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中图分类号:S851.3 文献标识码:A 文章编号:1001-0769(2017)01-0027-03
传染性法氏囊病(Infectious Bursal Disease,IBD)又称甘布罗病(Gumboro Disease),最早于1962年在美国特拉华州甘布罗市发现,是由传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease Virus,IBDV)引起鸡的一种高度接触性传染病[1]。IBDV主要侵害雏鸡法氏囊内的B淋巴细胞,损伤法氏囊,造成免疫抑制[2],干扰各种疫苗的效力,使感染鸡对其他细菌性、病毒性以及寄生虫性疾病更加易感,最终影响鸡的生产性能[3]。
IBDV有两个血清亚型,分别为血清1型与血清2型,只有血清1型能引起临床疾病,所有商品化的疫苗都是针对该血清型的。血清1型又有多种病毒株,各病毒株的毒力水平以及在法氏囊细胞内的复制效率各不相同[4]。一般情况下,IBD的发病率高(最高可达100%),但致死率不高(一般在5%左右),主要的危害来自于发病后引起的免疫抑制。但1986年欧洲出现的IBDV超强毒株(vvIBDV)[5],能突破较高水平的母源抗体,对雏鸡能造成高达80%的死亡率,给全世界养鸡业带来巨大的经济损失。如今除澳大利亚、新西兰外,vvIBDV已经普遍出现于欧洲、拉丁美洲、东南亚、非洲以及中东地区,给全世界养鸡业带来严峻挑战。
IBDV具有高度传染性,在自然环境里又极其稳定,针对其的治疗尚没有特效药物,因此,除了执行严格的消毒措施,通过接种疫苗防控IBD,仍然是最好的选择。传统的疫苗可归为两类:减毒苗与灭活苗。直到今天,尽管IBDV血清2型经常在鸡群中检测到,IBD疫苗依然仅仅针对血清1型IBDV,而血清1型IBDV渐渐出现许多变异株,使得有效免疫变得复杂化[6]。交叉保护试验结果表明,由血清1型经典株所制备的灭活苗,需要较高的抗原含量,才能对一些变异株产生保护力[7]。超强毒株相比经典株只有少量的抗原改变,通过免疫经典株,对超强毒株也可产生很好的保护[8];但是,超强毒株相比经典株,对母源中和抗体不敏感,常常能突破母源抗体的保护力,而使感染鸡发病[9]。大量使用活减毒苗,一方面可能驱使病原发生变异,增加毒力变异的可能性。另一方面使用毒力较高的疫苗株,可能造成免疫抑制,也可能对母源抗体水平较低的鸡,带来危害。相比传统的活减毒疫苗与灭活苗,重组疫苗有许多突出的优势,例如无毒力返强的风险、不造成法氏囊损伤以及方便制成多价苗等。因此,利用现代生物学技术开发重组疫苗,越来越引起研究者的兴趣。但是,重组疫苗的价格竞争力仍然是个待解决的问题,尤其是對于兽用重组疫苗来说。重组疫苗主要可分为:重组DNA疫苗、重组活病毒载体疫苗以及重组亚单位疫苗。
1 传统活疫苗防控
传统活疫苗能在鸡体内复制,同时诱导体液免疫与细胞免疫,使用时不需要佐剂,适合对鸡群大批量接种。活疫苗病毒已经通过细胞培养、鸡胚上连续传代而减毒,有低毒、中毒、中高毒苗之分,大部分商品化活疫苗都是源自经典株减毒而来。低毒苗用于产蛋鸡,使其产生初级免疫反应,而后在产蛋前使用灭活苗加强免疫,以使后代雏鸡拥有较高水平的母源抗体。低毒苗对母源抗体比较敏感,需要待母源抗体消退后才能使用。通常是对8周龄产蛋鸡,以肌肉注射、喷雾或饮水途径进行免疫[10]。中毒苗或中高毒苗能突破较高水平的母源抗体,但会造成中等程度至严重程度的法氏囊损伤,造成相应程度的免疫抑制,用于肉鸡以及后备产蛋鸡[11]。
