偽狂犬病是由偽狂犬病病毒引起的包括多種家畜和野生動物發病的一種烈性傳染病。偽狂犬病病毒屬于皰疹病毒科,甲型皰疹病毒亞科。感染性的病毒由四個不同的結構組成,分別是(圖1)。中央核芯由線狀雙鏈 DNA 組成,DNA 同附于其上的具有保護性的二十面體形狀的衣殼共同構成核衣殼,由蛋白質構成間質嵌入衣殼中,最外層被由多種病毒糖蛋白組成的囊膜包裹。
圖1 偽狂犬病毒結構

1、了解偽狂犬病毒基因組結構及獨立相關蛋白的功能
偽狂犬病毒基因組為雙股DNA,大小為150kb,由長獨特區(UL)和短獨特區(US)以及US兩側的末端重復序列(TR)與內部重復序列(IR)所組成。目前已經知道成熟病毒粒子有50種蛋白質,已命名的有11種糖蛋白,其中與毒力有關的糖蛋白有gC、gD、gE、gl。此外,胸苷激酶(TK)、核苷酸還原酶(RR)、蛋白激酶(,PK)、堿性核酸外切酶(AN)和脫氧尿苷三磷3酸激酶(dUTPase)等幾種酶也與病毒的毒力密切相關。毒力是決定病毒是否能引起動物發病、死亡的關鍵性因素,偽狂犬的毒力由多個基因決定,了解這些基因有助于我們研制出新型偽狂犬疫苗,消除偽狂犬病的危害。這些基因主要功能如下(表1)。
表1 與偽狂犬病病毒毒力相關的蛋白

2、TK基因的缺失到底有沒有現實意義?
如表1所示,TK基因是與毒力相關的主要基因之一,它與病毒的復制、潛伏感染有關。有研究表明TK基因的缺失可使其對豬和反芻動物的毒力顯著降低,同時潛伏感染能力也下降。因此TK基因的缺失苗成為人們研究的焦點,Kit于1948年利用BUK株確實TK基因內部148bp制成疫苗,該疫苗沒有出現毒力回復現象,對豬提供了有效保護。在國內,四川農業大學構建出Fa株TK基因缺失苗,接種小豬也顯示了很好的免疫效果。鑒于這些早期的研究成果,很多疫苗廠家都以TK基因缺失為基礎研發新型疫苗,當前TK基因的缺失真的有現實意義嗎?
雖然TK基因的缺失降低了病毒的毒力,科研院所及疫苗廠家以TK基因缺失研發的新型疫苗也顯示出一定效果,但TK基因的缺失存在一定病毒基因重組的風險,其免疫原性也會受到影響。最近有研究表明,某些弱毒疫苗會移植至免疫豬的隱性靶組織即三叉神經元,并通過與偽狂犬野毒的超感染競爭,從而阻斷隱性感染的發生。研究還表明,缺失TK基因的弱毒苗在三叉神經節的移植能力幾乎沒有。而阻斷和減少野毒潛伏性感染在偽狂犬病的防制中是至關重要的。
研究表明:單獨通過基因工程手段來缺失TK基因,其病毒的毒力還是存在一部分,對豬仍有一定的風險。而目前市面上安全有效的弱毒疫苗都是通過反復傳代培養獲得,通過若干代的培養后病毒的毒力基因發生一些突變,大幅度降低了病毒的毒力,實踐證明這樣的自然傳代方式才是安全有效的。僅僅通過基因工程手段敲掉TK基因,在臨床應用上還是會存在一定風險。
目前研發偽狂犬基因缺失苗主要目的是鑒別免疫豬和野毒感染豬,為凈化豬場偽狂犬病提供一種監測手段。雖然接種TK基因缺失苗,豬能產生很強的抵抗偽狂犬強毒的攻擊,但是因TK基因屬于酶蛋白基因,在體內不能產生相應的抗體,因此不能用血清學方法區別免疫接種豬與自然感染豬。
通過上述論證,可以看出以TK基因缺失來作為研發偽狂犬基因缺失苗基礎沒有現實意義。
3、gE基因的缺失將更具有現實意義。
如圖1所示,gE基因也是偽狂犬病毒一個重要的毒力基因,在偽狂犬病毒向神經系統的擴散中起重要作用。研究發現,只要缺失掉gE 5’端第125位的纈氨酸和第126位的半胱氨酸,偽狂犬病毒毒力就會大大降低且不影響其免疫原性。gE糖蛋白的N端33位到100位的氨基酸區段包含了主要抗原表位,缺失掉該段基因,在機體內就不能產生相應的杭體,這為區別野毒感染和疫苗接種提供了依據。
近幾年gE基因缺失已經成為國內外研究焦點,Quint等對偽狂犬NIA-3株進行gE基因缺失,構建的偽狂犬突變株能明顯降低對小鼠和10周齡仔豬的毒力,免疫豬能抵抗強毒的致死攻擊。國內,四川農業大學也成功構建出gE/gI基因缺失株,顯示出良好的免疫效果。國內外的大型動物疫苗公司也投入大量的人力、物力研發以gE基因缺失為基礎的新型疫苗。
