家畜布魯氏菌疫苗的研究進(jìn)展

（撫順市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，遼寧撫順 113006）

1 布氏菌病概述

最近，布魯氏菌病由于其人畜共患潛力和可能用于生物戰(zhàn)爭(zhēng)而獲得了越來越受到重視。雖然疾病因果關(guān)系在19世紀(jì)建立，但它從未到達(dá)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注中心。2009年，世界衛(wèi)生組織召開的第三屆被忽視的人畜共患病國(guó)際會(huì)議評(píng)估并承認(rèn)了這一舉措，將其納入牛結(jié)核病，布魯氏菌病，弓形體病和人畜共患血吸蟲病等重點(diǎn)疾病的關(guān)注。布魯氏菌病是一種亞急性或慢性疾病，在牛、羊、山羊、豬及其他反芻動(dòng)物，感染后的初始階段往往不明顯?？刂迫巳褐械娜诵蠊不疾?yán)重依賴于對(duì)動(dòng)物疾病的控制。在過去的一個(gè)世紀(jì)里，人類布氏桿菌病已經(jīng)通過牛、羊群中的接種和剔除來控制。然而，盡管努力根除布魯氏菌病，但全世界每年都有許多人類病例報(bào)告。此病與一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)地位有直接的聯(lián)系，專家的看法導(dǎo)致了單純的疫苗接種，不足以有效控制該疾病的提議。由于布魯氏菌病與經(jīng)濟(jì)狀況密切相關(guān)，改善生計(jì)也會(huì)緩解疾病負(fù)擔(dān)和流行地區(qū)的傳播。

2 布魯氏菌疫苗的開發(fā)途徑

2.1 經(jīng)典商業(yè)疫苗

用于預(yù)防牛布魯氏菌病的最廣泛使用的疫苗是流產(chǎn)布魯氏菌S19疫苗，其仍然是與其他疫苗進(jìn)行比較的參考疫苗。它被用作活疫苗，通常給予3至6個(gè)月齡的雌性小牛皮下注射也可以對(duì)成年牛皮下注射?；蛘撸梢酝ㄟ^結(jié)膜途徑給予任何年齡的牛作為一倍或者兩倍劑量使用。S19具有流產(chǎn)布魯氏菌生物變種菌株的正常特性。流產(chǎn)菌株45/20是能夠保護(hù)豚鼠和牛免于布魯氏菌感染的粗糙菌株。然而，由于S19菌株胞外O抗原的脂多糖（LPS）層的完整性而產(chǎn)生的光滑表型會(huì)引起抗LPS抗體反應(yīng)，因此，在接種免疫后很難區(qū)分是自然感染還是免疫導(dǎo)致的感染，常常干擾常規(guī)血清學(xué)診斷。對(duì)野生光滑型的復(fù)原限制了其作為活疫苗的使用。

流產(chǎn)布魯氏菌菌株RB51是一種粗糙的減毒有機(jī)體，最初來源于流產(chǎn)布魯氏菌菌株2308的利福平抗性突變體，并已在一些發(fā)達(dá)國(guó)家替代了布氏流感嗜血桿菌S19菌株作為候選疫苗。RB51菌株非常穩(wěn)定，沒有或極度減少墮胎特征。由RB51 菌株誘導(dǎo)的保護(hù)效力與免疫力比S19菌株會(huì)更好。然而，盡管RB51菌株具有良好的穩(wěn)定性記錄，但對(duì)利福平有抗性，而利福平則是布魯氏菌病治療中使用的重要抗生素。此外，它仍然對(duì)人類具有傳染性，其突變的確切性質(zhì)尚未被描述。

