china)

 

abstract:vaccines take an important role in the defence of disease.compareing with traditional vaccines, genetic engineering vaccines have many virtues,and morestudies are made on it.in this article , traditional vaccine and genetic engineering vaccineare introduced, and the research progress in genetic engineering vaccines in therecent ten years is generalized and the future research direction is discussed.

key words: genetic engineering vaccine; biological products

 

自从英国乡村医生edward jenner发明天花疫苗以来,人类已研制出了上千种疫苗用来预防和控制各种疾病,战胜了一次又一次的灾难。不可否认,疫苗已成为人类同疾病斗争的一种必不可少的重要武器。

回顾疫苗的发展过程,可将疫苗的发展史划分为三个时期:第一、古典疫苗时期,即在病原体发现前据反复观察和摸索经验而制出疫苗的时期,如jenner发明的天花疫苗,pasteur首创的禽霍乱弱毒疫苗;第二、传统疫苗时期,即利用病变组织,鸡胚或细胞增殖病毒来制备灭活疫苗和弱毒疫苗;用培养基培养完整的细菌制备灭活疫苗和弱毒疫苗。第三、基因工程疫苗时期,即采用dna重组技术生产疫苗。

传统疫苗的研制和生产主要是通过改变培养条件,或在不同寄主动物上传代使致病微生物毒性减弱,或通过物理、化学方法将其灭活来完成的。随着人类知识的不断进步,传统疫苗的局限性也日益显露出来:(1)动物和人类的病毒需要在动物细胞中培养,这使得疫苗生产的成本很高;(2)疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能没有完全杀死或充分减毒,这会导致疫苗中含有强毒性致病物质,进而使得疾病在更大的范围内传播;(3)减毒菌株有可能会发生突变;(4)有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。

20世纪80年代随着现代生物学技术的兴起,特别是dna重组技术的出现,为研制新一代的疫苗提供了崭新的方法。基因工程疫苗是用分子生物学技术,对病原微生物的基因组进行改造,以降低其致病性,提高其免疫原性,或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上,制成疫苗,接种动物,产生免疫力和抵抗力,达到防制传染病的目的。

目前利用基因工程技术已经和正在研制开发的新型疫苗主要有亚单位疫苗、活载体疫

 

作者简介:方忠意,河南农业大学在读硕士研究生.通讯作者:崔保安(1948-),男,河南荥阳人,河南农业大学教授,主要从事动物微生物与免疫学研究.

苗、dna疫苗、转基因植物可食疫苗、合成肽疫苗、抗独特型疫苗等,这些疫苗统称为基因工程疫苗。

传统疫苗在预防和控制传染病过程中起到了重要的作用,但随着现代生物学技术日新月异的发展,尽管目前基因工程疫苗研究还未获得全面突破性进展,但由于传统疫苗的缺陷和基因工程疫苗的潜在优势,基因工程疫苗逐渐成为疫苗研究的热点。

与传统疫苗相比,基因工程疫苗有以下优点:(1)把保护性抗原基因插入载体的能力,修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因,细菌和病毒载体,都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗,这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力;(2)它们易于大规模使用(喷雾或气雾);(3)生产费用相对较低,目前世界上几个研究组织正在生产特定的禽用疫苗载体。

另外,还有一些病毒需要分子生物学技术开发新型疫苗,它们包括:(1)有不能或难以用常规法培养的病毒,如新城疫弱毒株在鸡胚成纤维细胞上生长不良;(2)常规疫苗效果差或反应大,如传染性喉气管炎疫苗;(3)有潜在致癌性或免疫病理作用的病,如白血病、法氏囊病、马立克氏病;(4)能够降低成本,简化免疫程序的多价疫苗,如传染性支气管炎血清型多而且各型之间交叉保护性差,也可以将几个疾病的病毒抗原在同一载体上表达而生产出一次接种预防多种疾病的多价苗,实现这一计划只有通过基因工程技术才有可能做到;(5)有些病原微生物对人类危害较大,在培养过程中很容易散毒或感染研究和生产人员,如sars病毒。基因工程提供了一个研制疫苗的更加合理的途径,现在可以在相对可以预测的情况下生产无致病性的、稳定的细菌和病毒,这与常规活疫苗研制的经典发展历程相反,同时还能生产与自然型病原可区分的疫苗,这将大大有助于疫病的诊断和扑灭程。