在豬場的常規免疫過程中,普通疫苗在接種后雖然能預防臨床癥狀的出現,但不能防止強毒在被感染動物體內復制、排出。此時利用gE基因缺失疫苗免疫并結合gE-ELISA檢測抗gE抗體來區分開接種血清陽性豬和野毒感染血清陽性豬。這種接種gE基因缺失疫苗結合鑒別性診斷能力現在已成為在世界各國及地區推廣的偽狂犬病消除計劃的理論基礎。所以說研發以偽狂犬gE基因缺失為基礎的疫苗更具有現實意義。
4、小結
綜上所述,從阻斷和減少野毒潛伏性感染、毒力減弱及野毒鑒別三個方面看,TK基因缺失來作為研發偽狂犬基因缺失苗基礎沒有現實意義。偽狂犬病的凈化之路任重而道遠,具有鑒別野毒能力的偽狂犬基因缺失苗的出現讓我們看到了希望,然而TK基因缺失苗對于偽狂犬的凈化起不到任何作用,在阻斷和減少野毒潛伏性感染方面幾乎沒有作用,臨床應用也存在一定風險,與gE基因缺失相比TK綜上所述,從阻斷和減少野毒潛伏性感染、毒力減弱及野毒鑒別三個方面看,TK基因缺失來作為研發偽狂犬基因缺失苗基礎沒有現實意義。偽狂犬病的凈化之路任重而道遠,具有鑒別野毒能力的偽狂犬基因缺失苗的出現讓我們看到了希望,然而TK基因缺失苗對于偽狂犬的凈化起不到任何作用,在阻斷和減少野毒潛伏性感染方面幾乎沒有作用,臨床應用也存在一定風險,與gE基因缺失相比TK基因缺失沒有現實意義。
目前豬場免疫偽狂犬疫苗較多使用基因缺失苗,但是基因缺失苗也有較多的分類,有單基因缺失的,也有多基因缺失的,豬場到底該使用哪種疫苗,這是目前爭論較多的問題,怎樣認識這個問題,我覺得可從以下幾方面來分析:
1、多基因缺失苗不等于多價苗
這是普通常識,多價苗是含有多種抗原成份,免疫后對豬提供更多的保護。多基因缺失苗則是缺失多個基因,減少了一些抗原成份。當然減少的這些抗原成份對總體的免疫效果影響不大。
2、基因缺失的目的
基因缺失的主要目的是為了鑒別免疫豬和野毒感染豬,為根除偽狂犬病提供血清學監測依據。目前,世界通用的是gE單克隆抗體ELISA試劑盒,單基因缺失苗和多基因缺失苗都能通過此試劑盒達到鑒別目的,從這一意義上來說,二者沒有任何區別。
3、免疫效力
到目前為止,還沒有權威性的論著對單基因缺失苗和多基因缺失苗免疫效力之間的優劣做過評述,從所了解的各豬場實際應用看,二者對控制偽狂犬病均具有良好的效果。抗體水平的監測也沒有發現二者之間存在差異。最近的研究表明,某些弱毒疫苗會移植至免疫豬的隱性靶組織即三叉神經元,并通過與偽狂犬野毒的超感染競爭,從而阻斷隱性感染的發生。研究還表明,既缺失糖蛋白gE又缺失Tk基因的弱毒苗在三叉神經節的移植能力弱。而阻斷和減少野毒潛伏性感染在偽狂犬病的防制中是至關重要的。
4、安全性
這是雙方爭論的焦點問題,主要是關于單基因缺失苗是否安全的爭論。
基因缺失在減毒方面有一定作用,但顯然非常有限,從免疫學角度來看,疫苗的減毒主要還是依賴于繼代培養。目前除偽狂犬病疫苗外,其它疫苗都沒有缺失基因,其中家禽用疫苗有十多種,豬用疫苗有五、六種,人用疫苗有七、八種,如果說這些疫苗存在毒力返強或其它安全性問題,顯然與事實不符。因此,不能因為某一種疫苗缺失基因,就過分夸大基因缺失在安全性方面的作用,甚至把基因缺失的多少作為衡量一個疫苗安全性的依據。
從歷史的角度看,單基因缺失疫苗(如Bartha株)是一個使用歷史最長(1961年研制成功)、范圍最廣、數量最多的弱毒疫苗。世界上五十多年的應用實踐已經表明這是一個免疫力和安全性都很好的疫苗株。因此,不能因為多基因缺失苗(如同時缺失TK基因)強調其安全性就反過來懷疑單基因缺失苗的安全性,這與思維邏輯不符,更與發生的事實不符。
從現實的角度看,單基因缺失苗仍然是世界范圍內用來防制偽狂犬病的主要品種,在十分注重生物安全的歐美國家,生產和使用一種不安全的疫苗是令人難以想象的。
到目前為止,已有幾家外國公司的Bartha株單基因缺失弱毒苗獲得了我國農業部的批準注冊,并被允許進口。我國也是一個越來越注重生物安全的國家,批準注冊這些單基因缺失苗時,是從各個方面充分考慮、認證了其安全性因素,顯然有關單基因缺失弱毒疫苗存在安全問題的說法是完全不可信的。
南方某某省幾十個規模化豬場從1999年就開始使用單基因缺失弱毒苗,至今未發生安全性問題。不可否認,曾有個別豬場在使用單基因缺失弱毒苗后,出現一些問題,但經實驗室檢測,問題不在疫苗,而是該豬場在接種疫苗時已經感染了其它繁殖障礙性疾病,豬場人員也表示,接種疫苗就已經有問題發生。這種偶然情況在其它類型的疫苗使用過程中也會碰到。