2.2 轉(zhuǎn)基因布魯氏菌突變株

為了抵消光滑型布魯氏菌疫苗的不利特性，研究人員將注意力集中在粗糙表型疫苗的研發(fā)上，這種疫苗的衰減度更大。粗糙型布魯氏菌突變體缺乏LPS免疫顯性的N-甲酰基 - 葡萄糖胺 OPS和大幅度衰減毒性。一些粗糙（R）疫苗或候選物是在含有抗生素的培養(yǎng)基上重復(fù)傳代后選擇的自發(fā)突變體。Per，pgm，wboA和wbkA（參與LPS生物合成途徑的基因）的破壞導(dǎo)致粗糙的突變體，經(jīng)驗(yàn)表明可以改善R疫苗。具有破壞代謝基因的其他顯著突變體是影響嘌呤生物合成途徑基因，脂質(zhì)A脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)基因bacA突變體，鐵螯合酶hemH突變體，IV型分泌的purL，purD和purE突變體virB突變體和磷酸甘油酸激酶編碼基因pgk突變體。許多突變體通過展現(xiàn)類似于或高于RB51的保護(hù)水平顯示出有希望的結(jié)果。另外，粗糙的菌株是啟用DIVA的。盡管取得了一些令人鼓舞的結(jié)果，但尚未開展試驗(yàn)來評(píng)估這些突變體在目標(biāo)宿主中的保護(hù)能力。因此，確鑿的數(shù)據(jù)和大量的確定宿主疫苗功效結(jié)果尚未得到驗(yàn)證，突變體之間的準(zhǔn)確比較也尚未開展。

2.3 亞單位和DNA疫苗

由于安全性影響，已對(duì)幾種亞單位疫苗進(jìn)行了評(píng)估。此外，亞單位疫苗具有對(duì)泛型布魯氏菌有效的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢赃x擇高同源性蛋白作為候選者。已經(jīng)評(píng)估了幾種亞單位、DNA疫苗候選物，其中心目的是引起Th1應(yīng)答。這些候選物包括重組P39、細(xì)菌鐵蛋白、L7、L12，2，4二氧四氫碟啶合酶，BP26和觸發(fā)因子、INFC、L7、L12、Omp16、Omp19、Omp25、Omp28、Omp31、P39、S-腺苷同型半胱氨酸水解酶，DnaK和SurA 和SodC。已經(jīng)證實(shí)的是亞單位疫苗可以通過諸如大腸桿菌和脂質(zhì)體或與IL-18細(xì)胞強(qiáng)化因子來組裝提高。這些疫苗的主要缺點(diǎn)是它們的保護(hù)作用相對(duì)較低，并且需要幾種助推劑的加強(qiáng)才能達(dá)到一定的免疫效果。因此，需要進(jìn)一步的科學(xué)研究來評(píng)估這些候選抗原在家畜中的功效。

2.4 合成肽疫苗

1994年，Tabatabai和Pugh合成了來源于流產(chǎn)布魯氏菌Cu-Zn SOD一級(jí)結(jié)構(gòu)的三種肽，并將這些肽用于抗布魯氏菌病疫苗的研究。他們的研究表明，只有肽3（GGAPGEKDGKIVPAG）具有保護(hù)性生物活性，肽3可能含有優(yōu)先被細(xì)胞免疫系統(tǒng)識(shí)別的特定序列。通過其調(diào)節(jié)脾腫大和布魯氏菌感染脾的程度來證明其保護(hù)活性。因此，該研究表明可以選擇并合成肽能夠激活T細(xì)胞的高選擇性表位。但是，這類疫苗的保護(hù)性相對(duì)較低，這會(huì)阻礙其有效部署。

3 小結(jié)

在沒有合適人類防治布魯氏菌病疫苗的情況下，控制此病的最有效策略是控制動(dòng)物種群中的布魯氏菌病的發(fā)生，從而減少人畜共患傳播可能和攜帶者的數(shù)量。用于人類抗布魯氏菌疫苗，安全特性應(yīng)該被認(rèn)為是最重要的。理想情況下，疫苗應(yīng)該被交叉保護(hù)。包含保護(hù)性抗原混合物的疫苗制劑可以與適當(dāng)?shù)淖魟┞?lián)合使用以增強(qiáng)疫苗的保護(hù)能力。較新的免疫調(diào)節(jié)劑如活力相關(guān)的病原體相關(guān)分子模式也可以包含在這種制劑中以模擬活細(xì)菌感染。開發(fā)理想疫苗的主要挑戰(zhàn)在于喚起宿主中強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)。一般而言，引起強(qiáng)烈免疫系統(tǒng)應(yīng)答的疫苗候選物可以提供更好的保護(hù)因水平。因此，通過誘導(dǎo)IL-12和INF-γ靶向宿主免疫系統(tǒng)的分支應(yīng)證明是有可參考價(jià)值的。