当存在高风险IBDV毒株的自然感染时,低毒苗与中毒苗也用于产蛋雏鸡。尽管低毒疫苗对母源抗体敏感,偶尔也用于1日龄雏鸡,以保护鸡群中母源抗体水平低或者无母源抗体的雏鸡。当鸡群母源抗体水平不一致或发病存在高风险时,可进行第2次和第3次免疫。一般情况是,在10~14日龄进行第2次免疫,在此之后7 d~10 d后,进行第3次免疫。实际养鸡生产中,很少使用肌肉注射或滴眼,一般是通过喷雾或饮水接种。饮水接种时,尽量保持pH中性,以及水中没有氯离子与金属离子的气味或味道,可以2 g/L加入脱脂奶粉,确保每羽鸡都接受到大致相同剂量的疫苗。有研究人员开发了在孵育期接种的新技术:将IBD抗体掺入活疫苗,一起接种于孵育了18 d的种蛋卵中,继续孵育,疫苗病毒在雏鸡约7日龄时释放出来。通过这种方式,能克服母源抗体的干扰问题,使雏鸡有效免疫[12]。该接种技术的机理尚不明了,可能是囊泡内的树突细胞吸收了抗体与疫苗混合物,而后当母源抗体水平下降到一定程度时,病毒得以释放。一般认为,活IBD疫苗与其他鸡用疫苗相互兼容。但是,鉴于IBD活疫苗造成法氏囊损伤,依然可能干扰其他疫苗的使用,因此只有健康的雏鸡才能接种活疫苗。
2 传统灭活苗防控
传统灭活苗主要用于经活疫苗免疫过或自然感染过野毒的育成期的产蛋鸡群,使其产生整齐、持久、较高水平的抗体。通常的免疫程序是:8周龄时免疫活疫苗,16~20周龄时免疫灭活苗。在野毒感染风险水平较高时,灭活苗偶尔也与活疫苗组合用于价值较高的母源抗体水平亦较高的雏鸡。灭活苗一般制成油包水乳化剂的形式,必须通过注射接种。推荐通过腿肌注射接种(需避开关节、韧带以及大血管)或静脉注射接种。只有已知之前接触过IBDV的健康鸡,才能接种灭活苗。通过这种方式使母鸡产生抗体反应,能使后代雏鸡获得高达30 d的被动保护力[13]。研究表明,法氏囊损伤出现于15日龄后,对免疫系统破坏不大,因为此时免疫细胞已经迁移到外周淋巴组织。但是,如果有超强毒株IBDV感染的风险,仍需要接种活疫苗。灭活苗所产生的免疫水平与持续力主要取决于灭活苗抗原的剂量。因此,尽量选用高抗原含量的灭活苗,以获得更高的保护力。
3 重组DNA疫苗防控
重组DNA疫苗是将潜在的宿主保护性抗原的基因克隆到表达质粒载体,重组质粒进入宿主细胞后,表达宿主保护性抗原,刺激宿主产生相应的免疫应答,诱导产生保护性中和抗体。通过DNA疫苗表达保护性抗原有许多优势:DNA疫苗模拟病毒的自然感染过程,能诱导更加均衡的免疫反应;方便制成多价苗同时接种;没有毒力返强的风险;无母源抗体干扰问题;在常温下稳定,无需冷链系统;构建与纯化质粒DNA相对非常便利。许多能诱发细胞免疫与体液免疫的DNA重组疫苗已经被开发,例如表达VP2或VP4-VP2-VP3多聚蛋白的质粒DNA疫苗[14-17]。研究发现,几种接种途径如肌肉注射、腹膜接种、口服以及滴眼,只有肌肉注射才能抗病毒抗体反应[18]。 4 重组活病毒载体疫苗防控
重组活病毒载体疫苗是将无害活病毒作为载体,携带宿主保护性抗原的基因,感染宿主后,能产生广泛的免疫应答反应,包括粘膜免疫、体液免疫与细胞免疫。许多病毒用作IBDV疫苗的载体,如马立克病毒[19]、塞姆利基森林病毒[20]、杆状病毒[21]、禽腺病毒[22]、火鸡疱疹病毒[23]以及禽痘病毒[24]。一些重组活病毒载体疫苗已经在多个国家上市,并且报道了野外试验的有效性数据[25-26]。
