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水产动物药物学系列(56)

佐剂

免疫佐剂是指单独使用时一般对动物没有免疫原性,与抗原物质合并使用时,能非特异性地增强抗原物质对动物的免疫原性,增强机体的免疫应答,或者改变机体免疫应答类型的物质。所有用于生物制品的佐剂,在考虑其免疫效果时,还须考虑对动物和人的安全性。如无致癌性或辅助致癌作用;无毒性,肌肉、皮下注射安全;化学纯;吸附力强;易于吸收;不含有与人体或动物体有交叉反应的抗原物质;佐剂不应引发超敏反应,不会与血清抗体结合形成有害的免疫复合物。一个好的佐剂疫苗应保存1~2年后性状基本稳定,效力无明显改变,不出现任何能引起不良反应的物质。

佐剂的使用加速了疫苗学研究的发展。佐剂为能加强抗原的免疫原性,提高免疫保护性。佐剂主要具备四大功能

延缓抗原物质的吸收,如油佐剂的缓释作用,可以提高动物对抗原的免疫应答水平延长免疫保护期;

改变免疫应答类型,如弗氏佐剂中分支杆菌能诱导宿主产生强烈的细胞介导的免疫应答, 从而放大了T细胞依赖性体液免疫;

改变抗原的呈递模式,增加抗原的稳定性,如免疫剌激复合物;

增加宿主对抗原物质的吸收能力,如脂质体、霍乱菌毒素可以增加经皮、黏膜吸收。佐剂的应用极大的促进了疫苗的开发和应用,使灭活疫苗、亚单位疫苗、基因工程苗日趋实用化。

实用的佐剂必须具备如下几个特点:

①能放大疫苗的免疫功能;

②副作用小,符合食品安全要求;

③成本低,材料来源充足,便于工业化生产。

以氢氧化铝和磷酸铝为代表的铝佐剂至今仍然是惟一被批准合法使用的人用疫苗佐剂。近20年来,随着免疫学的发展,亚单位疫苗的开发,特别是肿瘤免疫和疫苗的研究,有力地促进了新型佐剂的研究,许多新型佐剂已经进人预临床使用阶段。

常见的佐剂有:弗氏佐剂;铝佐剂;蜂胶佐剂。

弗氏佐剂 

【性状与组成】本品为一种淡黄色半透明的油乳状液体,由矿物油(如石蜡油、乳化剂(如羊毛脂)和灭活的分枝杆菌(通常用结核分枝杆菌或卡介苗)组成的油包水型乳化佐剂。由于含分枝杆菌,故又称分枝杆菌佐剂。3种成分俱全的称弗氏完金佐剂(即弗氏佐剂),简称FCA或FA,不含分枝杆菌者称弗氏不完全佐剂,简称FIA。

【作用与用途】延缓免疫原在机体内的存留时间,使之持续缓慢释放,剌激鱼体产生较强与较持久的B细胞介导的体液免疫功能;另一方面尚能增强T细胞介导致的细胞免疫应答。

【用法与用量】将其与疫苗按4:6或3:7的比例充分乳化后注射给予。

注:弗氏佐剂由于对动物刺激性大,不符合食品安全的要求,不适合用于食品动物的免疫接种。

油佐剂

【性状与组成】由 94%(v/v) 矿物油(10号白油 )、6%(v/v)的Span-80, 2%(g/v)硬脂酸铝加热溶解后形成的淡黄色油状液体。此类佐剂是目前在动物用灭活疫苗中使用较广的佐剂。今后的发展方向是用植物油或动物油取代不可代谢的矿物油,筛选性质良好的 表面活性剂,采用更先进的乳化工艺,制备出粘稠度低、毒副作用小、便于使用的新型佐剂苗。

【作用与用途】延缓免疫原在机体内的存留时间,使之持续缓慢释放,增强巨噬细胞的吞噬与杀菌能力。

【用法与用量】与蛋白抗原2:3(v/v)混合(加水相4%体积的tween- 80) 经乳化而形成粘稠的乳白色油包水型疫苗。一般采用注射接种。

铝佐剂

【性状与组成】本品为乳白色的冻胶状半固体,主要种类有氢氧化铝凝胶、磷酸铝、硫酸铝、铵明矾[AlNH₄(SO₄)₂.12H₂O]及钾明矾[A1K(SO)₂·12H₂O]等。

【作用与用途】该佐剂作为一种吸附剂,能从溶液中强烈吸附蛋白质抗原, 形成沉淀。当其接种到机体内后可形成一个“抗原库”,缓慢释放出抗原,充分延长了抗原的作用时间,同时还能促进局部(注射部位)巨噬细胞的应答。