基因工程疫苗应该比目前应用的常规疫苗具备更多优点,为了被人们接受,它们必须具备安全性、生产工艺、免疫效力、免疫期、免疫途径、生产成本等方面的优点,并被有关管理部门和公众接受。

1      基因工程亚单位疫苗  

  基因工程亚单位疫苗(subunit vaccine)又称生物合成亚单位疫苗或重组亚单位疫苗。是指它只含有病原体的一种或几种抗原。而不含有病原体的其他遗传信息。原则上讲,用这些疫苗接种动物,都可使之获得抗性而免受病原体的感染。亚单位疫苗不合有感染性组分,因而无须灭活,也无致病性。自l981年成功地将口蹄疫病毒的抗原性多肽基因vp3克隆到大肠埃希氏菌内并制成用于牛和猪的疫苗之后,这种方法又成功地应用于猫白血病疫苗以及预防仔猪腹泻病的k88疫苗等的研制[1]。

国外在20世纪80年代初将乙型肝炎病毒(hbv)s基因的一个835bp片段克隆在表达载体上,在酵母中表达出了hbsag蛋白,使之成为第一种利用真核表达系统生产的基因工程疫苗。酵母表达系统现在已经大规模生产供给人类使用的第一代重组肝炎疫苗[2]。迄今,已研制出许多亚单位疫苗。有病毒性疾病的和细菌性疾病的,也有激素类的亚单位疫苗。

亚单位疫苗是利用单一蛋白质抗原分子来诱导免疫反应的。因此,在研制亚单位疫苗时,首先要明确编码具有免疫活性的特定抗原的dna,一般选择病原体表面糖蛋白编码基因;而对于易变异的病毒(如a型流感病毒)则可选择各亚型共有的核心蛋白的主要保护性抗原基因序列。其次,应用重组dna技术研制亚单位疫苗,还必须有合适的表达系统用来生产基因产物。每一系统的目标都是为了达到所需基因产物的高水平表达。因此,研究和了解各种表达系统中基因表达和产物稳定性的调节和控制参数是十分重要的工作。用于亚单位疫苗生产的表达系统主要有大肠埃希氏菌、枯草杆菌、酵母、昆虫细胞、哺乳类细胞、转基因植物、转基因动物。基因工程亚单位疫苗分以下3类。

1.1  细菌性疾病亚单位疫苗

   传统的细菌疫苗用全菌、细菌胞壁抽提物或培养肉汤粗滤液制成,除保护性免疫原外,还含有很多不相关的和有毒的成分。鉴定和分离致病菌关键的免疫原和毒力因子是研究细菌性亚单位疫苗的基础,现已研制出包括产肠毒素性大肠杆菌病、炭疽、链球菌病和牛布鲁氏菌病等的亚单位疫苗,都能对相应的疾病产生有效的保护甚至对不同血清型的疾病也有交叉保护作用。

1.2  病毒性疾病亚单位疫苗

    研制病毒性亚单位疫苗比细菌性亚单位疫苗简单,病毒病原体只编码少数几种基因产物,几乎所有病毒基因组已经被克隆和完全测序,有的还在被克隆和测序的过程中。这为病毒性亚单位疫苗的研制提供了有利条件。目前已商品化或在中试阶段的病毒性疾病的亚单位疫苗主要有乙型肝炎、口蹄疫、狂犬病等十几种亚单位疫苗。据报道,用酿酒酵母表达了鸡传染性腔上囊病病毒vp2,研制的亚单位疫苗完全可以取代传统灭活疫苗[3]。中国台湾省研制的禽流感亚单位疫苗效力远比灭活疫苗高[4]。

1.3  激素亚单位疫苗

    通过激素调控促进动物生长是生物技术研究的重要课题之一。动物的生长主要受生长激素的调节,而生长激素的分泌受到生长抑制素的抑制。所谓生长抑制素疫苗是以生长抑制素作免疫原,使免疫动物的生长抑制素水平下降,生长激素释放增多,使牛、羊等家畜获得显著的增重效果。杜念兴等将化学合成的生长抑制素基因(14肽)克隆到puc12质粒中,在大肠埃希氏菌中表达,进而将该基因与hbsag基因融合,用痘苗病毒载体在vero细胞中表达,表达产物具有良好的免疫原性[5]。

