有关家禽疫苗的种类和使用,生产上存在着不同程度的误解和误用。尤其是在免疫程序的制定上,不考虑本场的实际情况,盲目照抄照搬,造成了不应有的免疫失败。本文为此做了
全面评述,将有助于提高认识和取得良好的禽病防制效果。
对各种家禽传染病,如果能够研制出安全有效的疫苗,似乎都应该收到消灭各种相应传染病的效果,事实上则并非如此。这是因为各种家禽传染病的病原特性和流行病学特征不同,致使其相应疫苗的防病效果遇异,这也是家禽免疫失败的主要原因之一。
一、群体免疫应答
这是一个生物学过程,即使是最好的疫苗也不可能产生100%的保护,因为群体中每—个体的免疫应答水平不是相等的,而是倾向于成正态分布。一般来说,在接种疫苗后的免疫高峰期,群体中大多数家禽的免疫应答水平是可以抵抗强毒的攻击,有一小部分家禽的应答水平不能抵抗强毒的攻击,而另有一小部分家禽的应答水平很高。群体中免疫应答水平差的这一部分家禽所占的比例大小,取决于疫苗本身的免疫效力,免疫后时间的长短,群体本身的状态等多种因素,而其重要性则视疫病的性质而异。对于高度传染性的疫病如禽流感、新城疫、法氏囊、马立克等,群体内即使存在少数未受保护的动物,只要有强毒引入就能在群体内造成传播和流行。而对于螺旋体病一类不能很快传播的疫病,有70%一80%的家禽得到保护就能有效阻止疫病在群体内的传播。群体中这种免疫应答水平的不齐性,不仅给强毒在群体内的传播以可趁之机,而且给后代母源抗体水平也带来不齐性,并对后代主动免疫应答水平的不齐性起放大作用。
二、群体免疫失败
很难给免疫失败下一个严格的定义,简单地说是指免疫后的群体未达到预期的免疫效果,仍发生相应的疫病流行。发生免疫失败的原因很多,与疫病性质有关的主要有以下几种:
(1)多血清型病原体,如大肠杆菌、沙门氏菌、传染性支气管炎等,如使用的疫苗与流行毒株的血清型不相符,则不能保护或仅能部分保护。
(2)病原体发生不同程度的变异,使原来使用的疫苗不能达到预期的免疫效力。如近年来出现的MDV超强毒株、IBDV变异株、NDV超强毒株,以及禽流感病毒常发生的抗原飘移(DⅢFT)飘变(5HIFT)等。
(3)疫苗对病因单一的烈性传染病的控制起重要作用,可以降低发病率和死亡宰;疫苗对病因复杂的传染病和某些能通过种蛋和胚胎传播的疾病控制效果不理想。
(4)接种疫苗时群体存在免疫抑制性感染、营养不良或抑制正常免疫应答的各种应激。如IBDV、MDV、REV、LLV(淋巴细胞性白血病病毒),CAA、球长、雏鸡白痢等感染都对鸡群产生严重史疫抑制。
(5)接种疫苗时群体处于感染潜伏期或在感染阴性期感染强毒(早期感染)。
(6)接种疫苗时群体母源抗体水平高,对主动免疫产生强干扰。
三、常规疫苗
常规疫苗是指通过常规的培养基培养细菌、禽胚胎接种、细胞培养繁殖病毒而制备的疫苗,常规疫苗包括弱毒活疫苗和灭活疫苗。
(一)活疫苗的概念及评价
1.弱毒活疫苗的概念
病原微生物毒力逐渐减弱或丧失,并保持良好的免疫原性,用这种活的、变异的病原微生物制成的疫苗称为活疫苗(Live
Vaccines),也可以称为弱毒苗(sttenuated vaccines).