【用法与用量】将其与疫苗2:8或3:7的比例充分乳化后注射给予。此佐剂亦可通过浸浴与口服的方式给予,但是它形成免疫保护所需的时间比注射给予的方式长。

蜂胶佐剂

【性状与组成】是蜜蜂从胶原植物腋芽部采集的细胞组织液、胶状物质与蜜蜂的舌腺、蜡状分泌物混合加工而成的蜂产品。成分比较复杂,品质差异明显。

【作用与用途】蜂胶颗粒与菌体相互粘附形成包被状,同时蜂胶颗粒之间也相互粘附,使得蜂胶颗粒-菌体-蜂胶颗粒-菌体交联成类免疫剌激复合物。(ISCOM)结构,具有抗原“仓库”和免疫剌激复合物双重作用。免疫放大效果高于FCA而无明显的副作用。具有快速、高效、持久等特点,免疫后5d 即可产生坚强的免疫力(与弱毒苗相同或接近);保护率高达90%~100%;免疫期长达6个月以上。能全面启动机体的免疫防卫系统,刺激机体细胞免疫、体液免疫、红细胞免疫系统和巨噬细胞补体系统都能产生免疫应答。

【用法与用量】将蜂胶佐剂与抗原1:1充分混合均匀后即成疫苗,一般注射给药。不会因为温度的变化而造成流动性差,难以注射等问题便于临床使用。同时易于运输和保存;-10℃不结冰,保存期2年,2~8℃保存期18个月,10~15℃保存期12个月,20~30℃保存期3~6个月。

脂质体

【性状与组成】脂质体是一种人工制备的携有双层包膜的磷脂质小囊,它具有类似于细胞膜的结构,由磷脂或胆固醇等各种脂类混合物,采用类脂薄膜水化法、冻融法、冻干再水化法、钙诱导融合法、乙醇注入法、超声波法等方法制备而成。

【作用与用途】脂质体双分子层与生物膜有较大的相似性以及组织相溶性, 从而容易被组织吸收,口服或浸泡免疫可以增加免疫鱼粘膜对抗原的吸收;并且机体吸收的脂质体具有缓释和控释作用延长疫苗在体内作用时间而提高免疫效能。

【用法与用量】目前仅限于实验室使用。

免疫剌激复合物

【性状与组成】由 QuilA(一种天然皂素)、胆固醇、卵磷脂等成分经超声波结合透析处理可以将抗原包装成类似天然病原的典型颗粒状笼格状结构。

【作用与用途】ISCOM具有高度的免疫原性,不仅是疫苗抗原的呈递者,而且具独特的佐剂功效,能有效地激活免疫系统的所有三种途径,即B细胞、Th 细胞和CTL细胞免疫,显示出比其他佐剂更优越的免疫学价值。此外,ISCOM疫苗还具有亚单位疫苗的所有优点,能克服母源抗体的封闭作用,用其免疫动物,不仅可以区分疫苗免疫动物与强毒感染动物,而且可提高免疫效力,比单独的抗原蛋白聚合物至少高10倍。

【用法与用量】按抗原量的0.05%~0.1%, 添加Quil A制备免疫剌激复合物。

目前世界各地已经商品化的渔用疫苗

随着食品安全问题日益受到重视,水产动物的健康养殖被提上日程,鱼类疾病重疫苗学研究和免疫预防工作取得重大进展。到目前为止各国准发许可证的渔用疫苗已超过10种,其中欧、美国家占大多数。

欧洲是使用鱼类疫苗较早的国家和地区,早在1990年英国和挪威就已开始应用疥疮病的疫苗。该疫苗的使用为英国和挪威的鲑鱼养殖发展做出了显著的贡献,由于90%以上的养殖鱼类注射了疫苗,大量减少了抗生素在水产养殖业中的使用。以挪威的虹鳟养殖业为例,1984年挪威虹鳟养殖量为5.9万吨,当年用药48吨,到了1994年挪威养殖虹鳟达25万吨,而用药量仅为1.8吨,显著提高了养殖鱼类的商品价值。目前欧洲使用的渔用疫苗有9种。

在北美,美国已有9种商品化渔用疫苗,加拿大有8种。在亚洲,日本有 3 种疫苗包括链球菌苗及用于香鱼及鲑鱼的弧菌苗获得许可证,澳大利亚只有1种疫苗获得许可证。

目前世界各地已经商品化的水产动物用疫苗见下表。

注:√为应用疫苗德国家或地区。

水产动物用疫苗的应用前景

中国是水产养殖大国,目前水产养殖总量居世界首位,已成为重要的支柱产业。随着人们生活水平的不断提高,水产养殖业将得到进一步的发展。然而, 与目前的养殖规模相比中国鱼病学,尤其是鱼类免疫学和疫苗的研究相当滞后, 主要养殖鱼类疫苗处于空白状态,多种传染性疫病严重肆虐着养殖鱼类,治疗上仍然以化学疗法为主,抗生素和化学药物的滥用严重威胁水产品的食品安全, 以出口为导向的水产品面临极大的技术壁垒,同时也危及消费者的身体健康。

目前,中国主要特种养殖鱼类的养成率低下,海水鱼养成率多在50%左右, 个别品种养成率仅为20%~30%。导致这种结果的重要原因是疫病多发,且缺乏有效的水产动物用疫苗。要改变上述现状,在积极引进国外实用疫苗的同时,要加紧开发针对中国特定的水产病原种类的渔用疫苗及相应的免疫接种技术,增强鱼类免疫接种方法的可操作性。

水产动物用疫苗如能推广和普及,不仅能解决水产品的食品安全问题、环境问题,还能显著提高水产品的价值,降低生产成本,可谓环境效益、社会效益以及渔农的经济效益三者兼得。

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