猪伪狂犬疫苗研究进展.ppt

1、猪伪狂犬疫苗研究进展,吉艺宽,猪伪狂犬病毒 (Pseudorabies virus),伪狂犬病毒又名猪疱疹病毒1型，属疱疹病毒甲亚科的成员。猪为病毒的原始宿主，并作为贮主，可感染其他动物如马、牛、绵羊、山羊、犬、猫及多种野生动物，不感染人。,一、病毒特性,二、疾病的临床症状,妊娠母猪流产，产死胎和木乃伊胎，以产死胎为主。新生仔猪大量死亡、15日龄以内仔猪死亡率为100% 。断奶仔猪发病死亡，发病率20-40%，死亡率10-20%，主要表现为神经症状、拉稀、呕吐等。,母猪不发情、返情、屡配不孕等。公猪不育、发生睾丸肿胀、萎缩，失去种用能力。 育肥猪表现为慢性呼吸道症状、增重迟缓、饲料报酬降低、推

2、迟上市的时间,猪伪狂犬疫苗的研究进展,目前，疫苗接种是预防、控制甚至消灭猪伪狂犬病主要的措施之一。国内外已研制出猪伪狂犬病的灭活疫苗、弱毒疫苗、基因缺失弱毒疫苗已经相对成熟，而病毒载体重组疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗尚处于实验室研究阶段。,一、灭活疫苗,灭活疫苗是将猪伪狂犬病毒接种于鸡 胚或细胞，当病毒滴度达到要求时收获病毒，灭活后加入免疫佐剂，从而制成灭活疫苗。,1. 灭活疫苗优点。安全性高，不会引起散毒，也不会带来潜伏感染的问题。2. 灭活疫苗缺点。灭活疫苗不能将内源性蛋白抗原提呈给免疫系统，因而不能诱导细胞毒 T 细胞反应 (CTL)。疱疹病毒本身的免疫原性与毒力有一定的相关性，因此灭活疫

3、苗的免疫 效果一般较差，并且灭活疫苗使用的免疫剂量较大，偶尔会发生过敏反应，故在生产上已经较少应用。,二、自然缺失弱毒活疫苗,弱毒活疫苗是将分离到的野毒株经非猪源细胞反复传代，或适应鸡胚，或加入致突变剂在高于一般的培养温度条件下，在细胞上反复传代而获得的疫苗，如匈牙利的Bartha 株、罗马尼亚的 Bucharest株、BUK 株、TK200 株、 北 爱 尔兰的 NIA4 株、法国 Alfort-26 株、前苏联的 VGNK-I 株、保加利亚MK25 株、南斯拉夫的 Bkal68 株和Govacc 株等弱毒株。目前使用较多的是 Bartha、Buk 毒株。,我国目前广泛使用的 PR 弱毒冻干

4、 疫 苗 (Bartha-k61) 是 一 种 gI gE 双基因缺失弱毒疫苗，由于该基因缺失而进一步阻断弱毒株回复毒力的可能性，所以大大提高了这种弱毒苗的安全性。,1. 自然缺失弱毒活疫苗的优点。弱毒苗具有良好的免疫原性，而且价格低廉，至今仍在伪狂犬病的防控中起着重要的作用。2. 自然缺失弱毒活疫苗的缺点。未经充分致弱的弱毒苗的毒力可能会返强而导致疾病的流行 ；弱毒疫苗可建立潜伏感染，并有可能散毒。,三、基因工程疫苗,随着分子生物学的发展，猪伪狂犬病病毒的基因组结构、基因缺失对病毒生物学性质和免疫原性的影响得到了广泛研究，猪伪狂犬基因工程疫苗的研究得到更深入的发展。猪伪狂犬基因工程疫苗包括

5、：基因工程缺失弱毒活疫苗、亚单位疫苗、核酸疫苗、重组病毒疫苗。,（一）基因工程缺失弱毒活疫苗,猪伪狂犬基因缺失主要包括对与毒力相关的基因如 TK、RR、gE、gl等基因的缺失以降低病毒毒力 ；对糖蛋白基因如 gG、gC、gD 等基因的缺失以引入选择标记或阻止感染性病毒的产生，从而致弱猪伪狂犬病毒，同时又保持其较强的免疫原性。基因工程缺失疫苗的研制始于20 世纪 80 年代初。,1. 第一代基因缺失疫苗。第一代基因缺失疫苗指缺失 PRV 一个主要的 毒力基因获得的疫苗。1984 年，Kit 等以 PRV BUK 为起始材料，并以 BUK 疫苗株为亲本，通过缺失TK（腺苷激酶）基因序列中的 148