2.对弱毒活疫苗的评价
尽管目前在世界范围内对活苗的评价有各种见解,但对话苗在控制和扑灭家禽疫病中的重大作用应当给予公正的评价和正面肯定。例如马立克氏病疫苗不仅对控制危害严重的家禽马立克氏病起了重要作用,而日.成为世界医学和兽医学领域第一个可以通过疫苗免疫而预防肿瘤性疾病的经典疫苗。
弱毒活苗的优点是:①免疫效果好;②免疫力坚强;①免疫期长;④可以用来对种禽免疫接种而使雏禽获得被动免疫;⑤成本低廉。但弱毒活苗也存在以下的缺点:①存在散毒和造成新疫源问题,制备弱毒苗,希望它不散毒,但事实上难以作到,因为弱毒苗是活苗,在机体内可以短暂增殖并排出体外。如禽霍乱疫苗的某些品种对鸡存在散毒问题。②残余毒力问题:一般说来,弱毒苗残余毒力较强者其保护力也强,但副作用也较明显,如鸡新城1系弱毒苗,对小鸡可引起不良反应,有时大鸡接种后排毒可使锥鸡感染,个别的可能发生死亡。再如禽霍乱活苗对鸡的产蛋影响较大。③某些弱毒活苗可引起接种家禽的免疫抑制,对其他抗原物质的应答能力减弱。如法氏囊的中等毒力疫苗,常对雏鸡法,氏囊造成损伤而导致免疫抑制。④有疫苗污染的危险,尤其是病毒性活疫苗是由鸡胚或动物细胞培养制成并连同培养物一起应用。因此存在着外源病原体污染的问题。如鸡群中的白直病,有一部分可能来源于制作疫苗时,鸡胚污染丁白血病病毒,鸡群中霉形体污染在有些地方也可能与鸡胚制苗的污染有关。⑤弱毒疫苗毒存在返祖的潜在危险:尽管一般情况下是不易发生的,因为弱毒株的遗传性状已经比较稳定,基因已发生了改变,面不是简单的适应。新城疫LaSota株问世已近50年,在全世界广泛应用,至今没有返祖变异的迹象,但如果研制疫苗没有经过严格的科学检验,遗传性状不稳定,必将造成严重的后果。
(二)灭活疫苗的概念及评价
1、灭活疫苗概念
选用免疫原性强的细菌、病毒等人工培养后,用物理或化学方法将其杀死(灭活),使其失去活性,使传染因子被破坏而保留免疫原性所制成的疫苗称为灭活苗(Inaetivated Vaccines),又称为死苗(dead
vaccines;killed vaccines)。为增强疫苗的免疫效果,灭活疫苗中通常添加免疫佐剂,细菌性灭活疫苗保留的免疫原性物质主要为细胞壁,病毒性灭活疫苗保留的免疫原性物质主要为结构蛋白。
2.灭活疫苗的评价
灭活苗的优点是:①安全,不存在散毒和造成新疫源的危险;②不可能返祖返强;③便于贮存和运输;④对母源抗体的干扰作用不敏感;⑤容易制成联苗和多价苗。但灭活苗也存在一定的缺点:①不产生局部免疫;②引起细胞介导免疫的能力较弱;③用量大,成本高;④免疫途径受限制,一般必须注射;③需要免疫佐剂来增强灭活苗的免疫效应。
3.灭活苗的发展及其与免疫佐剂的关系
灭活苗的发展与新的更有效免疫佐剂的发现和应用有着极为密切的关系。特别是近年来,由于油乳剂和蜂胶免疫佐剂的研制成功,使灭活苗的应用前景更为广阔。如鸡新城疫(ND)减蛋综合症(EDS一76)、传染性支气管炎(m)等用油苗和蜂胶苗免疫都产生了良好的免疫效果,不仅安全性好,而且保护率高、免疫期长。再如作者发明的禽霍乱蜂胶灭活疫苗与氢氧化钔苗相比,将保护串由50%
60%提高到90%--96.5%,免疫期由3个月延长到6个月,产生坚强免疫力的时间由14天缩短到5—7天。总之,与目前国内外普遍应用的油乳剂苗相比,蜂胶疫苗系列产品具有以下特点:
(1)从公共卫生上看,蜂胶疫苗更安全,对人体无副作用,国家卫生部批准蜂胶作为食品新资源供人类食用。
(2)从免疫效果上看,蜂胶疫苗更快速、更高效、更持久;蜂胶疫苗免疫后5天即可产生坚强的免疫力;保护率高达90%一100%;免疫期长达6--12个月。
(3)从运输保存上看,蜂胶疫苗更易于运辖和保存;-10~C不结冰,保存2年,2—8℃保存18个月,10-20℃保存12个月,20~30℃保存6个月。
(4)从使用上看,蜂胶疫苗更方便,蜂胶疫苗的流动性好,不会因为温度的变化而造成注射困难。
(5)从免疫机制上看,蜂胶疫苗能调动机体整个免 疫系统,刺激机体细胞免疫、体液免疫、红细胞免疫和补体系统都能产生免疫应答。
