家畜布魯氏菌疫苗的研究進展

（撫順市動物疫病預防控制中心，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爭而獲得了越來越受到重視。雖然疾病因果關系在19世紀建立，但它從未到達醫學領域的關注中心。2009年，世界衛生組織召開的第三屆被忽視的人畜共患病國際會議評估并承認了這一舉措，將其納入牛結核病，布魯氏菌病，弓形體病和人畜共患血吸蟲病等重點疾病的關注。布魯氏菌病是一種亞急性或慢性疾病，在牛、羊、山羊、豬及其他反芻動物，感染后的初始階段往往不明顯。控制人群中的人畜共患病嚴重依賴于對動物疾病的控制。在過去的一個世紀里，人類布氏桿菌病已經通過牛、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告。此病與一個國家的經濟地位有直接的聯系，專家的看法導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濟狀況密切相關，改善生計也會緩解疾病負擔和流行地區的傳播。

2 布魯氏菌疫苗的開發途徑

2.1 經典商業疫苗

用于預防牛布魯氏菌病的最廣泛使用的疫苗是流產布魯氏菌S19疫苗，其仍然是與其他疫苗進行比較的參考疫苗。它被用作活疫苗，通常給予3至6個月齡的雌性小牛皮下注射也可以對成年牛皮下注射。或者，它可以通過結膜途徑給予任何年齡的牛作為一倍或者兩倍劑量使用。S19具有流產布魯氏菌生物變種菌株的正常特性。流產菌株45/20是能夠保護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）層的完整性而產生的光滑表型會引起抗LPS抗體反應，因此，在接種免疫后很難區分是自然感染還是免疫導致的感染，常常干擾常規血清學診斷。對野生光滑型的復原限制了其作為活疫苗的使用。

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

2.2 轉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基上重復傳代后選擇的自發突變體。Per，pgm，wboA和wbkA（參與LPS生物合成途徑的基因）的破壞導致粗糙的突變體，經驗表明可以改善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A脂肪酸轉運基因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類似于或高于RB51的保護水平顯示出有希望的結果。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果，但尚未開展試驗來評估這些突變體在目標宿主中的保護能力。因此，確鑿的數據和大量的確定宿主疫苗功效結果尚未得到驗證，突變體之間的準確比較也尚未開展。

2.3 亞單位和DNA疫苗

由于安全性影響，已對幾種亞單位疫苗進行了評估。此外，亞單位疫苗具有對泛型布魯氏菌有效的優點，因為可以選擇高同源性蛋白作為候選者。已經評估了幾種亞單位、DNA疫苗候選物，其中心目的是引起Th1應答。這些候選物包括重組P39、細菌鐵蛋白、L7、L12，2，4二氧四氫碟啶合酶，BP26和觸發因子、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。已經證實的是亞單位疫苗可以通過諸如大腸桿菌和脂質體或與IL-18細胞強化因子來組裝提高。這些疫苗的主要缺點是它們的保護作用相對較低，并且需要幾種助推劑的加強才能達到一定的免疫效果。因此，需要進一步的科學研究來評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合成了來源于流產布魯氏菌Cu-Zn SOD一級結構的三種肽，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）具有保護性生物活性，肽3可能含有優先被細胞免疫系統識別的特定序列。通過其調節脾腫大和布魯氏菌感染脾的程度來證明其保護活性。因此，該研究表明可以選擇并合成肽能夠激活T細胞的高選擇性表位。但是，這類疫苗的保護性相對較低，這會阻礙其有效部署。

3 小結

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物種群中的布魯氏菌病的發生，從而減少人畜共患傳播可能和攜帶者的數量。用于人類抗布魯氏菌疫苗，安全特性應該被認為是最重要的。理想情況下，疫苗應該被交叉保護。包含保護性抗原混合物的疫苗制劑可以與適當的佐劑聯合使用以增強疫苗的保護能力。較新的免疫調節劑如活力相關的病原體相關分子模式也可以包含在這種制劑中以模擬活細菌感染。開發理想疫苗的主要挑戰在于喚起宿主中強大的免疫系統。一般而言，引起強烈免疫系統應答的疫苗候選物可以提供更好的保護因水平。因此，通過誘導IL-12和INF-γ靶向宿主免疫系統的分支應證明是有可參考價值的。