5 重组亚单位疫苗防控
IBDV VP2蛋白被认为是主要的保护性抗原,含有构象依赖性中和表位。变性的VP2蛋白无法诱导保护性免疫,VP2变性后复性往往也丧失了诱导中和抗体的能力[27]。研究人员采用各种宿主表达系统表达了VP2,比如大肠杆菌[28]、毕赤酵母[29]以及拟南芥[30]等。刘等将鸡白介素-2与VP2融合表达,发现能增强免疫原性,并测试了其作为疫苗的潜力[31]。在模拟表位疫苗的研究中,王永山等通过单克隆抗体筛选的多表位蛋白r5EPIS,有希望成为新的IBDV亚单位疫苗[32]。在试验疫苗研究中,重组亚单位IBDV疫苗,具有部分与100%的保护力均有报道。通过杆状病毒、大肠杆菌以及毕赤酵母系统表达VP2作为亚单位苗,已经在一些国家上市。在体外条件下,重组表达VP2,自动组装成病毒样粒子(VLP)也被发现具有良好免疫原性,开发VLP疫苗也有巨大的应用前景。
6 结语
过去的几十年,由于价格上有优势,鸡肉消费在整个肉类消费中的比例逐渐提高。随着人们消费水平的提高,对食品中化学物质残留以及病原微生物残留的关注度也越来越高,鸡肉内的病原微生物残留问题可能是养鸡业未来面临的首要问题。随着人们动物福利意识的增强,消费者也越来越倾向购买来自于养殖条件较好的鸡只。损伤鸡免疫系统的病毒感染会严重妨碍疫苗接种的效力,IBDV即是其中重要的一員。虽然鸡传染性法氏囊病发现于50年前,至今仍然时刻威胁着商品养鸡业。非常特异与敏感的诊断产品已经普及,有效的疫苗也随处可得;但是,IBDV属RNA病毒,其基因组具有高度可变的特性以及面临进化选择压力,导致抗原变异株以及超毒株相继出现,以后也可能出现全新的重排病毒株,因此对IBDV的防控也将继续不断面临挑战。然而,利用现代分子生物技术,在研究人员的不懈努力下,仍可能针对其开发出更加廉价、安全、有效的疫苗。□□
参考文献:(32篇,略)
传染性法氏囊病(Infectious Bursal Disease,IBD)又称甘布罗病(Gumboro Disease),最早于1962年在美国特拉华州甘布罗市发现,是由传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease Virus,IBDV)引起鸡的一种高度接触性传染病[1]。IBDV主要侵害雏鸡法氏囊内的B淋巴细胞,损伤法氏囊,造成免疫抑制[2],干扰各种疫苗的效力,使感染鸡对其他细菌性、病毒性以及寄生虫性疾病更加易感,最终影响鸡的生产性能[3]。
IBDV有两个血清亚型,分别为血清1型与血清2型,只有血清1型能引起临床疾病,所有商品化的疫苗都是针对该血清型的。血清1型又有多种病毒株,各病毒株的毒力水平以及在法氏囊细胞内的复制效率各不相同[4]。一般情况下,IBD的发病率高(最高可达100%),但致死率不高(一般在5%左右),主要的危害来自于发病后引起的免疫抑制。但1986年欧洲出现的IBDV超强毒株(vvIBDV)[5],能突破较高水平的母源抗体,对雏鸡能造成高达80%的死亡率,给全世界养鸡业带来巨大的经济损失。如今除澳大利亚、新西兰外,vvIBDV已经普遍出现于欧洲、拉丁美洲、东南亚、非洲以及中东地区,给全世界养鸡业带来严峻挑战。