早期对疫苗佐剂的认识仅仅是提高抗体水平,因此,把与抗原棍合,能非特异地增强抗体应答的物质称为疫苗佐剂。但是随着对免疫学与抗感染过程的加深了解,有些病毒,细菌和原虫感染,甲靠抗体的产生不足以消灭其传染,需要调动机体的整个免疫系统的功能;既有体液免疫(HI),又需要淋巴细胞产生的细胞介导免疫(cMl)的参加,才能起到保护作用因此早期提出的提高m仅仅是佐剂的狭义定义,广义的定义则是调动整个免疫系统的功能,即“凡能啡特异地通过物理的或化学的方式与抗原结合而增强其特异免疫性的物质称为免疫佐剂。”其作用范围包括调节体液免疫与细胞免疫的平衡,提早特异性抗体的产生,提高抗体滴度和延缓抗体在体内的分解、调节抗原引起的免疫反应类型,刺激各种细胞因子的产生等等。
免疫佐剂加强免疫反应,是一个非常复杂的过程,其作用机理至今尚未完全搞清。除可改变免疫反应类型,使体液免疫转变为细胞免疫;改变免疫球蛋白的种类和亚类外,还可改变免疫反应状态,使免疫耐受性变为免疫反应。因此,其作用机理,可能主要是改变正常免疫机能,既可吸引大量巨噬细胞以吞噬抗原,改变抗原的构型,使抗原物质降解并加强其免疫原性,又可将过多的抗原暂时贮存,延缓释放,并发挥免疫系境的细胞间协同作用等。60多年前法国免疫学家Ramon曾讲过,多种免疫佐剂研究的价值,不仅在于量终的实际应用,而且在此过程中揭示免疫系统的机理。
理想的免疫佐剂应符合以下主要要求(参见表1)。
(1)安全性好,无毒副作用。
(2)能使免疫原性弱的抗原产生满意的免疫效果。
(3)不得引起中等强度以上的全身反应和严重的局部反应(化胺、坏死、肿胀),可在局部贮留(硬结),但必须逐渐被体内吸收。
(4)不应引起对佐剂本身的超敏反应,不应与自然发生的血清抗体结合而形成有害的免疫复合物。
(5)不得引起自身免疫性疾病。
(6)既不能有致癌性,也不得有致畸、致突变作用。
(7)免疫佐剂应为化学纯,化学组成确定,可以定型生产。
(8)保存I一2年的佐剂疫苗,应该稳定有效。
(三)联苗与多价苗的概念及优缺点。
不同种微生物或其代谢产物组成的疫苗称为联合疫苗或联苗扣ombined vaCClile8),同种微生物不同型或株所制成的疫苗称为多价苗(Polyvalent vaccines)。
应用联苗或多价苗,可以简化免疫接种程序,减少人力、物力消耗,减少被免疫家禽应擞反应的次数,因而对养禽生产有利。所以很多国家都在大力研究和开发联苗及多价苗。
联苗和多价苗使用的原则是:不加重疫苗接种的副作用,不发生免疫原之间的相互干扰,可提高各个制品的免疫效果或者对其中的一种有增效作用。
四、生物技术疫苗的研究方向
对大多数家禽传染病的防制来说,用常规方法制备的常规疫苗经长期应用证明是安全有效的,而且制备工艺简单,价格低廉,因此,并非所有疫苗都需用基因工程苗来代替。然而也有一些病毒需要分子生物学技术开发新型疫苗.它们包括:
(1)不能或难以用常规法培养的病毒,如新城疫弱毒株在鸡胚成纤维细胞上生长不良。
(2)常规疫苗效果差或反应大,如传染性喉气管炎疫苗。
(3)有潜在致痛性或免疫病理作用的病,如白血病、法氏囊病、马立克氏病。
(4)能够降低成本,简化免疫程序的多价疫苗,如传染性支气管炎血清型多而且各型之间交叉保护性差,也可以将几个疾病的病毒抗原在同‘载体上表面而生产出一次接种预防多种疾病的多价苗。
基因工程的另一个优点是具有把保护性抗原基因插入载体的能力,修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因,细菌和病毒载体,都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗,这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力。此外,它们易于大规模使用(喷雾或气雾)。生产载体疫苗的费用与生产活疫苗的费用相同,目前世界上几个研究组织正在生产特定的禽用疫苗载体。
表1
家禽活苗与油苗及蜂胶苗特点比较
活苗(弱毒苗)
| 油苗(灭活苗)
| 蜂胶苗(灭活苗)
| 1 .二次或多次免疫
