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禽类病原体兽用DNA疫苗递送的最新进展

来源:徐静 编译发布时间:2025-09-30 点击率:1588

摘要

兽用疫苗需要具备理想的特性,如高效、廉价、易于接种、适合大规模接种以及在田间条件下稳定等。DNA疫苗作为亚单位疫苗,不存在感染风险或毒力返强的问题,被认为是解决禽类疾病的潜在方案。DNA疫苗可用于同时针对多种病原体进行免疫,且设计相对简单、生产和储存成本较低。在不同的动物模型中,DNA疫苗的接种已被证明能激发免疫应答,并对病原体的攻击提供保护。尽管DNA疫苗具有诸多优势,但它存在无法诱导强效免疫以及目前不适用于大规模接种等问题,这阻碍了其在禽类产业中的应用。有人提出使用生物载体或物理载体来克服当前DNA疫苗在兽用领域的递送限制。本文综述了禽类病原体兽用DNA疫苗载体的最新研究进展。

 1. 引言

疫苗能有效对抗动物传染病,并成功控制和/或根除了主要的动物病原体。根据英国皇家学会2002年关于家畜传染病的报告提出的指南,理想疫苗应具备以下特性:

- 提供广谱保护,抵御所有受感染物种中的所有病毒分离株,防止带毒、排毒和传播的可能性;

- 激发足够水平的免疫力,以产生有效且持久的免疫应答;

- 生产费用低且易于接种;

- 对于减毒活疫苗,必须避免毒力返强;

- 保质期长且耐热稳定;

- 能够区分感染动物和接种疫苗的动物;

- 提供较强水平的母源免疫力。

然而,目前尚无一种疫苗能完全具备上述所有特性。使用疫苗控制疾病的依据是评估接种后的风险和收益。通常,基因疫苗由DNA(如质粒)或RNA(如mRNA)组成,接种动物的细胞会摄取并将其翻译成蛋白质。由于关于RNA疫苗的报道有限,而有关DNA疫苗的文献广泛,因此基因疫苗通常被称为质粒DNA抗原表达系统。基因免疫,也称为DNA免疫,是一种利用编码抗原的真核表达载体的新型疫苗技术。

沃尔夫等人首次证明,在小鼠模型中,直接肌内注射质粒DNA能够使质粒编码的抗原得到表达。迄今为止,DNA疫苗已被成功批准用于预防马的西尼罗河病毒、养殖鲑鱼的传染性造血坏死病、犬的黑色素瘤,以及大西洋鲑鱼的胰腺疾病感染(Clynav)。此外,美国农业部(USDA)最近有条件地批准了首个针对鸡的H5N1 DNA疫苗,该疫苗针对高致病性H5禽流感。

1993年,首个在禽类中研究的DNA疫苗是针对禽流感病毒(AIV)的。DNA疫苗的免疫接种取得了一些成功,这可能归功于其相对于传统疫苗的优势。尽管一些DNA疫苗在兽用小型动物模型中取得了成功,但在大型动物模型中仍存在质粒递送和免疫原性不足的问题。为了提高DNA疫苗的免疫原性,已在体内与DNA疫苗共同施用佐剂。还可以将免疫调节佐剂整合到质粒中,并共表达佐剂基因。研究发现,免疫调节基因,包括细胞因子(IL15、IL18)、Esat-1、MDP-1、HMGB1ΔC或HSP70,能够增强AIV DNA疫苗的体液和细胞免疫。此外,近年来在质粒携带抗原的优化、新型递送方法(如电穿孔或喷射注射)、抗原靶向抗原呈递细胞(APCs)以及与生物载体和纳米颗粒载体共同递送等方面的进展,显著提高了DNA疫苗在禽类中的效力。

禽类DNA疫苗已被开发用于对抗多种病毒、细菌和原生动物疾病。研究取得了令人鼓舞的结果,并能对禽类疾病产生100%的完全保护,例如鸡和鹌鹑中的AIV、鸭坦布苏病毒(DTMUV)、鸡的传染性法氏囊病病毒(IBDV)和新城疫病毒(NDV)(表1)。根据表1中的数据汇总,约76%的禽类DNA疫苗用于鸡,13%用于鸭,9%用于火鸡,仅2%用于鹌鹑(图1A)。禽类DNA疫苗的效力受宿主日龄、接种次数、载体和佐剂、不同递送途径以及对不同病原体的免疫力等因素影响(表1)。由递送系统等因素导致的体内效力低下一直是禽类DNA疫苗开发应用的挑战。因此,本综述旨在讨论禽类DNA疫苗递送系统的发展。将讨论每种递送系统的优缺点。

