摘 要:抗独特型抗体作为疫苗以其独特的优点为疫病的预防开辟了新的途径,它不仅能诱导体液免疫应答,亦能诱导细胞免疫应答。抗独特型疫苗能够刺激机体产生抗病毒、细菌、寄生虫感染的特异性和保护性免疫。近年来,在动物体内的试验结果表明,抗独特型疫苗能够刺激机体产生足够的免疫力,显示了巨大的研究和临床应用潜力。
关键词:抗独特型疫苗;抗独特型抗体;单克隆抗体;杂交瘤技术
免疫网络调节学说认为机体是一个复杂的免疫网络,免疫应答是通过抗体的独特型(idiotype,Id)与抗独特型抗体(anti-Id,AId)之间的调节来完成的。根据AId与Id反应的特点和AId的功能,可将AId分为Ab2α、Ab2β、Ab2γ和Ab2δ四大类,其中Ab2β具有类似抗原的结构,可以模拟抗原,产生与抗原相同的生物学效应,是外部抗原在机体免疫系统中的“内影像”。抗独特型疫苗(anti-idiotypevaccine)是免疫调节网络学说发展到新阶段的产物。抗独特型抗体可以模拟抗原,刺激机体产生与抗原特异性抗体具有同等免疫效应的抗体,由此制成的疫苗称为抗独特型疫苗,又称内影像疫苗。抗独特型疫苗不仅能诱导体液免疫应答,亦能诱导细胞免疫应答。
研究证明,无论抗原是细菌、病毒还是寄生虫,无论是蛋白质抗原还是多糖抗原,都可用其“内影像”抗体来诱导特异性免疫应答,从而产生不同的保护性免疫。国外学者20世纪80年代对抗独特型疫苗的研究主要有狂犬病病毒表面糖蛋白、乙肝病毒表面抗原(HbsAg)、Ⅱ型脊髓灰质炎病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)囊膜糖蛋白、啮蚀艾肯菌、大肠埃希菌、链球菌、非洲锥虫、禽球虫、血吸虫、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、B型流感嗜血杆菌、呼肠病毒、口蹄疫病毒(MFDV)等。近年来,国内外有关抗独特型疫苗的报道越来越多。
1 细菌类抗独特型疫苗
1.1 牛布鲁菌病抗独特型疫苗
新疆农科院通过单克隆抗体技术成功研制了牛布鲁菌抗独特型疫苗,该疫苗优于传统苗和基因工程苗。用该疫苗免疫豚鼠和牛,均产生了该菌凝集抗体,通过改进该疫苗的生产工艺,制成新一代牛布鲁菌抗独特型抗体疫苗,经对牛攻毒试验,保护力可达6个月以上。
1.2 海水鱼细菌病抗独特型疫苗
付建芳利用DNA重组技术研制了溶藻弧菌抗独特型抗体基因工程抗体scFv,动物免疫试验显示,scFv与溶藻弧菌一样具有免疫原性,为制备和筛选出更为安全廉价和实用的抗溶藻弧菌新型鱼用基因工程疫苗奠定了基础。秦红等成功克隆了迟缓爱德华菌抗独特型mAbVH基因,为进一步构建迟缓爱德华菌抗独特型抗体基因工程疫苗奠定了基础。海水鱼多联抗独特型疫苗(牙鲆鱼溶藻弧菌、鳗弧菌、迟缓爱德华菌多联抗独特型抗体疫苗)在国家海洋863计划的支持和资助下,历时6年,经过两期的研发,通过实验室制备、田间试验、中试生产、区域试验四个历程,逐渐趋于成熟,形成海水鱼细菌病多联抗独特型疫苗。实验室试验、田间试验和区域试验表明,该疫苗对海水养殖鱼类病害有很好的预防效果。农业部于2007年为该疫苗核发了《新兽药注册证书》。海水鱼细菌病多联抗独特型疫苗是我国首次应用于海水养殖鱼的疫苗产品,市场前景非常广阔。
2 病毒类抗独特型疫苗
2.1 鸡传染性喉气管炎抗独特型疫苗
用传染性喉气管炎病毒(Infectious laryngo-tracheitisvirus,ILTV)的单克隆抗体(McAb2)作为疫苗免疫鸡群,结果表明无论使用何种佐剂免疫鸡群,均能使McAb2刺激机体产生抗ILTV抗体,二免可以提高抗体的滴度,而且首免、二免均能保护鸡群抵抗强毒攻击。此种疫苗的生产使用可以避免弱毒疫苗对鸡群的不良反应,还可以从根本上消灭ILTV 对环境的污染,有利于消除ILTV。
2.2 鸡传染性法氏囊病抗独特型疫苗
兔源鸡传染性法氏囊病(Infections bursal disease,IBD)抗独特型抗体疫苗免疫鸡后,未出现毒副作用,可以保护雏鸡抵抗IBDV的攻击,且弗氏佐剂疫苗效果优于普通白油佐剂疫苗。用IBDV模拟抗原苗做基础免疫,再用毒力较强的IBDV进行加强免疫,其优点是Ab2作为IgG类疫苗,不受母源抗体的干扰,可以给母源抗体水平较高的雏鸡实施免疫。抗IBDV独特型抗体杂交瘤细胞株的建立,为抗IBDV独特型疫苗的制备提供了保证,有利于疫苗的标准化。