| 一次或二次免疫
| 一次或二次免疫
| 2.抗原用量少,接种后能增殖
| 抗原用量多,接种后不增殖
| 抗原用量多,接种后不增殖
| 3.有的免疫期长,有的短
| 免疫期长,效果可靠
| 生产免疫力快,免疫期长,效果可靠
| 4.多种免疫途径
| 只能注射
| 只能注射
| 5.不需佐剂,
| 油乳剂能增强免疫力
| 蜂胶能增强免疫力
| 6。容易激发体液及细胞免疫,对病毒及细胞内寄生菌效果更好
| 主要激发体液免疫
| 能激发体液免疫,红细胞免疫及补体系统
| 7.对母源抗体的中和作用敏感
| 对母源抗体的中和作用不敏感
| 对母源抗体的中和作用不敏感
| 8.有散毒造成新疫源的可能
| 不排毒,无污染危险
| 不排毒,无污染危险
| 9.可能污染传染因子或其他不利因子
| 灭活过程中可将传染因子及其他不利因子破坏
| 灭活过程中可将传染因子及其他不利因子破坏
| 1 0.有返祖返强的危险
| 无返祖返强的危险
| 无返祖返强的危险
| 11.疫苗合用(联苗)较困难
| 容易制成联苗或多价苗
| 容易制成联苗或多价苗
| 12.能形成组织反应如肉芽肿无过敏症危险。
| 无组织反应,但可能有毒性,可产生副作用。
| 无组织反应,无毒副作用
| 1 3.有残余毒力
| 无残余毒力
| 无残余毒力
| 1 4.运输、保存要求条件较高
| 运输、保存方便。
| 运输、保存方便,可低温保存
| 1 5.通常制成冻干苗以利保存
| 均为湿苗
| 均为湿苗
|
基因工程疫苗应镇比目首应用的常规疫苗具备更多优点,为了被人们接受,它们必须具备安全性、生产工艺、免疫艘力、免疫期、免疫途径、生产成本等方面的优点,并被有关管理部门和公众接受。
1.基因工程亚单位苗
这是将编码某种特定蛋白质的基因组,经与适当履粒或病毒载体重组后导入受体细菌、酵母或动物细胞,使其在受体中高效表达,提取所表达的特定多肽,加免疫佐剂即制成亚单位苗。新的基因工程亚单位苗的设计策略是:①利用真核细胞高效表达;②产物能分泌和糖基化;③使之能聚合成带有多价保护性抗原决定簇的颗粒性抗原。
2.基固工程活载体苗
这是将外源目的基因用重组DNA技术克隆到活的载体病毒中制备的一种疫苗.可直接用这种疫苗经多种途径免疫家禽,而亚单位苗则用表达产物经提纯后免疫家禽。病毒活载体苗其本质是杂交病毒,它既含有一种病毒复制所需的全部基因.又含有另一种病毒编码免疫原性蛋白质的基因片段。用这种杂交病毒免疫家禽既能刺激宿主产生体液免疫.又能刺激宿主
产生细胞免疫。
3.合成肽苗
这是利用重组DNA技术根据病毒基因的核苷酸序列,可推导出病毒蛋白质的氨基酸序列,从面可用人工合成方法制备病毒主要抗原相应的多肽,制备合成肽苗,从免疫识别和免疫调节的角度设计疫苗,探讨和试制人工部分改变的肽.是目前研究的课题.从对蓑体和佐剂的角度开发是合成肽苗应用研究的重要课题,从防病的角度开发.多肽苗应向合成肽多价苗发展,从生产的角度开发,多肽苗应向改善畜禽品质和提高生产性能方向震展。
4.佐剂和非载体使用系统
免疫佐剂用于提高抗原的免疫原性,对于亚单苗和一些灭活苗是必霄的,免疫佐剂的选择对于疫苗的成功是关键,遗憾的是大多数在实验室工作良好的免疫佐剂.不适合于免疫接种(例如弗氏完全佐剂),关于免疫佐剂的研究,目出在免疫学和生物化学方面都是非常活跃的热点和焦点,这些包括佐剂的缓释机制,免疫刺激复合物和免疫刺激复合物样佐剂。
5.核酸疫苗
这是指将含有编码某种抗原蛋白基因序利的质粒载体作为疫苗,直接导人家禽细胞内,从而通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,达到免疫的目的。核酸疫苗又称为基因疫苗或衣果DNA疫苗,这种免疫称为核酸免疫、基因免疫、DNA介导的免疫以及遗传免疫等。这种疫苗可诱导辅助性T细胞、体液免疫以及细胞毒性T细胞应答。
