費中杰
(揚州大學獸醫學院研究生,江蘇揚州 225001)
新城疫基因工程疫苗的研究進展
費中杰
(揚州大學獸醫學院研究生,江蘇揚州 225001)
新城疫(Newcastle disease,ND)是一種烈性病毒性家禽傳染病,曾被世界動物衛生組織(OIE)列為A類傳染病。本病自1926年首次發現以來,已經在世界范圍內多次流行,給養禽業造成了巨大的經濟損失[1]。免疫接種是控制ND的主要手段。目前常用的有弱毒疫苗、中等毒力疫苗和滅活疫苗等常規疫苗,雖然商品雞群多次進行免疫接種,但由于環境中強毒的存在,仍有可能感染新城疫病毒,造成ND以不同的形式發生和流行。為了彌補常規疫苗的不足,國內外一些實驗室從20世紀80年代末開始研制ND基因工程疫苗,在DNA疫苗、亞單位疫苗和活載體疫苗等方面都進行了有益的探索。在重組活載體疫苗研究中,NDV主要免疫保護性抗原F和HN已在多種載體系統中得到表達。
新城疫;疫苗;研究
在DNA疫苗研究方面,日本學者Sakaguchi等[2]將NDV F基因插入質粒載體,在巨細胞病毒早期增強子和雞β肌動蛋白啟動子的調控下,構建了線性質粒以及線性質粒與脂質體轉染劑的混合物,他們都能誘導高水平的針對F蛋白的抗體,而閉環狀的質粒不能產生抗體。姜永厚等[3]構建了共表達雞IL-2和ND F基因的重組真核質粒,用該共表達質粒比將單表達IL-2基因的質粒和單表達F基因的質粒混合使用的方法要更進一步,為DNA疫苗的應用提供了極大便利。免疫接種時,一針注射即可完成,而不需分別注射2種質粒。
亞單位疫苗是將NDV保護性抗原基因在原核或真核系統中表達所獲得的產品制成的疫苗。桿狀病毒載體系統是研制ND亞單位苗的重要工具,它是以昆蟲桿狀病毒為載體插入外源基因,以昆蟲和昆蟲細胞為受體的表達系統。Luckow等[4]創建了一種全新的桿狀病毒表達系統,稱為Bac-to-Bac系統,其構建和篩選方法簡單,陽性重組率高,是目前最好的桿狀病毒表達系統。
反向遺傳操作技術是通過構建RNA病毒的感染性分子克隆,在DNA分子水平上對其進行體外操作,從而研究病毒結構與功能的方法。
La Sota免疫組在排毒高峰時的病毒量為基因VII型弱毒株免疫組的10倍以上[5]。目前以該致弱毒種為基礎毒種制備的滅活疫苗正在新獸藥注冊審批中。
火雞皰疹病毒(HVT)是最近發展起來的病毒載體,優點是對雞及其它動物均無致病性,使用安全,接種雞體后病毒可在雞體內形成長達數周的病毒血癥,且終生潛伏感染。目前,HVT已成為國內外研究家禽疫苗的重要病毒載體。Sakaguchi等[6]將F基因插入到血清1型馬立克病毒(MDV1)US10基因內,以SV40啟動子構建了重組1型馬立克氏病毒(rMDV1)。陳溥言等[7]在HVT FC126株中表達了NDV Miyadera株的HN基因。后來又將新城疫病毒F48E9株的F基因克隆到包含火雞皰疹病毒HVT非必須片段載體PTK2B中,成功的構建了含有F基因表達盒的HVT轉移質粒載體PTK3F,為進一步在細胞中轉染并獲得表達F基因的HVT重組病毒奠定了基礎。
新城疫病毒和雞痘病毒(FPV)是影響家禽業較為嚴重的兩種疫病。預防這兩種病的疫苗也用了數十年,對促進養禽業的發展功不可沒。因此,以雞痘病毒為載體構建表達ND基因的疫苗可以起到一舉兩得的作用。
目前,家禽上幾個重大的病毒傳染病如新城疫(ND)、禽流感(AI)、傳染性法氏囊病(IBD)、馬立克病(MD)、雞傳染性支氣管炎(IB)、雞傳染性喉氣管炎(ILT)等保護性抗原基因都已在雞痘病毒上在獲得表達,國內外已有ND、AI、ILT 重組雞痘病毒已獲得注冊,作為商品化的疫苗使用[8]。
利用FPV作載體構建表達不同毒株NDV的HN和F蛋白的重組活疫苗是近十年來研究的熱點。Taylor等[9]發現,表達F蛋白的重組雞痘病毒的保護率因接種途徑而異,其中點眼或口服可提供部分保護,肌肉注射或翅蹼接種均可提供100%保護。Edbauer等構建的表達HN基因的重組雞痘病毒,一次接種或二次接種均可提供100%保護力,而點眼途徑僅能提供10%的保護率和30%的保護率。
綜上所述,以雞痘病毒為載體研制的NDV重組疫苗與傳統的疫苗相比,具有高效、安全等優點,可同時預防雞痘和新城疫。從免疫檢測的角度考慮,用表達F或HN蛋白的重組苗免疫后,可根據是否產生其他蛋白抗體來鑒別雞群感染的是疫苗毒還是野毒,此外,在FPV中表達多種外源基因的重組苗,可達到優化免疫程序,減少應激,降低成本,顯示重組活載體疫苗更大的優勢。
[1]Alexander D J. Newcastle disease and other avian Paramyxoviridae infections [M]. Ames:Iowa State University Press,1997:541-569.
[2]Sakaguchi M,Nakamura H,Sonoda K,et al. Protection of chickens from Newcastle disease by vaccination with a linear plasmid DNA expressing the F protein of Newcastle disease virus [J].Vaccine,1996,14(8):747-752.
[3]姜永厚,陳獎勵,宋秀龍,等.雞新城疫病毒F和雞IL-2重組DNA疫苗的構建[J].中國預防獸醫學報,2001,23(2):81-84.
[4]Luckow V A,Lee S C,Barry G F,et al. Efficient generation of infectious recombinant baculoviruses by site-specific transposonmediated insertion of foreign genes into baculovirus genome propagated in Escherichia coli [J].J Virol,1993,67(8):4566-4579.
[5]Hu S,Ma H,Liu X,et al. A vaccine candidate of attenuated genotype Ⅶ Newcastle disease virus generated by reverse genetics [J].Vaccine,2009,27(6):904-910.
[6]Sakaguchi M,Nakamura H,Sonoda K,et al. Protection of chickens with or without maternal antibodies against both Marek’s and Newcastle diseases by one-time vaccination with recombinant vaccine of Marek’s disease virus type 1 [J].Vaccine,1998,16(5):472-479.
[7]趙軍,張秀根,陳溥言,等.表達雞新城疫病毒HN基因的重組火雞皰疹病毒的構建[J].畜牧獸醫學報,2000,32(2):150-154.
[8]甘軍紀,彭大新,劉秀梵.重組禽痘病毒疫苗研究進展[J].畜牧與獸醫,2012,44(10):97-101.
[9]Taylor J,Edbauer C,Rey-Senelonge A,et al. Newcastle disease virus fusion protein expressed in a fowlpox virus recombinant confers protection in chickens[J].J Virol,1990,64(4):1441-1450.