6、bp 片段， 构建出PRV 的 TK 缺 失 株 PRV BUK-d13 株。试验证明，该疫苗对猪是安全 的，并能提供有效的保护，5 6周龄猪在免疫接种后能产生中和抗 体，在攻毒后能表现出再次免疫应答。Quint 等 对 PRV NIA-3 株 的US 区进行部分缺失 (gE 基因缺失 )，构建的 PRV 突变株能明显降低 PRV 对小鼠和 10 周龄仔猪的毒力，可使免疫猪能抵抗强毒的致死攻击。但 该突变株对 3 日龄仔猪仍具有较强的毒力。TK 基因缺失疫苗不仅能较 好地免疫猪只，而且免疫猪后还可以通过 PCR 的方法将免疫接种猪与 自然感染猪区分开来。但是，由于 TK 基因属于酶蛋白基因，在

7、体内不 能产生其相应的抗体，因此仅缺失 TK 基因不能用血清学方法区别开免 疫接种猪与自然感染猪，要将此区别开来必须缺失相应的糖蛋白基因。 鉴于此，许多学者在 TK基因缺失的基础上又缺失了相应的糖蛋白基因 而构建了含 TK 基因缺失的双缺失和多缺失疫苗株。,2. 第二代基因缺失疫苗。第二代基因缺失疫苗除了在 TK 基因引入了一个缺失外，在非编码必需糖蛋白的基因内引入了一个新的缺失。或插入一个报告基因，这样得到的突变株就不能产生被缺失的糖蛋白，因而免疫动物就不能产生相应的抗体，因此可以通过血清学方法将免疫接种猪与自然感染野毒的猪相区别。这也是第二代基因缺失疫苗的最显著特点。还值得注意的是有些糖蛋

8、白的缺失，可以进一步降低毒力。第一个申请专利并注册使用的PRV 基因工程疫苗 OM-NIVAC-PRV 就是 TK 基因缺失疫苗。在我国， PRV Ea TK- 株基础上构建了 PRV Ea TK-/gG-、TK-/gE- 疫苗株,上述基因缺失疫苗的构建成功，为伪狂犬病的根除计划打下了物质基础。除此之外，人们还将注意力集中在核苷酸还原酶 (RR)、蛋白激酶 (PK)、碱性酸外切酶、脱氧尿苷三磷酸激酶等与 PRV 毒力相关的基因上，试图通过缺失这些基因，更进一步地降低疫苗毒株的残余毒力，从而使突变株更为安全。,（1）基因工程缺失弱毒活疫苗优点 ：都缺失了目的基因的几百甚至几千个碱基，缺失区域明确

9、，所以它们返祖的可能性极小。PRV 缺失株一般都缺失了一个或几个毒力基因，所以大多数 PRV 缺失株对鼠、猪无毒力或仅有较低的毒力，但是，仅缺失 TK 基因的弱毒株对犊牛还有较低的毒力，而对猫、狗毒力较强，若同时再缺失 gC 或 gE 基因，则几乎不表现出毒力。大多数的 PRV 缺失疫苗株都有较强的免疫原性，免疫动物都获得了较强的保护力。强毒攻击免疫猪只出现临床症状和增重受阻，而猪只的排毒时间大大缩短，排毒量也大大降低。,（2）基因工程缺失弱毒活疫苗缺点 ：基因缺失疫苗能否引起潜伏感染或被激活为感染性病毒令人担忧。基因缺失疫苗在动物体内与野毒或不同的基因缺失疫苗间发生基因重组而突变成强毒株，从

10、而成为新的传染源，这种可能性是存在的。基因缺失疫苗在接种后也存在潜伏感染和排毒的问题。,（二）亚单位疫苗,亚单位疫苗是利用 PRV 保护性抗原基因，在原核或真核系统中表达所获得的产物制成的疫苗。目前已经发现 PRV 有11 种 糖 蛋 白， 其 中，gB、gC、gD均为刺激机体产生中和抗体的蛋白，所产生的抗体无论是在体内、体外，还是在有无补体存在的情况下都有中和 PRV 的能力，因此，gB、gC、gD 是研制 PRV 亚单位疫苗的首选糖蛋白。,1. 亚单位疫苗的优点。不含有核酸物质因此比较安全，接种后不会产生持续感染或潜伏感染。产生的免疫应答可以与野毒感染相区分，有利于疫病的控制和消灭。2.