2  基因工程活载体疫苗   

人们可以用基因工程的方法对细菌和病毒进行改造,使之成为活体重组疫苗(1ive recombinant vaccine)。这种活体重组疫苗可以是非致病性微生物通过基因工程的方法使之携带并表达某种特定病原物的抗原决定簇基因,产生免疫原性;也可以是致病性微生物通过基因工程的方法修饰或去掉毒性基因以后,仍保持免疫原性。在这种疫苗中,抗原决定簇的构象与致病性病原体抗原的构象相同或者非常相似。活载体疫苗克服了常规疫苗的缺点,兼有死疫苗和活疫苗的优点,在免疫效力上很有优势。

2.1  基因突变疫苗及基因缺失疫苗

    这类疫苗是人为地使病毒的某一基因完全缺失或发生突变从而使该病毒的野毒株毒力减弱,不再引起临床疾病,但仍能感染宿主并诱发保护性免疫力。最有代表性的例子是猪伪狂犬病毒(prv)糖蛋白e基因缺失(ge-)及胸腺核苦酸激酶基因突变失活(tk-)株的活疫苗,ge和tk基因产物的缺失,使野毒prv的致病性显著减弱。其免疫力不仅与常规的弱毒疫苗相当,而且由于其ge基因的缺失,使其成为一种标记性疫苗。即用该疫苗免疫的猪在产生免疫力的同时不产生抗ge抗体,而自然感染的带毒猪具有抗ge抗体。正是因为它具有这一特殊的优点,所以正在实施根除伪狂犬病计划的欧共体国家,只允许用这种ge—基因工程伪狂犬病活疫苗,而不再允许使用常规的伪狂犬病活疫苗。虽然,到目前为止这类疫苗中成功的例子还不多,但的确是研制疫苗的一个重要方向。

2.2  复制性活载体疫苗

    这类疫苗以某种非致病性病毒(株)或细菌为载体来携带并表达其他致病性病毒或细菌的保护性免疫抗原基因。即用基因工程方法,将一种病毒或细菌免疫相关基因整合到另一种载体病毒或细菌基因组dna的非复制必需片段中构成重组病毒或细菌,在被接种的动物体内,特定免疫基因可随重组载体病毒或细菌的复制而适量表达,从而刺激机体产生相应的免疫抗体。

2.2.1病毒活载体疫苗  常作为载体的病毒有痘苗病毒、禽痘病毒、火鸡疱疹病毒、腺病毒、伪狂犬病毒、反转录病毒、慢病毒等,这里仅介绍常见的几种病毒活载体疫苗。此疫苗具有常规疫苗的所有优点,而且便于构建多价疫苗,建立鉴别诊断方法。

2.2.2细菌活载体疫苗   细菌活载体疫苗是指将病原体的保护性抗原或表位插人已有细菌基因组或其质粒的某些部位使其表达。或将病原体的保护性抗原或其表位在细菌的表面表达。目前主要有沙门氏菌活载体疫苗、大肠杆菌活载体疫苗、卡介苗活载体疫苗以及以单核细胞增多性李斯特菌和小肠结肠耶尔森氏菌为载体的其他细菌活载体疫苗[6].

在实验室条件下应用得比较成功的这类基因工程疫苗有:能表达猪瘟病毒囊膜糖蛋白el的重组prv(tk-),能表达鸡新城疫病毒的血凝素或融合蛋白的重组fpv,能表达禽流感病毒血凝素基因的重组fpv [4],能表达禽流感病毒血凝素基因的重组禽痘病毒,能表达马立克病病毒(mdv)糖蛋白b抗原的重组禽痘病毒,能表达鸡新城疫病毒囊膜糖蛋白、i型mdv糖蛋白b抗原或传染性法氏囊病病毒vp2抗原的重组火鸡疤疹病毒(htv),能表达狂犬病囊膜糖蛋白的重组痘苗病毒等,能表达狂犬病囊膜糖蛋的重组犬疱疹病毒等[6]。不过,复制性活载体疫苗都有一个共同的缺陷,即畜禽体内的抗载体病原的抗体会干扰或完全抑制活载体的复制,从而影响了插入基因的表达。因此这类疫苗不能用于已有抗活载体抗体的畜禽和二次免疫。

