中圖分類號:S858.3 文獻標識碼:A
傳統家禽疫苗,如滅活苗、弱毒苗,在疫病防控中發揮了重要作用,其低成本、高使用體量的特點與家禽養殖需求高度契合。但隨著病原變異速度加快和養殖模式的變革,傳統疫苗的局限性日益凸顯。世界動物衛生組織(WOAH)2022年報告指出,在新發禽病中,相當比例的病原出現了顯著的抗原變異。常規疫苗僅能抵御已發現毒株的攻擊,面對新發毒株時,在交叉保護能力和反應速度上均存在不足。在此背景下,具有獨特優勢的非常規疫苗逐漸成為研究熱點。
非常規疫苗是基于新型技術平臺開發的疫苗產品,主要包括:基于病毒載體的重組疫苗;核酸疫苗,即DNA疫苗和mRNA疫苗;基因工程亞單位疫苗;細菌菌影疫苗;植物表達系統疫苗等。這些疫苗在抗原設計精準性、免疫應答強度和生物安全性等方面具有顯著優勢。
文章編號:1673-1085(2025)05-0146-03
Moderna公司正在開發針對H5N1禽流感的mRNA疫苗,并已獲得美國政府約7.66億美元的資金支持。該疫苗目前進行臨床試驗階段,標志著禽流感mRNA疫苗即將進入商業化應用,也體現了各大研究機構對禽類疫苗更新換代的信心與決心。本文通過系統分析近十年國內外相關研究文獻,從技術原理、研發進展、應用案例和存在問題等方面,全面綜述家禽非常規疫苗的研究現狀,以期為疫苗研發和養殖實踐提供參考。
1禽非常規疫苗主要類型
1.1載體疫苗
載體疫苗是運用基因工程技術,對病毒或細菌進行改造,使其攜帶目標病原的保護性抗原基因而制成的疫苗[。目前,家禽領域主要使用火雞皰疹病毒(HVT)、禽腺病毒(FAdV)和雞痘病毒(FPV)作為常用的載體[2。研究發現,使用表達IBDV-VP2的HVT載體疫苗,經胚內接種或1日齡皮下接種高母源抗體雞群,不僅安全性極高,還能夠誘導機體對不同IBDV強毒株產生保護力[3]。這充分表明載體疫苗具有高度的安全性和有效性。不過,載體疫苗存在預存免疫力干擾的問題,在母源抗體陽性雞群中,其免疫效果可能會降低。此外,載體疫苗生產工藝復雜,批次間差異較大,質量控制難度較高。
1.2核酸疫苗
1.2.1DNA疫苗DNA疫苗通過質粒載體遞送抗原基因,典型的禽用DNA疫苗如禽流感疫苗。將病原中M蛋白和NP蛋白序列作為核心序列構建的DNA疫苗,均可誘導機體產生免疫反應,且攻毒保護率高達 70%[4] 。DNA疫苗的優勢在于穩定性良好,能在常溫下保存較長時間,且生產過程無需進行活毒操作,生產便捷高效。但DNA疫苗也存在一些劣勢,如遞送效率低,免疫持續期較短,并且可能引發體內基因重組,這對于實際應用具有挑戰性。
1.2.2mRNA疫苗mRNA疫苗利用脂質納米顆粒包裹編碼抗原的mRNA。以流感病毒自復制mRNA疫苗為例,其來源于自身的基因組骨架,攜帶完整的編碼病毒RNA復制的基因,能夠在宿主內自主復制,從而提高免疫原性[5]。mRNA疫苗的突出優勢是研發周期短,能夠快速響應新發疫情。然而,其超低溫的保存及運輸條件,大幅提升了應用成本。
1.3亞單位疫苗
