原创乳酸菌口服疫苗背后的故事

今日养猪 2019-09-03 15:16:21

致读者

本次对话并不是以质疑企业造概念宣传产品行为为最终目的,而是想告诉大家:养猪人选择口服疫苗时既要知其然,更要知其所以然;企业也有责任和义务向消费者交代产品设计的一些原理,而非用高大上的宣传语诱导消费。


最近有公司推出“含疫苗的教槽料”新产品,实现“不打针也可免疫”的功能,使得教槽料具有营养、免疫、保健功能,我们追踪该公司,得知是使用乳酸菌作为抗原递送载体,在乳酸菌质粒中插入传染性胃肠炎、流行性腹泻和圆环病毒的抗原,并在体外表达产物后,与一些酶和肽制剂添加入教槽料中,原理就是口服了含乳酸菌、肽制剂和乳酸菌重组疫苗等物质的教槽料后(断奶前3天至断奶后2天),乳酸菌定植在胃肠黏膜,诱导机体产生黏膜免疫,从而实现保健功能。

据公司研发负责人介绍,关于乳酸菌重组疫苗,目前传染性胃肠炎、流行性腹泻重组乳酸菌表达产物体外攻毒保护率80%,圆环病毒病重组乳酸菌表达产物体外攻毒保护率100%,而蓝耳病、猪瘟抗原也在乳酸菌质粒载体中做过表达,攻毒效果不是很好。该公司在言语上十分谨慎,因为不是以重组疫苗,而是以保健型饲料进行的产品申报,也坦言这是一种集合饲料技术和疫苗技术的跨界产品,需要时间的考验和长期的市场认可。

本刊编辑部以此为契机进行采访南京农业大学黏膜免疫专家杨倩教授,就黏膜免疫进展和猪口服疫苗研发前景展开讨论。


《今日养猪业》:圆环病毒病、传染性胃肠炎、流行性腹泻、猪瘟、蓝耳病和伪狂犬这些常见猪病,病毒都需经过黏膜屏障才能侵入机体,是否都可以研制出以黏膜免疫为基础的疫苗?

 杨倩:理论上是这样的。其实除个别病毒如寨卡病毒是通过蚊蝇传播的,95%的病毒侵入机体都需要通过身体的第一道屏障——黏膜屏障,包括呼吸道、消化道、生殖道,甚至眼结膜传播病毒。但是乳酸菌作为载体的疫苗对消化道内繁殖的病毒特别有效,因为抗原可以在乳酸菌带领下进入消化道内,使得疫苗效果得以局部扩大。像胃肠炎和流行性腹泻这样的肠道类疾病适合乳酸菌为载体的口服疫苗;圆环病毒虽然在上呼吸道传播,但是通过肠道排毒,当口服乳酸菌重组疫苗后就会刺激胃肠道黏膜产生抗体,阻止病毒不在肠道发病也可以达到控制水平传播的目的。


《今日养猪业》:一些非肠道类疾病如果研发口服疫苗,在肠道释放抗原(即以肠道为诱导部位)后是否可以在全身的其他黏膜组织(如呼吸道、生殖道等)发挥作用?

杨倩:有资料认为,鼻部相对于其他部位作为诱导部位,相对于肠道、泄殖腔这些部位做诱导部位,可以更好地发挥疫苗效果,但这个结论目前只在大鼠、小鼠身上做实验成立,在猪身上还没有得到论证。我从事黏膜免疫20多年,有一点可以确定:如果通过消化道免疫,抗原在回肠的派尔氏斑产生的抗体和细胞因子可以散发到眼睛、呼吸道和生殖道,这点我们实验室和国外的实验室是经过论证的。但是呼吸道免疫后产生的抗体和细胞因子能否扩散到消化道或者到生殖道?对这个问题学术界存在争议。尤其在猪上,这个结论是否成立我没有把握。


《今日养猪业》:目前对口服疫苗的效果评价是在体外阶段,如何检测口服疫苗(如乳酸菌载体疫苗)在体内发挥免疫活性?

