于建立,王 雷,魏 波,凌紅麗
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雞傳染性法氏囊病疫苗應(yīng)用現(xiàn)狀與研究進(jìn)展
于建立,王 雷,魏 波,凌紅麗*
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傳染性法氏囊病是一種急性、高度接觸性傳染病,主要發(fā)生于3~12周齡雛雞,并具有病程短、發(fā)病率高、死亡率高的特點(diǎn),是一直困擾世界養(yǎng)禽業(yè)的重要疫病。傳染性法氏囊病的病原體為傳染性法氏囊病毒(IBDV),主要侵害雛雞的免疫器官法氏囊,損傷淋巴細(xì)胞,從而導(dǎo)致病雞的免疫抑制[1],進(jìn)而增加對其他病原的易感性,甚至造成對其他疫苗的免疫應(yīng)答能力下降。傳染性法氏囊病毒(IBDV)是一種雙鏈RNA病毒,由單層衣殼包被,呈20面體結(jié)構(gòu),直徑達(dá)60 nm。與其他RNA病毒相似,由于自身復(fù)制酶的校正功能弱,變異速度遠(yuǎn)快于其他類型病毒,所以傳染性法氏囊病毒也具有許多的變異體[2],造成了疫病防控的高挑戰(zhàn)性。IBDV的體外生存能力極強(qiáng),可以在雞舍內(nèi)存活122 d,目前養(yǎng)殖企業(yè)大多使用滅活疫苗或弱毒疫苗進(jìn)行防控。
雛雞接種疫苗并產(chǎn)生獲得性免疫應(yīng)答前存在一個免疫空白期,而先天性免疫機(jī)制,尤其是母源抗體的存在,很好地填補(bǔ)了該時期。Block等[3]研究發(fā)現(xiàn)母源性抗體的半衰期一般為5~6 d,但肉雞的母源抗體半衰期僅為3 d。母源抗體半衰期主要依賴于初始抗體的水平,在實(shí)際養(yǎng)殖條件下不同的雞群甚至同一雞群的不同個體之間初始抗體水平各異,導(dǎo)致母源抗體的半衰期長短不一。值得注意是,母源抗體的存在也很大程度上影響了疫苗的使用效果,如何更好地平衡二者仍然是一個世界性難題。為了更有效地預(yù)防與控制傳染性法氏囊病,新技術(shù)和新型疫苗正在被不斷開發(fā)和應(yīng)用。筆者對傳染性法氏囊病疫苗的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并對新型疫苗和新技術(shù)進(jìn)行了展望,以期為該傳染性疾病提供更好的防控策略和方向。
1應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1弱毒疫苗弱毒苗可以在體內(nèi)模擬感染,誘導(dǎo)細(xì)胞免疫和體液免疫。由于其簡單有效,目前被養(yǎng)殖企業(yè)廣泛接受和大規(guī)模應(yīng)用。但是,弱毒疫苗的使用具有一定的風(fēng)險性,存在水平或垂直傳播的可能;尤其是弱毒株毒力返強(qiáng),造成疫病暴發(fā)的現(xiàn)象時有發(fā)生。目前市場上流通的弱毒疫苗大多通過對臨床野毒株的連續(xù)傳代致弱而來,該方法雖然能夠保留病毒的免疫原性,但卻忽視了其毒力返強(qiáng)而造成臨床感染的可能性[4]。
受母源抗體的影響,弱毒疫苗的早期使用效果大打折扣,且對IBDV超強(qiáng)毒株的交叉保護(hù)作用也不如人意。Rautenschlein等[5]證實(shí)由中等強(qiáng)度毒株制成的弱毒疫苗可以克服母源性抗體的干擾,但是會對雛雞法氏囊造成更嚴(yán)重的損傷,甚至?xí)?dǎo)致雛雞出現(xiàn)免疫抑制,而且其對IBDV變異株和超強(qiáng)毒株亦無保護(hù)作用。安全性是弱毒疫苗研發(fā)中的焦點(diǎn)。
1.2滅活疫苗與弱毒疫苗相比,全病毒滅活疫苗在安全性上得到提升。但是,作為一種非復(fù)制性抗原滅活疫苗,必須添加佐劑聯(lián)合使用,并要反復(fù)多次加強(qiáng)免疫,導(dǎo)致疫苗使用成本增加。滅活疫苗一般情況下為油包水劑型,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性T細(xì)胞應(yīng)答和炎癥[6]。滅活疫苗主要通過皮下注射或肌肉注射的方式來接種,接種劑量大,吸收緩慢,導(dǎo)致產(chǎn)生免疫保護(hù)所需時間長,不適于緊急免疫接種,限制了滅活疫苗的應(yīng)用。
