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动物基因工程疫苗研究进展
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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。 |
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