鴨瘟病毒的免疫學研究進展

趙軍 楊孝樸 宋曉育

（甘肅農業大學動物醫學院，蘭州 730070）

鴨瘟（Duck plague，DP）又稱鴨病毒性腸炎，是由鴨瘟病毒（Duck plague virus，DPV）引起的鴨、鵝和其他雁形目禽類的一種急性、熱性、敗血型疾病［1]。DP主要臨床特征為體溫顯著升高，兩腿酸軟無力，下痢，兩眼流淚和部分病鴨頭、頸部腫大。DP最早于1923年出現在荷蘭，隨后在印度、比利時、意大利、英國、法國等相繼出現，1967年在美國東海岸流行，中國于1957年首次報道。多年來鴨瘟以高達20%-90%的死亡率引起社會廣泛關注。DP的傳播速度很快，加上集約化養鴨業鴨群密度高、流動頻繁、極易引起流行。該病在一個大流行期后常呈地方性流行，長期危害養鴨業，造成巨大的經濟損失。由于其病原學特性，使目前的多種疫苗的保護作用不太理想，筆者概述了近年來有關DPV的免疫學研究進展，為尋找更有效的新型疫苗提供新的思路。

1 DPV的主要抗原蛋白

DPV屬于皰疹病毒科，皰疹病毒亞科，鴨皰疹病毒1型，為長約150-170 kb的線狀雙股DNA病毒［2]。DPV的編碼蛋白有囊膜蛋白，統一命名為gL（UL1）、gM（ULl0）、gN（UL49. 5）、gH（UL22）、gB（UL27）、gC（UL44）、gL（（UL53）、gG（gX/US4）、gJ（USl）、gD（US6）、gI（US7）和gE（US8）。這12種糖蛋白，除gG外，其他糖蛋白為病毒囊膜的組成成分。gB蛋白是DPV的優勢結構蛋白并為其主要免疫原性蛋白。衣殼蛋白由UL6、UL18、UL19、UL26、UL26.5、UL35和UL38基因產物組成，其中UL19為主要的衣殼蛋白，UL6為次要衣殼蛋白。皮層蛋白由UL7、UL11、UL14、UL16、UL36、UL37、UL46、UL47、UL48、UL49和UL51基因編碼產物組成，其中UL36為主要的抗原蛋白［3]。DPV全毒免疫實驗動物得到的單克隆抗體是針對NP蛋白的，但NP蛋白不能誘導機體產生中和抗體［4]。由于DPV各個毒株之間差異不大，所以DPV各亞群之間gB具有較多的同源性。gB蛋白有DPV主要的抗原位點，是淋巴細胞增生性應答的靶點，同時參與細胞免疫和體液免疫，特別是誘導綜合抗體的產生，由此可以認為gB蛋白是發展新型疫苗的良好靶抗原［5]。最新的研究發現結構蛋白如gC蛋白，一些非結構性蛋白在DPV感染過程中也能產生一定的免疫活性［6]。

2 DPV持續性感染

持續性感染是DPV嚴重危害的一個明顯特征。持續性感染即DPV在鴨或水禽體內持續存在，沒有任何的臨床癥狀表現，帶毒時間從幾個月到幾年不等，導致長期的病毒血癥。該病毒侵入鴨體，可潛伏于三叉神經節造成感染，使病鴨終身帶毒并周期性向體外排毒在鴨群中廣泛傳播［7]。DPV持續性感染有以下原因造成的：第一，就宿主而言，DPV在相關免疫細胞如單核細胞中增殖，最終使宿主大量的免疫細胞受到損傷，進而導致鴨的免疫抑制；另一方面，鑒于DPV囊膜蛋白和衣殼蛋白是主要的保護性抗原，且UL6基因在病毒增殖方面的巨大作用及在不同毒株中的高度保守性［8]。由此推斷，病毒粒子表面具有誘導中和抗體功能的囊膜糖蛋白抗原當其表位發生突變時，就能逃避免疫系統的識別和清除，造成長期的病毒血癥和持續性感染。