1.3基因工程亞單位疫苗隨著分子生物學(xué)技術(shù)的日益完善與實(shí)用化,基因工程疫苗的出現(xiàn)與上市很大程度上改變了當(dāng)前的疫苗免疫形勢。傳染性法氏囊病毒核酸A節(jié)段可以編碼生成110 kD的多聚蛋白,并自動催化成VP2、VP3和VP4蛋白,其中的VP2蛋白是病毒主要的衣殼蛋白,具有良好的致免疫源性,可以作為宿主的保護(hù)性抗原,刺激機(jī)體產(chǎn)生中和抗體[7-8]。VP2蛋白是一種結(jié)構(gòu)依賴性蛋白,其在大腸桿菌[7]、酵母[9]、桿狀病毒[10],甚至植物表達(dá)系統(tǒng)[11]都已經(jīng)被表達(dá)與應(yīng)用。由該抗原制備的商業(yè)化產(chǎn)品不僅安全性良好,而且由于IBDV抗原很多,針對該單一抗原的亞單位疫苗的應(yīng)用更有利于雞群免疫狀態(tài)的監(jiān)測,尤其是對接種雞群與感染雞群的區(qū)分,為養(yǎng)殖場免疫判斷或加強(qiáng)免疫時間點(diǎn)的選擇提供便利,目前已經(jīng)被逐漸推廣使用。Martinez等[12]研究發(fā)現(xiàn)桿狀病毒表達(dá)的抗原蛋白能夠形成管狀結(jié)構(gòu),但其提供的保護(hù)作用要弱于呈二十面體結(jié)構(gòu)的空外殼。此外,將VP2與IL-2融合表達(dá)能夠顯著增強(qiáng)免疫原性[11]。另有研究表明通過IBDV特異性單抗所篩選出的多種抗原表位串聯(lián)表達(dá)的蛋白具有更好的免疫原性[13]。盡管基因工程亞單位疫苗商業(yè)化產(chǎn)品的上市為養(yǎng)殖戶提供了更好的選擇,但是其本身仍有不斷需要完善和開發(fā)之處。
2新型疫苗研究進(jìn)展
2.1抗原-抗體復(fù)合物疫苗復(fù)合物疫苗采用IBDV疫苗株與特異性抗體結(jié)合,該特異性抗體來源于高免雞的血清,與IBDV結(jié)合成緩釋性疫苗,使之安全有效,并能不受母源抗體的干擾[14-15],達(dá)到早期免疫保護(hù)的效果。該疫苗不僅可以采用皮下注射的方式來接種,而且適用于胚胎注射技術(shù)。胚胎注射技術(shù)是將機(jī)械、計算機(jī)技術(shù)和新型疫苗相結(jié)合,對雞胚進(jìn)行超前免疫,避開了飲水、滴鼻和點(diǎn)眼等傳統(tǒng)的疫苗接種方式,更利于實(shí)現(xiàn)自動化和系統(tǒng)化。Jeurissenet等[16]研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合疫苗中的IBDV侵襲雞法氏囊中的淋巴細(xì)胞要比傳統(tǒng)疫苗晚5 d,這與Ivanet[17]的試驗(yàn)結(jié)果相一致:SPF雞在接種疫苗后14 d能夠檢測病毒,而肉雞(存在母源抗體)卻在17~21 d才能夠檢測到。復(fù)合疫苗不僅克服了傳統(tǒng)弱毒疫苗損傷法氏囊的缺點(diǎn),而且能夠促使接種雛雞的脾臟產(chǎn)生更多的淋巴細(xì)胞生發(fā)中心,將病毒拘禁于脾臟和法氏囊的濾泡狀樹突細(xì)胞內(nèi),防止了病毒的大量擴(kuò)散增殖。目前,對重組中和性抗體的不斷深入研究必將更好地促進(jìn)復(fù)合疫苗的發(fā)展[18-19]。
2.2基因改造疫苗傳染性法氏囊病毒(IBDV)的雙鏈RNA全基因測序?yàn)橥ㄟ^遺傳學(xué)改造病毒奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[20]。研究人員最先針對編碼IBDV結(jié)構(gòu)蛋白VP2的核苷酸序列進(jìn)行定點(diǎn)突變,從而獲得以超強(qiáng)毒株為基礎(chǔ)的致弱突變株[21-22]。但是,這種單點(diǎn)突變株也存在毒力返強(qiáng)現(xiàn)象,這表明若要想獲得安全可靠的弱毒變異株,就必須對其核苷酸序列進(jìn)行多位點(diǎn)的系列突變[23]。研究表明,致病性血清Ⅰ型毒株和非致病性血清Ⅱ型毒株的基因重排而構(gòu)成的重配體[24]不僅能降低對法氏囊的損傷,而且能誘導(dǎo)高滴度的特異性中和抗體,是一種潛在的疫苗候選者。
2.3活載體疫苗活載體疫苗以某種非致病性病毒或細(xì)菌為載體來攜帶和表達(dá)其他致病性病毒或細(xì)菌的保護(hù)性免疫抗原基因。目前,雞痘病毒、新城疫病毒[25]、皰疹病毒、乳酸桿菌[26]和T4噬菌體[27]都已被應(yīng)用為傳染性法氏囊病毒VP2蛋白的表達(dá)載體。其中,VP2的皰疹病毒疫苗受母源抗體的干擾少,效力高,同時對變異株具有一定的交叉保護(hù)作用,被證實(shí)是一種安全有效的疫苗[28-29]。活載體疫苗向宿主免疫系統(tǒng)提交免疫原性蛋白的方式與自然感染的真實(shí)情況接近,而且在載體中可以同時插入多個外源基因,達(dá)到一針防多病的目的??傊?,病毒活載體疫苗兼有常規(guī)活疫苗的免疫效力高、成本低以及滅活疫苗的安全性好等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今與未來疫苗研制與開發(fā)的主要方向之一。