IBDV具有高度传染性,在自然环境里又极其稳定,针对其的治疗尚没有特效药物,因此,除了执行严格的消毒措施,通过接种疫苗防控IBD,仍然是最好的选择。传统的疫苗可归为两类:减毒苗与灭活苗。直到今天,尽管IBDV血清2型经常在鸡群中检测到,IBD疫苗依然仅仅针对血清1型IBDV,而血清1型IBDV渐渐出现许多变异株,使得有效免疫变得复杂化[6]。交叉保护试验结果表明,由血清1型经典株所制备的灭活苗,需要较高的抗原含量,才能对一些变异株产生保护力[7]。超强毒株相比经典株只有少量的抗原改变,通过免疫经典株,对超强毒株也可产生很好的保护[8];但是,超强毒株相比经典株,对母源中和抗体不敏感,常常能突破母源抗体的保护力,而使感染鸡发病[9]。大量使用活减毒苗,一方面可能驱使病原发生变异,增加毒力变异的可能性。另一方面使用毒力较高的疫苗株,可能造成免疫抑制,也可能对母源抗体水平较低的鸡,带来危害。相比传统的活减毒疫苗与灭活苗,重组疫苗有许多突出的优势,例如无毒力返强的风险、不造成法氏囊损伤以及方便制成多价苗等。因此,利用现代生物学技术开发重组疫苗,越来越引起研究者的兴趣。但是,重组疫苗的价格竞争力仍然是个待解决的问题,尤其是對于兽用重组疫苗来说。重组疫苗主要可分为:重组DNA疫苗、重组活病毒载体疫苗以及重组亚单位疫苗。
1 传统活疫苗防控
传统活疫苗能在鸡体内复制,同时诱导体液免疫与细胞免疫,使用时不需要佐剂,适合对鸡群大批量接种。活疫苗病毒已经通过细胞培养、鸡胚上连续传代而减毒,有低毒、中毒、中高毒苗之分,大部分商品化活疫苗都是源自经典株减毒而来。低毒苗用于产蛋鸡,使其产生初级免疫反应,而后在产蛋前使用灭活苗加强免疫,以使后代雏鸡拥有较高水平的母源抗体。低毒苗对母源抗体比较敏感,需要待母源抗体消退后才能使用。通常是对8周龄产蛋鸡,以肌肉注射、喷雾或饮水途径进行免疫[10]。中毒苗或中高毒苗能突破较高水平的母源抗体,但会造成中等程度至严重程度的法氏囊损伤,造成相应程度的免疫抑制,用于肉鸡以及后备产蛋鸡[11]。
当存在高风险IBDV毒株的自然感染时,低毒苗与中毒苗也用于产蛋雏鸡。尽管低毒疫苗对母源抗体敏感,偶尔也用于1日龄雏鸡,以保护鸡群中母源抗体水平低或者无母源抗体的雏鸡。当鸡群母源抗体水平不一致或发病存在高风险时,可进行第2次和第3次免疫。一般情况是,在10~14日龄进行第2次免疫,在此之后7 d~10 d后,进行第3次免疫。实际养鸡生产中,很少使用肌肉注射或滴眼,一般是通过喷雾或饮水接种。饮水接种时,尽量保持pH中性,以及水中没有氯离子与金属离子的气味或味道,可以2 g/L加入脱脂奶粉,确保每羽鸡都接受到大致相同剂量的疫苗。有研究人员开发了在孵育期接种的新技术:将IBD抗体掺入活疫苗,一起接种于孵育了18 d的种蛋卵中,继续孵育,疫苗病毒在雏鸡约7日龄时释放出来。通过这种方式,能克服母源抗体的干扰问题,使雏鸡有效免疫[12]。该接种技术的机理尚不明了,可能是囊泡内的树突细胞吸收了抗体与疫苗混合物,而后当母源抗体水平下降到一定程度时,病毒得以释放。一般认为,活IBD疫苗与其他鸡用疫苗相互兼容。但是,鉴于IBD活疫苗造成法氏囊损伤,依然可能干扰其他疫苗的使用,因此只有健康的雏鸡才能接种活疫苗。
2 传统灭活苗防控
传统灭活苗主要用于经活疫苗免疫过或自然感染过野毒的育成期的产蛋鸡群,使其产生整齐、持久、较高水平的抗体。通常的免疫程序是:8周龄时免疫活疫苗,16~20周龄时免疫灭活苗。在野毒感染风险水平较高时,灭活苗偶尔也与活疫苗组合用于价值较高的母源抗体水平亦较高的雏鸡。灭活苗一般制成油包水乳化剂的形式,必须通过注射接种。推荐通过腿肌注射接种(需避开关节、韧带以及大血管)或静脉注射接种。只有已知之前接触过IBDV的健康鸡,才能接种灭活苗。通过这种方式使母鸡产生抗体反应,能使后代雏鸡获得高达30 d的被动保护力[13]。研究表明,法氏囊损伤出现于15日龄后,对免疫系统破坏不大,因为此时免疫细胞已经迁移到外周淋巴组织。但是,如果有超强毒株IBDV感染的风险,仍需要接种活疫苗。灭活苗所产生的免疫水平与持续力主要取决于灭活苗抗原的剂量。因此,尽量选用高抗原含量的灭活苗,以获得更高的保护力。
