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提高亚单位苗免疫效果的一个重要因素,是找到合适的佐剂。
说到疫苗和佐剂,源于现今预防动物传染病的最有效的手段之一——疫苗免疫。佐剂作为一种免疫增强剂,成为绝大部分疫苗不可或缺的一部分,是制苗工艺中非常重要的一环。学界也一致认为,在佐剂疫苗应用中遇到的各种问题推动了对其研究的不断深入,但绝对安全的疫苗佐剂是不存在的。
2008年,山东农业大学博导朱瑞良教授和学生郭文龙的研究就指出,在老年人中接种有佐剂的流感亚单位苗时,虽然局部反应率高于无佐剂疫苗组,且多次接种后反应原性并无增强趋势,但使用佐剂组可提供比无佐剂组更广泛的免疫应答。研究者通过小鼠实验证明,全细胞百日咳、白喉和破伤风(wDTP)菌苗对流感亚单位疫苗的免疫应答有较强的佐剂作用,认为佐剂作用存在于百日咳杆菌的脂多糖(LPS)中。
亚单位疫苗由于其反应原性较小,而免疫原性较强,近几年得到了广泛使用。本文将要提及的正是一种基于LPS亚单位疫苗的试验,主导此次试验的,是荷兰的欧洲兽医实验室(EVL)。
据了解,EVL是由领先的病毒学家Ab.Osterhause教授创建,该实验室长期致力为世卫组织和国际流感中心,以及确知的SARS冠状病毒防控研究。多年来,EVL一直处于动物检测诊断技术研究的最前沿。
近日,来自EVL的JohanesRoberus博士分享了一项关于免疫佐剂在沙门氏菌防控上的试验,旨在说明佐剂在增强疫苗中的重要作用,这为目前我国疫苗研发中具体的路径选择提供了思路。
抗生素非对抗沙门氏菌的最优办法
众所周知,沙门氏菌对于许多动物都是一个致命的病原,而且是食源性的细菌。JohanesRoberus博士称,这种食源性细菌的足迹遍及禽肉、猪肉、牛肉和海鲜等,还涉及鸡蛋、蛋制品以及牛奶等,甚至还包括水果和蔬菜。
他说:“过去,我们都在用抗生素对沙门氏菌进行治疗,但并不是最优的办法,因为抗生素的使用可能诱导出多重耐药性。目前,欧洲已经严禁在禽类用药中使用抗生素。而通过生物安全和促进饲养管理,以及改善卫生条件来预防沙门氏菌,也证明不是特别有效,原因是目前有越来越多的自由放养在进行。现在来看,疫苗接种就是一个比较有效的途径。疫苗接种的一个关键点,就是来刺激机体产生系统性的免疫。”
为了检测佐剂在增强免疫应答上的功效。EVL团队做了如下思考:其一,需要通过刺激辅助性T1(T2)细胞介导的免疫;其二,希望疫苗能刺激机体产生局部性的免疫,以及在肠道,即在沙门细菌具体感染的场所,能够刺激机体产生IGA(免疫球蛋白A);其三,活疫苗虽能够实现以上两点,但有排放细菌和变异的危险,并不是特别理想。
“现在有一种趋势,就是为防控沙门氏菌病开发出灭活性的疫苗,灭活性疫苗可以基于整个细胞、LPS、和一些亚单位,或者是说是给予上述这些,组合而成。”JohanesRoberus说,但说到组合免疫,如果说没有佐剂的帮助,也不会产生效果。而EVL公司致力于免疫佐剂的研究,并开发出了一种新型的佐剂产品。
3000只鸽子五组试验验证佐剂免疫应答机制
鸽子是沙门氏菌感染的一个很好的模型,所以EVL选择以鸽子为样本进行试验。其所用的样鸽,全部来自当地一家农场,大约3000只,且感染沙门氏菌已两年。