3 黏膜免疫

正常情況下，黏膜是保護機體免受病原侵害的主要屏障，而黏膜在病理情況下，不具備免疫反應能力，病原體就會侵入機體。黏膜免疫系統（MIS）被發現以來，已成為科學家的研究熱點，并取得很大成就。MIS是機體免疫系統重要的組成成分，也是免疫系統阻止病原入侵的第一道防線。有研究證實，機體95%以上的感染發生在黏膜表面［9-12]，而已知黏膜部位的免疫細胞和免疫分子數量均超過了具體的系統免疫，讓MIS成為機體最大的免疫器官［13-15]。有研究表明，DPV感染20日齡鴨后3 d，即可在消化道和呼吸道分泌液中檢出DPV特異性SI-gA，60 d后仍能檢出此抗體。以此表明SIgA是在消化道和呼吸道黏膜中抗DPV的主要特異性體液免疫因子，是MIS參與機體免疫應答的主要特征［16-18]。另有研究證明在黏膜某個位置的刺激，能使局部和黏膜表面遠端都產生特異性SIgA，這種SIgA產生的內在聯系，即為共同黏膜免疫系統（CMIS）［19，20]。同時有試驗結果證實：口服DPV后，鴨直腸分泌液中DPV特異性SIgA產生時間早于空腸、回腸，說明CMIS也存在劃分，產生IgA的B細胞可由黏膜誘導位點有選擇性向某些效應位點移動，而并非向所有黏膜表面移動［21]；呼吸道SIgA抗體滴度與十二指腸和食道同期相比，結果偏低，主要原因是MIS呈現局部免疫特點，即一個黏膜部位致敏的免疫細胞，由胸導管進入血液循環并且分化成熟，在特異歸性巢受體的介導下，大多數（80%）免疫細胞歸巢致敏部位黏膜固有層上皮內，發揮免疫效應，而剩下的（20%）歸巢其他地方，發生免疫效應［19，20]。以上研究提示，DPV誘導鴨局部MIS時，GALT比BALT和NALT更好的產生黏膜免疫應答［21]。

3.1 細胞免疫

研究表明，T細胞介導細胞免疫應答在DPV感染過程中有重要作用。細胞免疫應答由胸腺依賴性抗原（TD）引起，有抗原遞呈細胞，包括巨噬細胞，樹突狀細胞，受感染的組織靶細胞，有免疫作用的輔助性T細胞（Th、CD4+，有炎癥反應的效應T細胞（TD、TDHT、CD4+）和對靶細胞產生特異性殺傷作用的細胞毒性T細胞（TC、CD8+）。研究發現，在DPV感染早期，感染鴨的中樞免疫器官發生明顯變化，在DPV感染后2 h，即可在脾臟等重要的中樞免疫器官中檢出DPV的DNA，表明鴨感染DPV后，主要對中樞免疫器官造成攻擊和損傷，使DPV對鴨的感染力增強，為實現DPV的全身組織感染和廣泛的嗜性提供條件。在分子水平上，一定程度解釋了鴨感染DPV后出現的全身敗血癥和大面積的組織器官損傷［22]。在有絲分裂原ConA的刺激下，T淋巴細胞轉化為淋巴母細胞的效率是考察機體細胞免疫功能狀態的重要指標之一，而CD3+是鑒定T細胞的主要標記，反映了T淋巴細胞的總量，若T淋巴細胞總量降低，使細胞免疫反應的啟動、誘導和效應都有所降低。程志萍等［23]在淋巴細胞游走抑制試驗中證明細胞免疫對DPV的免疫保護作用。表位是抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團，是T細胞抗原受體和B細胞抗原受體及抗體特異性結合的基本單位［24]。研究表明，gB蛋白和gC蛋白都能刺激T淋巴細胞的增生，但是gB蛋白作用弱，而gC蛋白作用強。各種蛋白的誘導作用與跨膜糖蛋白有密切的關系，表明gC蛋白在細胞免疫中居主要地位［6，25]。