2.3  非复制性活载体疫苗

    这类基因工程疫苗的构建方法与前一类复制性活载体疫苗相同,但选用的载体病毒不能在免疫接种动物的体内复制,是一种宿主限制性疫苗。不过,特定强毒的免疫原性基因仍能在接种动物体内少量表达,并足以刺激保护性免疫反应。例如以金丝雀痘病毒(cpv)为载体表达狂犬病病毒囊膜糖蛋白基因的重组病毒疫苗用来预防人和哺乳动物的狂犬病(kv)。此外,以cpv为载体在整合进犬瘟热病毒(cdv)、猫白血病病毒(flv)、马的日本脑炎病毒(eev)、马流感病毒的相应免疫原基因后,也已在实验室中显示出良好的免疫效果。

研制活病毒载体疫苗,必须注意人用疫苗和畜禽用疫苗的区别,人用疫苗的焦点是安全性,畜禽用疫苗除安全性外还要考虑成本效益。选择理想的载体是活载体疫苗研制及应用成功的关键。目前常用的有fpv载体疫苗,fpv是已知的最大的动物病毒,基因组长达300kb,可以容纳大片段外源基因,是构建多价或多联疫苗的理想载体。除痘病毒外,疱疹病毒和腺病毒也被选作载体。疱疹病毒作为载体的优点是:能刺激很强的细胞免疫应答和强而持久的体液免疫应答;基因组大,能容纳较大的外源基因片段;特异宿主范围窄,不像痘苗病毒那样存在种间扩散等问题。腺病毒也能引起好的体液和细胞免疫应答,在自然呼吸道感染情况下还能产生好的粘膜免疫应答,腺病毒的特异宿主范围也窄,这些都是用作疫苗载体的有利条件。研制腺病毒载体动物疫苗的前景尤其诱人。以疫苗株沙门菌和卡介苗作为外源基因的载体己越来越引起研究者们的兴趣。细菌载体本身具有佐剂的作用,能刺激产生强的b细胞和t细胞免疫应答。口服沙门菌还能刺激粘膜免疫,无须注射,因此用它作载体更具吸引力。  

活载体疫苗的研究非常活跃,其优点是[7]:(1)活载体疫苗可同时启动机体细胞免疫和体液免疫,避免了灭活疫苗的免疫缺陷;(2)尤为重要的是活载体疫苗可以同时构成多价以至多联疫苗,例如以鸡痘病毒为载体的鸡马立克氏病+新城疫+鸡痘三联疫苗等,既能降低生产成本,又能简化免疫程序,还能克服不同病毒弱毒疫苗间产生的干扰现象。(3)疫苗用量少,免疫保护持续时间长、效果好,不须添加佐剂,降低了成本;(4)不影响该病的监测和流行病学调查。然而其缺点是不能忽视的:(1)katz等的研究表明,猪prv基因缺失疫苗株可与野生型强毒株进行基因重组,从而使重组病毒毒力增强。而猪prv基因缺失疫苗株和野生型强毒株均可在非靶动物浣熊体内存活并繁殖,这就为2个毒株间的基因重组,进而导致毒力增强提供了先决条件[5]。(2)痘苗病毒能在哺乳动物体内复制,而与天花病毒类似的痘苗病毒在动物上应用会进化出对人类有致病性的新病毒,引起未种痘病毒疫苗人群感染,并使极少数感染者发病,因而重组痘病毒疫苗难以商品化[9]。(3)活载体疫苗在二次免疫时还会诱发针对载体的排斥反应等。