这个试验一共分为5组,一组是A组对照组;B组仅使用佐剂;C组用的是EVL的全细胞疫苗;D组是佐剂加上亚单位疫苗,其中亚单位疫苗是提纯的脂多糖(LPS),加上佐剂;E组是商业化疫苗,已经广泛使用的疫苗,并通过皮下注射进行,前四组都是口服给药。而且,EVL说明,上述疫苗都没有毒性。
试验的过程,从第1天给药1毫升,到第18天后再次给药1毫升,并进行血液和粪便检测;到第32天时,再进行血液和粪便检测;到46天时,这些鸽子会进行一个共同试验,即沙门细菌多重耐药性试验。
试验结果显示,对照组A组的情况是,没有鸽子死亡,但鸽子也会有抗体产生;B组单纯用的是佐剂,结果显示在抗体增加上并不是特别有效,而且鸽子还有死亡现象;C组给的是全细胞疫苗,虽可以提供一定的免疫保护,但也有20%~30%的鸽子死亡。全细胞疫苗可以诱导机体产生抗体,抗体可以和很多株型的沙门氏菌发生反应,且细菌排放数量有40%~50%的减少;D组使用的是亚单位疫苗和佐剂。结果显示,鸽子全部存活,细菌量减少,而且对于很多株型的沙门氏菌的抗体水平也非常高的;E组用的是传统疫苗,虽可以诱导机体产生交叉保护性的抗体,但不能抑制细菌的排放,而且在细菌试验后,鸽子的死亡率也有20%左右。
针对试验结果,JohanesRo⁃berus博士总结,试验过程中发现,许多组别依然有沙门氏菌存在,而且呈阳性,这和传统疫苗效果以及口服疫苗方式有关。整体结果显示,EVL的此种佐剂产品,如果作为免疫来讲,与传统疫苗单纯的使用相比,更能抑制细菌的排放,也能够刺激机体产生系统性的抗体,产生更好的保护作用。据称,试验已在鸡舍里得到验证,两轮免疫之后,能清除鸡舍里的沙门氏菌。
JohanesRoberus还称,给药的方式也很重要。灭活疫苗和合适的佐剂采取口服给药效果更明显,他希望这种免疫接种策略能使食源性沙门氏菌感染降到最低。
新型亚单位疫苗对佐剂有特别的需求
无疑,上述亚单位疫苗的新型佐剂试验结果是让人振奋的。
一位长期负责动物疫苗产品的研发人士刘易通却这样告诉记者,目前亚单位疫苗的商业化前景不成熟,因为其保护作用不太充分,但技术上是比较先进的。因为若其灭活效果不完全,就会有遗传物产生,产生副作用,从而影响抗体效果,存有生物安全风险的隐患。再有,就是目前的处理工艺不合理,操作性上也存在误差,比如给药时瓶口溶液粘连,也会有安全风险。
“而佐剂,简单地说,是一种区别于疫苗的,原本就存在的物质,可以采取注射或别的方式给药,使动物机体的免疫应答反应得到增强,从而大幅度提高免疫效果。”他解释道。
针对该EVL公司的试验和数据,他称,国外公司在这方面的研究数据可信度还是比较高,但联系到国内养殖环境的复杂性,会因为试验环境的不同,导致结果不同。他称,这种佐剂的试验,应该是想在未来推广到种鸡场去。
就像本文开篇所说的,提高亚单位苗免疫效果的一个重要因素是找到合适的佐剂。亚单位疫苗属于新型疫苗,新型疫苗具有传统疫苗不具备的优点,但其抗原高度纯化、免疫原性较弱的不足也需要有理想的疫苗佐剂与之配合使用,以增强其作用。目前传统佐剂存在的一些缺点致使其不适合在新型疫苗中使用,因此寻找理想的新型佐剂已经成为兽用疫苗研发的关键问题之一。
如此看来,新型佐剂也将随着新型疫苗市场的发展,拥有比较广阔的前景。但现实是,国内佐剂研究中虽验证了一些常规佐剂在亚单位疫苗中的应用效果,但自主研发的商品化佐剂较少,很多动物疫苗的生产依赖进口佐剂。这,无疑成为国内疫苗企业开掘潜力的空间所在。