核酸疫苗在猪繁殖与呼吸综合症上的应用
周丹 四川农业大学
核酸疫苗又称基因疫苗或DNA疫苗,是近年来备受人们关注的一种新型疫苗。核酸疫苗是指把外源基因克隆到真核质粒表达载体上,然后将重组的质粒DNA直接注射到动物体内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生特异的细胞免疫和体液免疫,以达到预防和治疗疾病的目的。
目前畜牧研究人员普遍认为核酸疫苗诱导免疫系统的方式和病毒感染所引起的免疫相似,具有诱导全方位免疫应答的能力,同时又拥有更高的安全性。核酸疫苗的免疫效果与其被组织细胞摄取的能力、表达外源基因和将表达抗原递呈到免疫系统的能力直接相关,骨骼肌细胞和皮肤细胞是接种核酸疫苗理想的靶细胞。
对PRRSV核酸疫苗研究较为典型的是对GPS的研究,GPS能诱导机体产生特异性中和抗体。Pairzadeh等制备了针对 PRRsvGPS蛋白的DNA疫苗,经小鼠和猪体免疫试验都可检测到中和抗体的产生。Kwang等制备了分别表达PRRsv的ORF4、ORFS、ORF6及ORF7的4种结构蛋白的DNA疫苗并用于动物试验,结果86%的猪产生了明显的细胞免疫反应。
通过ELISA中和试验及检测发现71%的猪产生了与N蛋白相关的病毒特异性抗体,试验还证实:ORF4和ORFS共表达的DNA疫苗刺激产生的抗体具有中和活性。表明该DNA疫苗可诱导体液免疫和细胞免疫的产生。中国农业大学研制的PRRS从BJ24株GPS的DNA重组质粒,小鼠免疫和猪体免疫试验都产生了较高的体液免疫和细胞免疫,产生较高水平的淋巴细胞增殖及NK细胞杀伤活性,攻毒后可使PRRsV阳性检出率下降39%。
林华等各表达猪前胸腺素基因ProTa与PRRsv-GPS基因的真核表达载体pcl一GPS一 ProTa转入减毒沙门氏菌中,以口服方式免疫小鼠,发现能显著提高小鼠的粘膜免疫及淋巴细胞增殖活性,为PRRSv基因疫苗在生产中的应用提供了理论依据。江云波等构建了共表达 PRRSVORFS双基因的自杀性DNA疫苗,用其免疫小鼠和猪均获得了较好的免疫反应。解决了DNA疫苗难以诱发较早和较高的抗体水平的问题。
核酸疫苗具有多种优点:安全、诱导全面免疫应答、不受母源抗体干扰、易于构建、生产工艺简单、免疫剂量小、易于储存和运输等,是目前研究进展与免疫效果较好的一种疫苗。由于PRRSV自身诱导免疫反应的复杂性、免疫逃逸以及病毒对宿主免疫系统调节,传统疫苗无法对易感动物提供安全有效的保护。
核酸疫苗研究表明,只要针对PRRSV免疫特性,对其进一步完善,如用分子生物学方法修饰GPS蛋白抗原,失活覆盖表位A,充分暴露中和表位B,使E蛋白具有更好的免疫原性,能够诱发产生较早和较高的中和抗体;DNA疫苗设计加入免疫增强基因,如ProTa、IL一2和IFN一r等,能增强其免疫效应,克服DNA疫苗免疫原性普遍较弱的缺点。DNA疫苗的快速发展给疫苗研究带来了新的变革,随着其免疫效果与免疫保护力进一步提高,已逐步显示出防制PRRS的巨大应用潜力。
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