3  核酸疫苗 

核酸疫苗(nucleic vaccine)又名基因疫苗(gene vaccine)或dna疫苗(dna vaccine),是一种或多种抗原编码基因克隆到真核表达载体上,将构建的重组质粒直接注入到体内而激活机体免疫系统,因此也有人称之为dna免疫。l995年,who在日内瓦召开国际会议,将其统一命名为核酸疫苗。它所合成的抗原蛋白类似于亚单位疫苗,区别只在于核酸疫苗的抗原蛋白是在免疫对象体内产生的。研究发现,对肌肉直接进行dna注射能够得到表达的蛋白产物,并指出这可能为发展疫苗提供了新的途径。有学者将携带流感病毒核心蛋白编码基因的质粒注入小鼠肌肉,使小鼠产生了对多种流感病毒的免疫保护,开辟了基因疫苗研究的新时代。目前已有多种分别针对艾滋病、流感、癌症等疾病的基因疫苗进入临床试验阶段,针对狂犬病、猪瘟、麻疹和过敏等各种疾病的基因疫苗研究也在进行中[10]。      

基因疫苗与重组亚单位疫苗一样,都是利用单一蛋白质抗原分子来诱导免疫反应,因此首先要明确编码具有免疫活性的特定抗原的dna;其次是选择合适的质粒载体,虽然病毒载体曾经被用作抗原因载体,但无沦是用腺病毒载体还是逆转录病毒载体,总体上达到的免疫效果都不如用质粒载体。而且,细菌质粒本身没有很强的免疫原性,这对保证质粒在体内长期稳定地表达有重要意义。核酸疫苗大多采用质粒作载体。常用的质粒载体启动子多为来源于病毒基因组的巨细胞病毒(cmv)早期启动子,具有很强的转录激活作用;另外,疫苗dna中还可包含一些合适的增强子、终止子、内含子、免疫激活序列及多聚腺苷酸信号等。

 基因疫苗导人动物体的方法和途径主要有注射、粒子轰击技术和口服、鼻内滴注等[11]。核酸疫苗能引起多种免疫反应:体液免疫反应,细胞毒t淋巴细胞免疫反应和辅助t细胞反应。   

核酸疫苗是近几年来新兴的一种疫苗,它以其独特的优点吸引着人们:(1)抗原合成和递呈过程与病原的自然感染相似,通过mhc ⅰ类和ⅱ类分子直接递呈免疫系统。特别是特异性cd8+淋巴细胞(ctl)的免疫反应,这是灭活疫苗和亚单位疫苗不能比拟的;(2)免疫原的单一性,只有编码所需抗原基因导入细胞得到表达,载体本身没有抗原性。而重组的病毒活载体疫苗除了目的基因表达外,还有庞大而复杂的免疫蛋白;(3)易于构建和制备,稳定性好,成本低廉,适于规模化生产。但其潜在的危险性也非常令人担忧[8]:(1)被注射的、可由宿主吸收的dna有可能被整合到宿主的染色体中,并引起插入突变。在理论上,外源dna引人体内敏感细胞中可能通过插入活化致癌基因,插入激活宿主细胞原致癌基因或插入灭活抑制基因引起肿瘤细胞形成.尽管这种概率很低;(2)外源抗原的长期表达可能导致不利的免疫病理反应;(3)使用编码细胞因子或协同刺激分子的基因可能具有额外的危害;(4)有可能形成针对注射dna的抗体和出现不利的自身免疫紊乱;(5)所表达的抗原可能产生意外的生物活性。解决这些安全问题是研究核酸疫苗的焦点。

4  合成肽疫苗  

合成肽疫苗(synthetical peptide vaccine)也成为表位疫苗(epitope  vaccine),是用化学合成法人工合成类似于抗原决定簇的小肽(约20~40个氨基酸)。 合成肽疫苗分子是由多个b细胞抗原表位和t细胞抗原表位共同组成的,大多需与一个载体骨架分子相耦联。合成肽疫苗的研究最早始于口蹄疫病毒(fmdv)合成肽疫苗,主要集中在fmdv的单独b细胞抗原表位或与t细胞抗原表位结合而制备的合成肽疫苗研究。虽然取得了一定的进展,但仍未获得一种具有理想保护作用的合成肽疫苗。分析合成肽疫苗免疫效果不佳的原因主要有[12]:(1)疫苗缺乏足够的免疫原性,很难如蛋白质抗原那样诱导集体的多种免疫反应;(2) b细胞和t细胞抗原表位很难发挥协同作用;(3)缺乏足够多的b细胞抗原表位的刺激。针对提高合成肽疫苗的免疫原性,进行了许多研究,如独特型肽疫苗、热休克蛋白—肽复合体疫苗等。一般来说单独的抗原决定簇的免疫原性较弱,所以通常要与载体偶联,或以融合蛋白的形式进行免疫,还可以与细胞因子一起作用,以提高免疫原性。试验证明,热休克蛋白—肽复合体可以诱发很强的细胞反应,有持续时间较长,又有记忆功能且不需要佐剂等优点。