3.2 體液免疫

DPV感染機體后可導致機體產生全身性的體液免疫應答。產生的特異性抗體主要針對DPV的結構蛋白——gB蛋白。體液免疫由依賴性抗原遞呈細胞和Th細胞參與的非胸腺依賴性抗原（Tl）的誘發［26]。鴨感染DPV后5 h左右就可以檢測到特異性抗體IgM，抗體效價在28 d達到峰值，并維持182 d的高水平效價狀態。臨床和實驗室證實DPV感染后可迅速在血液中檢測到高滴度的特異性抗體IgG［27，28]。因為IgM和IgG抗體是體液免疫的主要抗體，IgM在DPV感染早期發揮重要的抗感染作用；IgG是滴度水平最高的抗體，在抗感染中發揮中堅作用。所以，在疫苗接種后，能否在最短時間內產生IgM，在對疾病緊急免疫中非常重要，而能否長時間高滴度的產生IgG抗體，是評價疫苗好壞的標準。有試驗證實，DPV特異性抗體IgM和IgG發展規律呈現典型的雙峰現象，是弱毒疫苗誘導機體產生抵抗DPV的主要抗體，是該病毒突破黏膜免疫后重要的防線［17]。

4 免疫抑制

免疫抑制是因為免疫系統受到損害導致機體暫時或永久的免疫應答功能不全和對疾病的高度敏感。有資料證實DPV是鴨的一種免疫抑制性傳染病［29]。DPV人工感染2月齡SPF鴨胚后，試驗鴨中樞免疫器官胸腺、法氏囊表現為淋巴細胞減少，組織間隙增大；感染后48-96 h，中樞免疫器官的淋巴細胞極度減少，網狀細胞增生，組織器官結構模糊不清，嚴重出血、充血［30]。由此造成感染鴨的免疫力低下，從而引發免疫抑制，造成多系統、多器官疾病，如各種繼發性細菌感染性疾病、敗血癥、病毒血癥等。

5 病毒與宿主的相互免疫

機體的免疫編輯學說［31]認為，在病原入侵和機體免疫的整個發展過程中，免疫系統和抗原之間發生相互免疫作用，免疫系統殺傷抗原的同時，選擇出新的抗體，與原發抗體不同，這種新的抗體表現出較高的特異性，同樣免疫系統受抗原的編輯后影響其對抗原的殺傷能力。因此，研究免疫系統和抗原之間發生相互編輯的分子基礎，對如何提高免疫系統的抗病毒效應有重要的意義。

6 展望

DP是現在影響養鴨業的重大傳染病，就目前DP的防治情況看，國內外仍沒有確實有效的藥物可以治療，所以，免疫預防仍然是防控DP的主要手段。目前，DPV的弱毒疫苗和滅活疫苗已經上市，但是滅活疫苗的免疫效果不理想，而弱毒疫苗雖然取得較理想的免疫效果，但存在毒力返強和擴毒、散毒問題，給DP防控留下了隱患。所以，開發新的疫苗成為有效防控DP的必經之路，深入研究DPV的特性和免疫機制，對能否開發出高水平的新型疫苗起著至關重要的作用。綜上所述，開發一種新型的DP疫苗，應該充分利用DPV的致病基因、免疫原性基因和特有的結構蛋白、非結構蛋白等，使用病毒載體（病毒進入細胞后，首先要完成的是其自身基因的轉錄復制，再進行其基因的表達；然后是核酸分子與結構蛋白的組裝，最終形成新的病毒子代。在病毒自身蛋白合成的過程中，插入病毒的某一特定的外源基因要同時被轉錄、表達，形成相應的蛋白分子）在最短的時間內，不僅激發機體的體液免疫應答，還要激發較強的細胞免疫應答，才可能提供較為全面的免疫保護。相信在不久的未來，如果以如何激發鴨機體細胞免疫為主要研究方向，可能會研究出更有效的新型DP疫苗。

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