3 重组DNA疫苗防控
重组DNA疫苗是将潜在的宿主保护性抗原的基因克隆到表达质粒载体,重组质粒进入宿主细胞后,表达宿主保护性抗原,刺激宿主产生相应的免疫应答,诱导产生保护性中和抗体。通过DNA疫苗表达保护性抗原有许多优势:DNA疫苗模拟病毒的自然感染过程,能诱导更加均衡的免疫反应;方便制成多价苗同时接种;没有毒力返强的风险;无母源抗体干扰问题;在常温下稳定,无需冷链系统;构建与纯化质粒DNA相对非常便利。许多能诱发细胞免疫与体液免疫的DNA重组疫苗已经被开发,例如表达VP2或VP4-VP2-VP3多聚蛋白的质粒DNA疫苗[14-17]。研究发现,几种接种途径如肌肉注射、腹膜接种、口服以及滴眼,只有肌肉注射才能抗病毒抗体反应[18]。 4 重组活病毒载体疫苗防控
重组活病毒载体疫苗是将无害活病毒作为载体,携带宿主保护性抗原的基因,感染宿主后,能产生广泛的免疫应答反应,包括粘膜免疫、体液免疫与细胞免疫。许多病毒用作IBDV疫苗的载体,如马立克病毒[19]、塞姆利基森林病毒[20]、杆状病毒[21]、禽腺病毒[22]、火鸡疱疹病毒[23]以及禽痘病毒[24]。一些重组活病毒载体疫苗已经在多个国家上市,并且报道了野外试验的有效性数据[25-26]。
5 重组亚单位疫苗防控
IBDV VP2蛋白被认为是主要的保护性抗原,含有构象依赖性中和表位。变性的VP2蛋白无法诱导保护性免疫,VP2变性后复性往往也丧失了诱导中和抗体的能力[27]。研究人员采用各种宿主表达系统表达了VP2,比如大肠杆菌[28]、毕赤酵母[29]以及拟南芥[30]等。刘等将鸡白介素-2与VP2融合表达,发现能增强免疫原性,并测试了其作为疫苗的潜力[31]。在模拟表位疫苗的研究中,王永山等通过单克隆抗体筛选的多表位蛋白r5EPIS,有希望成为新的IBDV亚单位疫苗[32]。在试验疫苗研究中,重组亚单位IBDV疫苗,具有部分与100%的保护力均有报道。通过杆状病毒、大肠杆菌以及毕赤酵母系统表达VP2作为亚单位苗,已经在一些国家上市。在体外条件下,重组表达VP2,自动组装成病毒样粒子(VLP)也被发现具有良好免疫原性,开发VLP疫苗也有巨大的应用前景。
6 结语
过去的几十年,由于价格上有优势,鸡肉消费在整个肉类消费中的比例逐渐提高。随着人们消费水平的提高,对食品中化学物质残留以及病原微生物残留的关注度也越来越高,鸡肉内的病原微生物残留问题可能是养鸡业未来面临的首要问题。随着人们动物福利意识的增强,消费者也越来越倾向购买来自于养殖条件较好的鸡只。损伤鸡免疫系统的病毒感染会严重妨碍疫苗接种的效力,IBDV即是其中重要的一員。虽然鸡传染性法氏囊病发现于50年前,至今仍然时刻威胁着商品养鸡业。非常特异与敏感的诊断产品已经普及,有效的疫苗也随处可得;但是,IBDV属RNA病毒,其基因组具有高度可变的特性以及面临进化选择压力,导致抗原变异株以及超毒株相继出现,以后也可能出现全新的重排病毒株,因此对IBDV的防控也将继续不断面临挑战。然而,利用现代分子生物技术,在研究人员的不懈努力下,仍可能针对其开发出更加廉价、安全、有效的疫苗。□□
参考文献:(32篇,略)