动物布鲁氏菌病疫苗的研究进展

欧阳伟强，陈盛文，周柱辉，温 蕾，陈丽萍

（1．广东省东莞市厚街镇农业技术服务中心，广东 东莞 523960；2．东莞市长安镇农业技术服务中心，523846；3．东莞市横沥镇农业技术服务中心，广东 东莞 523460）

布鲁氏菌病不仅给畜牧业造成了严重的经济损失，也对人类健康构成很大的威胁。有研究表明，疫苗免疫在布鲁氏菌病的防控中起到很大的作用，研制具有安全性和保护性好的疫苗是关键。由于目前布鲁氏菌的致病机理和抗原保护性的研究并不是很透彻，所以对新型疫苗的研究进展并不是很顺利。布鲁氏菌是细胞内寄生菌，宿主感染后会引起细胞免疫和体液免疫。细胞免疫是清除细胞内细菌最有效的防御反应，细胞免疫在抑制布病过程中发挥了很关键的作用。布鲁氏菌的外膜抗原在刺激细胞免疫中起到了不同的作用,激活产生布鲁氏菌抗体的抗原是脂多糖 (LPS)，O-侧链激活产生的抗体在清除细菌中起到很重要的作用，但其O-侧链不能激活有效的细胞免疫，所以O-侧链激活产生的抗体对机体的保护是比较有限。活疫苗中的多种保护性抗原与疫苗佐剂联合起来才能更好地激活产生细胞免疫。根据目前的研究来看，在疫苗的选择中活疫苗是防控布鲁氏菌病的有效的好办法之一。目前，我国用于布鲁氏菌的疫苗主要有牛种布鲁氏菌A19菌株弱毒疫苗，羊种布鲁氏菌M5菌株弱毒疫苗、羊种布鲁氏菌Rev.1弱毒疫苗和猪种布鲁氏菌S2菌株弱毒疫苗,在研发的疫苗主要有基因工程弱毒活疫苗和基因工程活载体疫苗。

1 牛种布鲁氏菌A19菌株弱毒疫苗

在布鲁氏菌病疫苗的使用中，A19疫苗是家畜中使用最广泛和最有效的疫苗，A19疫苗又称S19疫苗，疫苗的菌株是1923年从美国新泽西洲的牛场分离得到的，刚分离的菌株毒力很强，经过实验室一年以上的传代致弱，成为疫苗菌株。虽然S19疫苗对牛的毒力非常弱，但还是可以引起1%～2.5%的怀孕的母牛流产，而且能够通过接触疫苗传染人，因此，在怀孕的母畜和种用的公畜中限制使用S19疫苗。由于S19疫苗有一定的毒力，安全性受到质疑，后来美国科学家对S19疫苗菌株进行ery基因缺失，使毒力进一步减弱。从1956年开始，美国使用ery基因缺失菌株疫苗，并将其更名为US19，目前，世界上大多数国家使用的S19疫苗株是ery基因缺失菌株。我国使用的A19的疫苗菌株，是上世纪50时年代从苏联引进的，根据研究，我国使用的A19株均未检测到ery基因的缺失，在实验室中使用小鼠和豚鼠中对A19疫苗株进行毒力测定，试验结果表明该疫苗菌没有毒力返强的情况，所以推测我国实际使用的A19株应该是1956年前被广泛使用的S19株。A19疫苗对牛有比较好的保护力，但牛的年龄、剂量、免疫途径和牛群总体免疫情况影响着疫苗的保护效果。A19菌株属于布鲁氏菌的光滑型，菌外膜的脂多糖（LSP）含有O-侧链，可以持续刺激机体产生特异性抗体，从而使机体产生一定保护力。由于疫苗免疫产生的抗体和野毒感染后产生的抗体都是特异性的抗体，用血清方法检测无法区分疫苗免疫和野毒感染的抗体。A19疫苗对牛和绵羊免疫效果比较好，对山羊免疫效果不理想，对猪免疫无效，怀孕牛、泌乳牛和怀孕的羊禁止免疫。

2 羊种布鲁氏菌M5菌株弱毒疫苗

羊种布鲁氏菌M5菌株弱毒疫苗是中国农业科学院哈尔滨兽医研究所将马耳他布鲁氏菌1型和H2强毒菌株经鸡传代弱为M5疫苗株，1969年正式使用。该疫苗最佳的免疫方式是5×109CFU/mL气雾免疫，可以保护一年，对牛、山羊、绵羊和鹿的免疫效果比较好。羊种的M5菌株疫苗的不足之处是菌株不稳定，在使用的过程可能会产生从S型到R型的变异，毒力比较强，弱毒菌株在小鼠体内存活时间超过35w，目前，羊种的M5菌株是我国在使用布鲁氏菌疫苗中毒力最强的菌株。