目前针对乙型肝炎病毒、狂犬病病毒、人脊髓灰质炎病毒、鸡新城疫病毒、吁肠孤病毒以及委内瑞拉马脑炎病毒等的抗独特型抗体的研究较为活跃,其中针对乙型肝炎病毒表面抗原和呼肠孤病毒s1抗原的抗独特型抗体在实验动物上已证明具有很好的保护作用。另外,针对仙台病毒特异性t淋巴细胞受体的抗独特型抗体可以在小鼠引起细胞毒性t细胞应答,并能保护小鼠抵抗病毒攻击。与传统的疫苗相比,由于抗独特型抗体较天然的病毒抗原免疫诱导的中和抗体水平低.故抗独特型抗体在应用时、也需要与一定的载体如钥孔虫戚血蓝蛋白或lps进行偶联,或交联后附以佐剂并采用适当的剂量进行免疫。此外、抗独特型抗体疫苗制造方法较为复杂、有异种蛋白副反应。抗独特型抗体疫苗在应用到实际之前尚需做很多工作,但具有传统疫苗不能取代的作用[13]。

5  转基因植物可食疫苗

转基因植物可食疫苗(transgenic plants edible vaccines)是利用分子生物学技术利用,将病原微生物的抗原编码基因导入植物,并在植物中表达出活性蛋白,人或动物食用含有该种抗原的转基因植物,激发肠道免疫系统,从而产生对病毒、寄生虫等病原菌的免疫能力。

与常规疫苗相比较,转基因植物疫苗具有独特的优势:(1)可食用性,使用方便。将表达抗原的植物直接伺喂动物,给药过程非常方便,避免了繁琐的免疫程序;(2)生产成本低廉,易大规模生产。只需适宜的场地、水、肥和少量农药,不需严格的纯化程序;(3)使用安全,没有其他病原污染。其他疫苗在大规模细胞培养或繁殖过程中,很容易发生病原微生物特别是霉形体的污染,而转基因植物疫苗不存在这一问题,植物病毒不感染人和动物;(4)转基因植物能对蛋白质进行准确的翻译后加工修饰,使三维空间结构更趋于自然状态,表达的抗原与动物病毒抗原有相似的免疫原性和生物活性;(5)投递于胃肠道粘膜表面,进入粘膜淋巴组织,能产生较好的免疫效果。传统的非经肠道疫苗几乎不能产生特异的粘膜免疫。    尽管转基因植物生产基因工程疫苗有许多优点,但就目前技术而言,仍存在疫苗在植物中的表达水干较低、提纯困难、口服时有被消化可能等问题[14,15]。

利用转基因植物生产人用或兽用疫苗已受到科技界和国际社会的高度重视,被很多国家和地区列为重点发展的高科技项目之一,因此有广阔的应用前景。

目前,国外已经有将乙型肝炎病毒表面抗原(hb-sag)、 变异链球菌表面蛋白(spaa) 、大肠杆菌热敏肠毒素b亚单位(lt-b)、霍乱毒素b亚单位(ctb), norwalk病毒衣壳蛋白(nvcp)、狂犬病病毒糖蛋白、传染性胃肠炎病毒(tgev)、口蹄疫病毒(fmdv)、免出血病病毒(rhdv)在植物中表达的报道,而国内在转基因植物可食疫苗方面的研究的报道甚少。

6  抗独特型疫苗

抗独特型疫苗(anti-idiotypic vaccine)免疫调节网络学说发展到新阶段的产物。抗独特型抗体可以模拟抗原物质,刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等效应的抗体,由此制成的疫苗称为抗独特型疫苗或内影像疫苗(internal image vaccine)。