11、亚单位疫苗的缺点。生产成本高，免疫原性不及弱毒疫苗及灭活疫苗，应用受到限制。,（三）核酸疫苗,核酸疫苗是指将编码外源蛋白质的核酸表达载体注射入机体，以 激发机体产生针对外源蛋白质特异性的免疫应答。Gerdts等将 PRV gC 或 gD 基因置于人巨细胞病毒的主要立即早期启动子下游 构 建 了 DNA 疫 苗。 用 表 达 gC的核酸疫苗免疫能完全保护 抵抗PRV-75V19 毒株的致死性攻击，并能保护猪部分抵抗 PRV 强 毒 NIA-3株的攻击 ；但用表达 gD 的核酸疫苗免疫却不能保护猪 抵抗 PRV 强毒株的攻击。用 gC 核酸疫苗肌肉或皮下免疫 3 次， 血清中能检测到抗 gC的抗体

12、，并可使猪对 NIA-3 产生部分，还 能产生特异性细胞免疫应 答。Montail 等 (1996) 构 建 了 含PRV gD 基因的真核表达质粒。以其接种新生仔猪，结果显示，未曾加 强免疫过的仔猪和经过加强免疫的仔猪，都能够产生中等水平的 中和抗体，但对 PRV 的攻击不具保护力。编码 gB 的 DNA 疫苗 可诱导猪的细胞免疫并减少排毒。,1. 核酸疫苗的优点。能克服伪狂犬病病毒的潜伏感染，安全性高，免疫期长，而且能激发细胞免疫。2. 核酸疫苗的缺点。虽然核酸疫苗的免疫能产生较高的抗体水平，但对强毒攻击的保护力不理想，因此，核酸疫苗的广泛应用还有一段漫长的路要走。,（四）重组疫苗,1.

13、以腺病毒为载体的重组疫苗 ELA 基因编码腺病毒的主要转录激活因子，因此 ELA 腺病毒在不表达 ELA 的细饱中，不能复制。Hammond JM 等以这种复制缺陷型腺病毒为载体构建了 1 株表达PRVgD 的 ELV- 重组腺病毒 PRV-gD。用该重组病毒通过多种途径分别接种兔和小鼠，均能产生对 gD 的免疫应答。一些免疫接种的动物可以抵抗致死量 PRV 的攻击 ；猪接种重组病毒能产生高水平的抗 gD 抗体，并能有效抵抗强毒的攻击。,2. 以猪痘病毒为载体的重组疫苗 猪痘病毒甚因组容量大，可以插入较大的或多个外源片段 。由于猪是其唯一宿主，因此，猪痘病毒作为载体，除了具有痘病毒载体的优越性

14、外，还具有猪宿主特异性的特点。Van dre Leek 等，（1999）将PRV gD 和 gI 基因插入猪痘病毒中，用获得的重组病毒接种猪，能使猪获得对 PRV 强毒攻击的保护。,3. 猪伪狂犬病毒载体 猪的重组疫苗大多是以猪伪狂犬病毒为载体。PRV 是双链 DNA 病毒，基因组长达 150Kb，其中存在许多病毒复制非必需的基因，允许插入外源基因，这表明 PRV 本身就是潜在的病毒载体。最近 PRV 己被构建成表达外源基因的强有效的表达载体。尽管这些载体还没有一种获得实际应用，但是 ( 缺失 gE) 被标记的PRV 与经典猪瘟的重组病毒确实有助于用一种疫苗免疫来同时预防这两种猪的毁灭性疾病。

15、已确定了许多不同的位点可以用于插入几种不同的外源基因。,4. 重组疫苗的优点。载体病毒较稳定，免疫原性持久，删除毒力基因的活载体疫苗能诱发体液免疫和细胞免疫，避免了灭活苗免疫的缺点，接种方便安全。5. 重组疫苗的缺点。有些载体对人或动物具有潜在致病性，对人或动物具有潜在的威胁。另外，重复使用会使动物对载体病毒产生免疫反应。,猪伪狂犬病疫苗的总结,猪伪狂犬病极大地危害着世界各国的养殖业，在猪伪狂犬的众多疫苗中，基因缺失疫苗免疫能与自然感染相区分，一些国家已推广使用基因缺失疫苗( 多为 gE- 表型 ) 免疫猪群，配以相应的鉴别诊断方法来实施猪伪狂犬净化计划，并取得较理想的成果。此外，由于 PRV 毒力受多基因控制，病毒毒力的致弱往往伴有疫苗免疫保护效果的降低。因此，在进一步揭示 PRV 基因组结构和功能、基因表达调控及其诱导机体免疫应答机理的基础上构建新的缺失突变株疫苗和发展双价或多价载体疫苗将是今后猪伪狂犬疫苗发展的主要方向。随着分子生物学研究的不断发展和基因工程技术的广泛应用，猪伪狂犬疫苗的研究可望在不久的将来会有更新的突破。,谢 谢！,