3 羊种Rev.1弱毒疫苗

羊种Rev.1弱毒疫苗株是1953年美国科学家将羊种布鲁氏菌野毒株在链霉素抗性培养基上不断传代得到的S型突变株。该疫苗免疫动物后，抵抗野毒侵袭的时间长，是目前用于小反刍动物最有效的布鲁氏菌病疫苗。该疫苗在牛群中的免疫效果和保护率优于S19，但目前Rev.1弱毒疫苗在牛群中的使用比较少。该疫苗在绵羊和山羊产生的免疫应答与S19的效果差不多，但产生的抗体持续时间更长，保护力更强。Rev.1弱毒疫苗毒力比较强，怀孕动物用正常的剂量皮下接种疫苗免疫会引起流产，降低剂量又达不到保护力。Rev.1菌株属于光滑型菌株，有研究表明，Rev.1弱毒疫苗可以采用黏膜途径免疫，免疫的效果与皮下接种差不多，但有弱毒疫苗在颅淋巴结内复制，可以减少对血清学检测方法的干扰。由于Rev.1菌株对链霉素具有抗性，在临床应用中可以免疫疫苗配合使用链霉素和四环素药物治疗布鲁氏菌病，但如果人感染Rev.1菌株链霉素和四环素药物治疗效果比较差。虽然Rev.1弱毒疫苗在安全性存在风险，但作为羊种布鲁氏菌的代表疫苗菌株，在亚洲国家用于预防羊种布鲁氏菌病。

4 猪种布鲁氏菌S2菌株弱毒疫苗

猪种布鲁氏菌S2菌株弱毒疫苗的菌株是1952年由中国兽医药品监察所在进口母猪流产胎儿分离得到的，在人工培养基传代7年后变成弱毒株。S2株疫苗毒力比A19株和M5株的弱，对猪、牛、羊均能产生良好的免疫，优点是通过口服不会引起母畜的流产。S2株疫苗可以通过皮下注射、肌肉注射、口服免疫等多种方式，供猪、牛、羊、牦牛免疫使用。最适宜作口服接种，对绵羊的保护率80%、山羊的保护率80.3%、牛的保护率61.4%，犊牛的免疫持续期为3.5年。S2株疫苗的注射法不能用于怀孕家畜、牛和小尾寒羊的免疫。

5 基因工程弱化活疫苗

布鲁氏菌病基因工程弱毒活疫苗是通过分子生物学方法，去掉布鲁氏菌的毒力基因，保留保护性的抗原，重组得到布鲁氏菌疫苗株。基因工程弱毒活疫苗安全性较高，并且可以用血清学或病原学来区分疫苗株还是野毒株的感染。研究表明，疫苗菌株的保护力和疫苗毒力有关，毒力越强保护力越好，所以在安全性和保护力方面要综合考虑。布鲁氏菌的毒力基因研究清楚后，通过优化强毒株和基因工程缺失分离的野毒株毒力基因开发新的基因工程疫苗，目前有研究通过，分子生物学方法敲掉与脂多糖（LPS）合成的相关基因，得到粗糙型的基因缺失株。B.melitensis 16M和B.suis 2579分别通过利用wboA基因的突变获得的粗糙型菌株VTRM1和VTRS1菌株，这两个菌株插入了Tn5，具有卡那霉素抗性，通过小鼠试验表明这两个菌株具有保护力，但保护力小于S19。基因工程疫苗的缺点就是菌株过度弱化，导致疫苗的保护力不足。

6 基因工程活载体疫苗

基因工程活载体疫苗是将布鲁氏菌的保护性免疫抗原转载到其他病毒或细菌的基因组中，如沙门氏菌、牛腺病毒3型。活载体疫苗安全性高，免疫效力高，插入外源基因后可以实现一次免疫预防多种传染病。Kaissar等将布鲁氏菌的OMP16和L7/L12基因转载至A型流感病毒中，研制成新型的活载体疫苗，通过在怀孕母牛中的试验，疫苗的保护力与S19相当，说明布鲁氏菌的活载体疫苗在布鲁氏菌病的防控中具有很好的应用前景。

目前，我国的布鲁氏菌疫情有上升的趋势，做好布鲁氏病的防控控制你的源头在于动物，在综合防控措施中疫苗的免疫起到了很重要的作用。目前，现在现有的布鲁氏菌疫苗存在不同的缺陷，不能有效控制疫情的发生，给布鲁氏菌病的诊断也带来麻烦。通过加强基础研究，在布鲁氏菌病致病机理和免疫源性研究透彻后，研发保护性好、安全、稳定的新型疫苗，特别是标记疫苗，应用于布鲁氏菌的净化规划中，具有很重要的意义。

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