2.3 禽流感病毒抗独特型疫苗
彭军等成功制备了抗AIV(H9)独特型单克隆抗体,通过对该单克隆抗体的性质鉴定,表明该单克隆抗体能够与其抗原发生特异性结合,这是在国内首次建立的抗AIV(H9)独特型杂交瘤细胞株。李宝全等通过保护试验证实,兔源多克隆抗独特型抗体疫苗较单克隆抗独特型抗体疫苗具有更强的保护作用。这些研究成果为进一步研究抗禽流感病毒其他亚型毒株(如禽流感H5N1、H7N2强毒株)的独特型抗体疫苗提供了技术资料。
2.4 猪繁殖与呼吸综合征病毒抗独特型疫苗
胡永浩等以其纯化的抗PRRSV-GP5蛋白、抗PRRSV-M蛋白的Ab2免疫SPF猪,试验证明,机体接种针对PRRSV-GP5和PRRSV-M的Ab2后,免疫作用显著,该Ab2具有PRRSV抗原的“内部影像”作用,可作为PRRSV-GP5或PRRSV-M的替代抗原产生具有中和效应的抗体。周作红等也证实了该Ab2在体内可以代替PRRSV诱导机体产生具有中和效应的中和抗体,从而起到保护机体免受PRRSV感染的作用,这为PRRSV抗独特型新型疫苗的研究提供了新思路。
3 寄生虫类抗独特型疫苗
3.1 血吸虫病抗独特型疫苗
日本血吸虫单克隆抗独特型抗体NP30主动免疫,对山羊血吸虫病可产生较好的作用, 证明NP30可作为血吸虫病疫苗候选分子。重组IL-2、IL-6可作为抗独特型血吸虫疫苗的佐剂,增强NP30的保护性。王晓婷等构建了含日本血吸虫中国大陆株磷酸丙糖异构酶(TPI)基因和日本血吸虫单克隆抗独特型抗体NP30H链CDR3区6倍重复表位基因(CDR3)6的多价DNA疫苗,提高了血吸虫病疫苗的保护力。
3.2 猪带绦虫六钩蚴抗独特型疫苗
王洪法等成功制备了可模拟猪带绦虫六钩蚴(Taenia solium oncospheres)抗原的Ab2多克隆抗体。制备较容易,可大规模生产,成本较低,为研制猪体绦虫病疫苗提供了新的技术途径。
3.3 伊氏锥虫抗独特型疫苗
杨汉春等研制了伊氏锥虫抗独特型疫苗,经ELISA抑制试验检测,提取的兔抗独特型抗体(Ab2)对Ab1与伊氏锥虫表面糖蛋白(VSG)的结合反应可产生明显的抑制效应,能识别抗原结合部位,其配位的空间构型与VSG表面具有相似性。以正常大鼠IgG致敏的绵羊红细胞吸收家兔抗独特型血清中的异种抗体,然后采用Ab1-Sepharose4B亲和层析特异性提纯Ab2,可从每毫升兔抗独特型血清中获得97.4 μg Ab2,效果良好,为抗独特型抗体的纯化提供了参考。
4 肿瘤抗独特型疫苗
临床试验表明,抗独特型疫苗能够延长患者的生存期,具有很好的疗效,如结肠直肠癌抗独特型疫苗和滤过性淋巴瘤抗独特型疫苗已进入Ⅲ期临床试验阶段。在兽医领域,何倩倪等用杂交瘤技术筛选出了鸡马立克病毒(Marek’sdiseasevirus,MDV)抗独特型抗体(7A12、6E5)与转移因子制备成抗体疫苗,该疫苗能够诱导机体产生抗MDV感染保护的能力。该研究利用转移因子将供体特定免疫功能转移给非免疫的受体的特性,可提高MDV抗独特型抗体疫苗的抗感染和免疫抑制反应。
5 其他
具有人生长激素抗原内影像的抗独特型抗体已成功制备。郑鑫等通过杂交瘤技术制备了兔源猪生长激素抗独特型抗体,通过对小鼠的促生长活性试验,证实了猪生长激素抗独特型抗体对小鼠具有促生长活性,可以在动物体内模拟猪生长激素的功能,促进动物生长。
6 存在的问题及展望
在兽医领域,抗独特型抗体为研制新型动物疫苗、药物及免疫检测试剂提供了新思路,它与兽医生物技术相融合,显示出广阔的发展前景。目前,已有许多用抗独特型抗体制作的实验室疫苗,接种动物能抵抗病原的感染。
抗独特型疫苗研究了这么多年,至今仍没有商品化产品,其主要原因可能是抗独特型抗体筛选的难度比较大。随着抗独特型抗体筛选技术的不断成熟,制备安全、廉价的抗独特型疫苗将指日可待。
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