2.4核酸疫苗核酸疫苗是將含有編碼靶蛋白基因序列的核酸注射入宿主體內(nèi),通過宿主細(xì)胞表達(dá)抗原蛋白,刺激和誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體和殺傷性細(xì)胞毒作用。該疫苗不僅克服了個體差異性,而且有效解決了母源抗體的干擾,更重要的是其免疫具有持久性。編碼IBDV多聚蛋白的核酸苗要比單純編碼VP2的核酸苗要更有效[30],尤其是與IL-2[31]或IL-6[32]的cDNA聯(lián)合應(yīng)用效果更好。該類核酸疫苗在接種雞胚或1日齡雛雞后,需要要通過滅活疫苗來加強(qiáng)免疫才能發(fā)揮效果[33-34]。沙門氏菌、大腸桿菌等細(xì)菌均可作為IBDV核酸口服疫苗的載體,但是其合成的抗原蛋白通過細(xì)菌細(xì)胞壁的分泌和折疊是一個亟待解決的難題[35-36]。
3展望
盡管傳染性法氏囊病毒已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)超過40年,其防控對養(yǎng)殖業(yè)而言仍是一種世界范圍內(nèi)的難題。除了嚴(yán)格的環(huán)境衛(wèi)生制度外,傳統(tǒng)滅活疫苗和弱毒疫苗的應(yīng)用仍然是目前主要的防控措施。但是,母源性抗體干擾疫苗的使用效果,同時伴隨著病毒變異株及超強(qiáng)毒株的出現(xiàn),都對現(xiàn)有免疫策略提出了更高的挑戰(zhàn),但新技術(shù)和新疫苗的不斷深入開發(fā)與應(yīng)用必將提供更好的保護(hù)。
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摘要傳染性法氏囊病是一種急性傳染病,常常造成感染雞群大量死亡或發(fā)病雞群產(chǎn)肉、產(chǎn)蛋等生產(chǎn)性能下降,對世界養(yǎng)禽業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。作為傳統(tǒng)疫苗,弱毒疫苗和滅活疫苗目前被廣泛使用。但其本身亦具有一定的缺點(diǎn),因此新技術(shù)與新型疫苗也在不斷研究與開發(fā)。對傳染性法氏囊病疫苗的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并對新型疫苗和新技術(shù)進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞傳染性法氏囊病;疫苗;應(yīng)用;發(fā)展
Application Status and Research Progress of Infectious Bursal Disease Vaccine in Chicken
YU Jian-li, WANG Lei, WEI Bo, LING Hong-li*(Qingdao Vland Biotech Co., Ltd, Qingdao, Shandong 266114)
AbstractInfectious bursal disease(IBD) is an acute infectious disease, resulting in the death of chicken or the degradation of production performance and laying hens of broilers. IBD causes huge economic loss of the world poultry industry. As traditional vaccines, attenuated vaccine or inactivated vaccine are widely used for prevention and control for IBD currently, but they also have some defects. Thus, it is necessary to develop new technology and new vaccines. We reviewed the application status and research progress of infectious bursal disease vaccine in chicken, and discussed new vaccines and technologies.
Key wordsInfectious bursal disease; Vaccine; Application; Development
收稿日期2015-12-07
作者簡介于建立(1985- ),男,山東青島人,碩士,從事獸用生物制品研究。*通訊作者,農(nóng)業(yè)推廣研究員,博士,從事獸用生物制品研發(fā)與應(yīng)用。
基金項(xiàng)目青島市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育計劃項(xiàng)目(13-4-1-9-nsh-2)。
中圖分類號S 859
文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號0517-6611(2016)01-091-02