动物病毒性疾病 - 疫苗和免疫（II）

共享精神

      I 型疫苗技术

      灭活抗病毒疫苗已有非常长的使用历史，其一般通过化学或物理方法，破坏病毒的复制能力。在众多化学方法中，最常使用甲醛和有机化合物，后者如环酯（β-丙内酯）或二乙烯亚胺（BEI）。其它交联剂也可用作灭活的选择，如戊二醛，但其使用不如甲醛广泛。

      使用交联剂进行疫苗制备的两个主要挑战是：一、可能引起聚集，导致抗原表位的破坏或修饰，降低疫苗的免疫原性，通常需要2到3次的加强免疫，以维持足够且持续的保护性免疫水平；二是可能有不完全灭活的风险，比如部分（或未达到最佳）诱导的免疫与感染一起，通过诸如抗体依赖性增强（ADE）的机制，可能导致疾病加剧。此外，灭活疫苗的另一个问题是区分感染和免疫的动物，以免干扰监测诊断。

      甲醛主要与蛋白质反应，而β-丙内酯（BPL）和二乙烯亚胺（BEI）主要修饰DNA或RNA，所以BPL在病毒灭活中可维持更高的免疫原性。但有报导显示，BPL可能也可以和某些氨基酸反应，包括半胱氨酸、蛋氨酸和组氨酸，蛋白质的特定修饰可能会影响BPL疫苗的免疫原性。类似的，BEI也可与蛋白质反应，这种化合物被广泛应用于口蹄疫病毒（FMDV）的灭活，以制备疫苗。

      但不管怎样，灭活疫苗仍是疫苗生产的主导方法，对于人用和兽用疫苗均是如此，部分原因是疫苗制剂中佐剂（主要为铝盐）的效力可克服免疫性受限的主要问题。事实上，这种技术可通过其它灭活方法而优化，如使用过氧化氢或质子化合物，比如焦炭酸二乙酯（DEPC）。过氧化氢可灭活DNA和RNA病毒（如痘病毒、LCMV、WNV和YFV），对抗原损伤较低，从而降低了对免疫原性的影响。更有意思的是，这种方法可使疫苗既能诱导体液免疫（中和抗体），又能诱导细胞免疫反应，包括WNV和LCMV特异性CD8+细胞毒性T细胞。使用组氨酸质子化试剂，如DEPC，可抑制水泡口炎病毒（VSV）对小鼠的感染性和致病性。

      尽管用于刺激免疫反应的不同技术都有了较大的发展，经典的灭活方法仍被广泛用于动物疫苗的生产，一部分原因是因为生产厂商需要仔细平衡其已有的传统生产工艺采用新技术所需的投入以及预期的收益。另一种传统灭活技术是使用物理方法，即暴露于不同的辐射源：热、电磁或离子。UV辐照是人用疫苗生产最常使用的方法。

      II 型疫苗技术

      活性衰减病毒疫苗是最成功的疫苗形式之一，特别是考虑到免疫原性特性。复制能力使这种疫苗能更强地诱导天然反应，这是可显著影响获得性免疫反应结果的特性。多种兽用及伴侣动物疫苗都基于衰减病毒，这种类型的疫苗也用于人用。

      减毒疫苗的一个共同特性是毒力因子的缺失，但同时维持免疫原性。减毒疫苗开发的传统方法是在异源细胞培养或啮齿动物、乳鼠、兔或山羊脑组织中进行病毒的一系列的传代或增殖，特别是用于兽用使用。在不同组织中的增殖通常以趋向性的变化而结束。例如，在脑组织中传代的嗜肝性病毒不能通过获得性神经毒力而在肝中复制。另一种不同的方法是使用诱变性化合物诱导突变，如核苷类似物。在低温条件下生长的温度敏感性突变体不能在宿主体内的正常温度条件下生长。

      减毒疫苗相比灭活或亚单位疫苗的主要优势是更宽泛的表位递呈，显然，在受感染宿主细胞中，病毒复制的结果是更多的蛋白表达（感染细胞蛋白片段会通过MHC-I递呈）。引起的免疫反应也与感染相似，包括触发天然免疫反应，以及体液和/或细胞反应。更重要的是，兽用疫苗市场通常可负担得起该类型疫苗的生产成本。

      另一方面，减毒疫苗的潜在缺点是基因性的不稳定，导致的问题包括毒力的恢复或复制表型的丢失、与免疫抑制个体相关的问题、以及某些减毒疫苗用于怀孕动物时的有害作用。这通常会发生在使用灭活工艺没有完全控制或了解的方法所获得的疫苗，即在组织培养中系列增殖。此外，对于可感染多个物种的疾病的疫苗，如对特定的反刍宿主安全的疫苗，可能对猪并不安全。一般认为，灭活疫苗的安全问题比减毒疫苗少。

       对病原体生物学、免疫学和分子生物学的了解，有助于更加合理的疫苗设计，开发衰减类型疫苗的替代产品。特别是对于RNA病毒，反向遗传系统的形成可允许开发安全性更高的新型衰减疫苗，因其可从克隆的病毒基因组和转录组中“拯救”完整感染性病毒。对于DNA病毒，确定毒力和/或免疫调节基因，可允许通过同源重组技术进行敲除。

       在大多数情况下，对基因组的修饰，可向这些动物疫苗引入重要的特性，以从免疫动物区分感染动物，这在执行监测诊断时特别重要。

原文：A.Brun, Vaccine Techologies for Veterinary Viral Diseases:Methods and Protocol, Methods and Molecular Biology Vol.1349, DOI 10.1007/978-1-4939-3008-1_1.
来源：Repligen瑞普利金