抗独特型疫苗的有许多优点:(1)可以不接触活的病原微生物及其组成成份,因而很安全;(2)用杂交瘤细胞在体外产生大量单克隆抗独特型抗体比较容易,花费小,生产周期短.浓缩纯化简单便;(3)抗独特型疫苗较非活化病毒能诱导更多的活性t、b细胞反应;(4)抗独特型疫苗对新生儿有特别价值;(5)抗独特型疫苗仅启动其携带内影像抗原决定簇的抗体反应;(6)能模仿选择性抗原决定簇使其被工程化。同时,独特型疫苗也存在的许多问题:(1)最困难的是在很多可能的抗独特型抗体中选择特异的抗独特型抗体(2)很难预抗独特型疫苗产生免疫反应或免疫耐受,(3)抗独特型抗体是异种蛋白,重复免疫人可致血清病,(4)抗独特型疫苗免疫还不能提供完全的保护,(5)由于抗独特型网络的复杂性,当一些抗独特型抗体活化保护性免疫时,另一些抗独特型抗体可能启动病理性反应。

目前已有许多研究工作用抗独特型抗体制作的实验室疫苗,接种动物能抵抗病原的感染,如伪狂犬病病毒、牛疱疹病毒-ⅰ、新城疫病毒和弓形虫等[16]。抗独特型抗体疫苗目前尚处于实验室阶段,达到临床使用的研究目标依然任重道远。

    基因工程疫苗技术是一项新兴的具有应用前景的生物技术。我国兽医生物技术的发展虽然面临许多问题,但从长远来看前途还是光明的。研制畜禽用疫苗的首要原则就是要获得巨大的经济效益和社会效益。多联或多价疫苗能降低生产成本、简化免疫程序,并且多联苗还可克服不同病毒弱毒苗间产生的干扰现象,因此将是畜禽基因工程疫苗的主要发展方向。

 

 

 

 

 

 

 

参考文献:

[1] 吴石金,任军.畜禽基因工程疫苗研究现状及其应用前景[j].畜禽业,1999,(9):13-14.

[2] 瞿礼嘉.现代生物技术导论[m].北京:高等教育出版社,1998.

[3] 裴建武,郭玉璞,周顺伍.传染性法氏囊炎基因工程疫苗研究进展[j].中国兽药杂志,1997,31(3):52-53.

[4] 马文军,于康震.禽流感疫苗[j].中国预防兽医学报,1999,21(5):380 400.

[5] 崔治中.动物基因工程疫苗安全性及免疫效力的评估[j].中国兽医杂志,1997,31(1):53-57.

[6]  钱建飞.动物基因工程疫苗研究进展[j].中国预防兽医学报,2000,22:189-192

[7]  韩雪清,刘湘涛. 基因工程疫苗的研究进展[j].中国兽医科技,2003,33(5):19-23

[8] 范书才.兽用基因工程生物制品的安全问题[j].中国兽药杂志,2000,34(6):39-42.

[9] 吴艳涛,刘秀梵.新城疫基因工程疫苗研究[j].中国兽药杂志,2001,35(4):56-59.

[10] 陆军,严维耀,郑兆鑫.基因疫苗——防治疫病的新武器[j].生命的化学,2000,20(1):17-19.

[11]  殷震,刘景华.《动物病毒学》[m].北京:科学出版社,1997.

[12]  张洪勇,金宁一.合成肽疫苗的分子设计[j].生物技术通讯 ,2003,14(2):145-147

[13]  冯涛,马秀丽,刁有祥.抗病毒病高新技术疫苗研究进展[j].辽宁畜牧兽医,2001,1:30-33

[14]  吴建祥等.转基因植物生产基因工程疫苗技术[j].中国预防兽医学报,2001,23(3):157-158

[15] 庞 伟,侯宗柳. 转基因植物疫苗研究进展[j]. 中国天然药物,2004,2(3):141-145

[16] 朱瑞良,王允超,路建彪.生物制品,专家为你揭开面纱[j], 动物科学与动物医学, 2003,20(5):8-11
 

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