杨倩:实际上,国际上也没有统一的标准。美国研发出了冷链的滴鼻免疫疫苗,但是出现了问题:鼻腔管道之后是嗅神经,有些疫苗的抗原毒在嗅神经处“回转”之后又排出体外了。其实大都时候黏膜免疫疫苗只是在小鼠身上进行多次活力试验验证效果的,但小鼠和猪的黏膜免疫机理有很多区别。所以,我们现在也呼吁国内专家重视起猪的黏膜免疫机理,因为这不仅跟养猪业有关,与人的疫苗进展也息息相关。


《今日养猪业》:口服疫苗是否都是弱毒疫苗,是否也需要佐剂?

杨倩不是所有的口服疫苗都是弱毒疫苗。黏膜免疫疫苗做的最成功的是小儿麻痹症糖丸,这是一种非常可靠的弱毒疫苗,致弱效果非常好。我国畜牧业做的比较好的黏膜免疫疫苗有鸡的新城疫饮水疫苗,这种疫苗的抗原病毒通过饮水进入肠道后可以在上皮组织中慢慢繁殖,病毒致弱效果也很好。但是有些疾病国家不允许用活毒,比如禽流感、口蹄疫,疫苗研发只能用灭活病毒,这两种疾病的口服疫苗进入肠道很快就会消失,更不用说“抵御”胃液的消化了,这就要求口服疫苗的剂量很大,是一般肌注疫苗抗原量的3~4倍,这样口服疫苗的成本就会很高,市场价格随之提高,但是用户不愿因此买单。因此,很多疾病制作口服疫苗不仅有技术的壁垒,还有市场的壁垒。黏膜免疫的弱毒疫苗可以不用佐剂,但是加了佐剂后更有利于抗原活性的释放。


《今日养猪业》:既然口服疫苗需要克服被“消化”的难题,那么有哪些方法可以避免抗原蛋白被降解?

杨倩设计疫苗时除了要考虑佐剂,还要考虑递送系统,疫苗的递送系统分为主动递送系统和被动递送系统,主动递送系统包括病毒(比如腺病毒、痘病毒),减弱的细菌(如大肠杆菌);被动递送系统,比如生物包被。肌注疫苗的抗原全部进入血液循坏和淋巴循坏,直接启动体液免疫和细胞免疫,因此不需要包被技术。

当然,也不是所有的黏膜免疫疫苗都需要包被,一般是重组抗原疫苗需要包被,包被的物质中就含有两种物质,一是免疫增强剂,二是进入细胞膜并与之融合的介质,这种物质大大增强了机体对抗原的“摄取”能力。因此,包被技术不能看做是简单的“耐胃酸技术”,其中涉及提高抗原活性和增强细胞摄取力的原理。厂家的设计初衷不同,有的希望机体对抗原的吸收力增强,有的希望产生的免疫力高,包被技术的运用就相应不同。


《今日养猪业》:乳酸菌作为抗原载体,与大肠杆菌、昆虫杆状病毒、酵母菌等相比,有何优劣势?

杨倩:资料中大都表述的是乳酸菌的优势,我想谈谈乳酸菌的劣势:1)携带不方便,需要低温保存;2)表达的蛋白不如真核表达系统更接近原始蛋白的结构;表达量不高;3)转化率低,重组质粒传代易丢失。4)乳酸菌大都没有定植能力,可以定植于肠道的是野生型乳酸菌。乳酸菌诱导摄取抗原能力不如枯草芽孢杆菌。


编后语

看到这里,大家也许有些累了。总之,乳酸菌作为口服疫苗载体并不是想象中那么美好,它确实存在需低温保存、不易携带、不稳定和大都不能定植等缺点。养猪人选择口服疫苗时需要补充一些免疫学基本知识,不要让厂家不经意给“诱导”消费了。

关于此话题的更多内容发表于《今日养猪业》2期杂志,敬请关注。

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