亞單位疫苗是通過基因工程技術,表達病原體特定保護性抗原蛋白制成的疫苗。這類疫苗安全性較高,但由于亞單位結構相較于完整表位更為簡單,結構域單一,致使免疫原性通常較弱。當前,提高亞單位疫苗的免疫原性成為研究熱點,研究者采用了多種方法,包括使用真核表達系統進行修飾性表達、組裝成病毒樣顆粒以提供空間表位、采用多表位嵌合等。例如針對H5亞型禽流感的重組HA蛋白疫苗,采用桿狀病毒-昆蟲細胞系統表達的HA蛋白疫苗,在臨床試驗中誘導產生的中和抗體效價是傳統滅活苗的3\~5倍。傳染性法氏囊病病毒VP2蛋白經桿狀病毒表達系統成功表達后,與提升免疫的IL-2融合表達,結果顯示融合蛋白的保護率比單獨使用VP2更高[]。
亞單位疫苗通常需要搭配新型佐劑使用。新型佐劑不斷迭代,研發重點聚焦于解決亞單位疫苗等免疫原性不強的問題,如可替代常規鋁佐劑的納米鋁佐劑能顯著提高抗體水平。gel01納米佐劑及CpG寡核苷酸佐劑等新型佐劑也展現出良好的應用前景。
1.4菌影疫苗
菌影疫苗是通過基因操作,使細菌形成空殼結構。利用噬菌體 ΦX174 裂解基因E編碼的裂解蛋白在菌體細胞內表達,經滲透壓沖擊和酶處理等步驟制備而成,其保留了完整抗原但失去致病力的非常規疫苗[7]。在動物免疫效果評價中,新城疫(ND)菌影疫苗及禽致病性大腸桿菌(APEC)菌影疫苗均取得了良好的免疫保護效果[8]。
菌影疫苗的優勢在于可誘導強烈的黏膜免疫,能通過噴霧或飲水免疫,特別適用于規模化養殖場。此外,菌影疫苗保留了細菌的天然結構,可同時刺激機體產生體液免疫和細胞免疫,交叉保護能力優于滅活苗,還可作為其他疫苗的遞送載體,優勢顯著。不過,在制備菌影疫苗的工藝中,滅活效率低是主要限制因素,未來研究重點將圍繞解決其潛在的安全性問題展開。
1.5植物源性疫苗
植物源性疫苗是利用植物生物反應器生產疫苗抗原的技術。植物作為真核生物表達系統,能夠對真核生物的蛋白質進行翻譯后加工,這對于維持蛋白質的正常生物學功能至關重要[9]。常用的植物表達系統有煙草、生菜等。如,煙草表達的NDVF蛋白通過飼喂方式免疫,可誘導黏膜免疫應答;生菜表達的IBVS蛋白經口服免疫后,能顯著降低呼吸道病毒載量。但該技術面臨諸多挑戰,主要包括抗原表達量低(通常 lt;1% 總可溶蛋白)和口服耐受問題。此外,植物源性疫苗的標準化生產也面臨較大困難。
2應用前景與發展趨勢
非常規疫苗的發展機遇與挑戰并存。鑒于傳統疫苗劣勢日益凸顯,非常規疫苗需要解決成本、免疫原性等諸多問題。未來,非常規疫苗研發重點將集中在多聯多價化、提高免疫原性、優化遞送系統[1]以及研究常溫穩定技術等方面。加速非常規疫苗的應用,并不意味著常規疫苗會被淘汰。部分非常規疫苗可作為效果不佳的常規疫苗的替代免疫方案,還有部分非常規疫苗可作為常規疫苗的補充,與常規疫苗合理聯合使用,實現不同維度的聯控聯防。這對科學養殖提出了更高要求,如何選擇合適的疫苗組合以及制定合理的免疫程序,應成為科學養殖的重要研究課題。
3結論
禽用非常規疫苗代表了疫苗技術的創新方向。目前,其市場份額不足 5% ,但據專業機構預測,以mRNA為首的新型疫苗年增長率將超過 28% 。未來,需要研發機構、企業與監管機構共同努力,建立非常規疫苗評價標準體系,加強疫苗-佐劑協同研究,同時開發低成本規模化生產工藝。隨著技術的不斷進步,非常規疫苗有望在未來10年內成為家禽免疫的重要組成部分。
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