最近,用核酸疫苗接种家禽预防新城疫已获成功,为家禽疫苗的研制又提供了一种全新的途径。这类疫苗较前述疫苗有如下优点:①不需使用复制型载体或活的生物体即可产生CTL应答;②通过宿主细胞原位表达基因必将导致蛋白质的合成,这种蛋白质较之在原核生物表达系统中产生了那些蛋白更精密地象天然分子,故能诱发更有效的免疫应答;③核酸疫苗是单一剂量即可激发长时间的免疫;④核酸疫苗的生产成本低,因为它不需要大规模生产蛋白质抗原;⑤质粒DNA疫苗可制成干燥的小粒,便于贮藏和运输、干燥的DNA小粒在室温不相对稳定,不需要冷藏设备。
五、确定免疫程序
目前,传染性疾病仍是我国养禽业的主要威胁,而免疫接种仍是预防传染病的有效手段。疫苗的发展和应用带来的经济效益和社会效益是其他任何保健制品无法比拟的,特别是随着规模化、集约化、产业化养禽业的兴起,家禽疫苗的应用前景十分广阔,确定免疫程序的依据是正确应用疫苗的关键。
在什么时期接种什么样的疫苗,是养禽者尤其是大型养禽场最为关注的问题。没有一个免疫程序是通用的,而生搬硬套别人现成的程序也不一定能获得最佳的免疫效果。最好的办法是根据本场的实际情况,参考别人成功的经验,结合免疫学的基本理论和疫苗的特点,着重考虑下列的一些因素,作为确定适合本地或本场免疫程序的依据。
(1)本地区的禽病疫情。
(2)本场的禽病史及目前仍有威胁的主要传染病,每一养禽场都有自己特殊的发病史,就好比病人的病历一样,制定免疫程序时必须考虑养禽场已发过什么病,发病日龄、发病频率和发病批次。依此确定疫苗的种类和免疫时机,对本地、本场尚未证实发生的疾病,必须证明确实已受到严重威胁时才能计划接种,对强毒型的疫苗更应非常慎重,非不得已不引进使用。
(3)饲养本场种苗的外地各处的禽病疫情。
(4)所养家禽的用途及饲养期、种鸡、商品鸡、肉仔鸡的疫苗则各不相同。
(5)母源抗体的影响,这在选择马立克氏病,鸡新城疫和传染性囊病疫苗(血清型或毒株)时应认真考虑。
(6)不同种类的家禽以及同一种类内的不同品种对某些疾病抗病力的差异。
(7)疫苗接种日龄与家禽易感性的关系:如马立克氏病的免疫必须在出壳24小时内完成,因为雏鸡1—3日龄对MD的易感性最高,并随着日龄增长,对MD易感性降低,传染性喉气管炎,成年鸡最易感,并发病典型,所以该病的免疫应在7周龄以后免疫才可获得好的效果。
(8)考虑免疫途径。不同疫苗或同一疫苗使用不同的免疫途径,可以获得截然不同的免疫效果。如新城疫滴鼻点眼明显优于饮水免疫。还有些疫苗病毒亲嗜部位不同,也应采取特定的免疫程序。如IBD和AE亲嗜肠道,即病毒易在肠道内大量繁殖,所以最佳的免疫途径是饮水和滴口免疫,鸡痘亲嗜表皮细胞,必须采用刺种免疫。
(9)考虑疫病发生与季节的关系。有许多传染病受气候因素影响很大,具有明显的季节性,尤其季节交替,气候变化较大时常发、禽霍乱、大肠杆菌、肾型传支、慢性呼吸道病等。免疫程序必须随着季节有所变化。
(10)不同疫苗之间的干扰和接种时间的科学按排。
(11)所用疫苗毒(菌)株的血清型、亚型或株的选择。
‘
(12)疫苗剂型的选择,例如活苗或灭活苗、湿苗或冻干苗等。
(13)疫苗生产厂家的选择、国产、进口。
(14)疫苗剂量和稀释量的确定。
(15)某些疫苗和联合使用或使联苗与多价苗。
(16)同一种疫苗根据毒力先弱后强的按排(如IB疫苗先H120后H52、IBD疫苗先弱毒中等毒力,ND疫苗先Ⅳ系后I系)。
(17)对难以控制的传染病,应考虑灭活苗和活苗同时用,同时了解活苗和死苗优缺点及相互关系,合理搭配使用,如新城疫、肾型传支、变异传支等。
(18)根据免疫监测结果及突发疾病的发生所作的必要修改和补充等。
在基因工程疫苗投入实际应用之前,用常规方法制备的疫苗仍然是预防禽病的有力武器。在今后的九年中,仍将占据主导地位。对一个既定的疫病有必要投人更多的精力确定生产疫苗的最佳途径和方法,基因工程和免疫佐剂将在疫苗技术中起着越来越重要的作用,常规疫苗中的联苗与多价苗,及基因工程疫苗是今后家禽疫苗发展的重要方向,其使用范围将会日益广阔,全世界或各个地区流行的主要传染病,随不同历史阶段也会有所改变,从而新疫苗的品种在不断研制,确定免疫程序的依据也在不断更新。
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