2. DNA疫苗的递送途径

有效的DNA疫苗递送需要诱导强烈且持久的免疫应答,能够在靶向部位产生高水平且持续的抗原。DNA疫苗的递送途径大致可分为黏膜途径和全身途径。根据表1中的数据计算了禽类不同接种途径的相对比例,并在图1B中呈现。禽类DNA疫苗最广泛使用的递送途径包括肌内注射(55%)、口服(23%)、胚内注射(I0%)(11%)、滴眼(ED)(4%)和鼻内(IN)(3%)(图1B)。尽管一些新的递送方法和途径正在禽类中开发或测试,但然认为传统的肌内注射仍是主要的DNA疫苗递送途径。大多数禽类DNA疫苗(约55%)以裸DNA的形式通过肌内注射到禽类的腿部、胸部或大腿肌肉中,并取得了一些令人鼓舞的结果。通过肌内免疫编码H5基因的DNA疫苗,在鹌鹑中诱导了对高致病性H5N1 AIV感染的完全保护。理想情况下,DNA疫苗的递送不应具有侵入性。然而,常用的大多数肠胃外途径是基于针头的递送,因此可能会对接种的鸡造成并发症。与肠胃外途径相比,禽类的口服接种更快且更容易进行大规模应用,不需要训练有素的人员,且没有针刺伤或交叉污染的风险。口服免疫能够诱导黏膜免疫应答,是第二受欢迎的途径,约占禽类接种的23%。



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胚内接种是禽类特有的第三种最常用的接种途径,约占11%。

 

有人提出将裸DNA与载体包封,以改善抗原的控释,从而提高DNA疫苗的效力。无论活疫苗、减毒疫苗、灭活疫苗还是DNA疫苗,包括鼻内和口服在内的非侵入性接种都可以减少应激、疼痛和接种成本,并提高大型禽类群体的接种安全性。

 

此外,成功的鼻内和口服递送往往能比其他途径更好地诱导黏膜免疫力,以对抗禽类呼吸道病毒,如传染性支气管炎病毒(IBV)、新城疫病毒(NDV)和禽流感病毒(AIV)。因此,载体的设计应有助于提高鼻内或口服递送的DNA疫苗的效力和稳定性。载体必须能够抵抗降解和免疫系统的攻击,并具有足够的安全性,才能成为成功的递送系统。

3. 递送载体

无论选择哪种途径,传统裸DNA疫苗的低效性一直被认为是主要障碍之一。为了克服这个问题,有人提出使用具有更高效启动子的改良表达载体和佐剂来提高禽类DNA疫苗的效力。Lee等人证明,使用带有巨细胞病毒(CMV)启动子的pCI-neo HA质粒能够有效增强鸡对流感病毒的抗体应答。大多数成功用于禽类DNA疫苗开发的质粒与用于哺乳动物DNA疫苗的质粒基本相同,很少有专门为禽类应用开发和使用的质粒,如pCAGGS(抗原转录受鸡β-肌动蛋白启动子控制)。

密码子优化基于选择在细胞质中具有最高tRNA利用频率的密码子三联体,这可以提高翻译速率和mRNA稳定性。成功的DNA疫苗接种需要抗原基因在宿主中高效表达,这种方法通常用于诱导外源蛋白的产生。Kozak序列通过增加转录过程中核糖体识别AUG起始密码子的机会,在哺乳动物细胞的翻译起始过程中发挥重要作用。

此外,还发现Kozak序列在免疫后能够增强DNA疫苗的表达。然而,在两项报告中,带有Kozak序列的DNA疫苗对马立克氏。∕D)和禽流感病毒的效力并没有得到充分支持。研究发现,富含胞嘧啶-鸟嘌呤脱氧核苷酸(CpG)基序的寡脱氧核苷酸能够增强鸡的先天免疫力,并在攻击后有效保护(约80%)鸡免受鼠伤寒沙门氏菌败血症的影响。除了使用改良的表达载体和启动子外,多价DNA疫苗的开发增强了细胞介导的免疫。Sawant等人构建了一种双价DNA疫苗,同时表达新城疫病毒的HN和F抗原以及鸡免疫调节IL-4基因。通过肌内途径接种的鸡表现出新城疫病毒特异性抗体和细胞介导的免疫力增加。该DNA疫苗对40%的鸡提供了针对新城疫病毒攻击的保护。

研究还发现,将结核分枝杆菌HSP70或Esat-6基因与禽流感病毒H5N1的H5基因融合能够增强鸡的抗体应答。除了两个基因的融合外,Lim等人证明,在两种不同的质粒中共同递送N1和IL-15比单独接种N1在鸡中诱导更高的体液和细胞介导的免疫力[9]。共表达鸡IL-2和IL-7增强了体液和细胞介导的免疫力,并提高了表达VP2的DNA疫苗对鸡传染性法氏囊病病毒的保护效力。此外,据报道,带有二甲基亚砜的DNA佐剂中性脂质适用于新城疫病毒和传染性法氏囊病病毒蛋白的胚内接种。在禽类医学中,许多单价DNA疫苗的开发取得了进展,尽管理想的实际农场DNA疫苗应能对抗多种物种。构建了针对四种艾美耳球虫的新型多价T细胞表位DNA疫苗,动物实验表明该疫苗能有效保护鸡免受柔嫩艾美耳球虫、毒害艾美耳球虫、巨型艾美耳球虫和堆型艾美耳球虫这四种球虫的感染。

 

已表明胚内递送CpG DNA可减少鸡的肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌感染。发现其能介导针对流感的抗病毒应答,这与肺中的巨噬细胞应答相关。在另一项试验中,胚内递送CpG DNA在孵化后第1天增加了气管、肺、十二指肠、大肠、脾脏和法氏囊中IgM、KUL01、CD8和CD4 T细胞的募集。然而,这些修饰只能部分解决DNA疫苗效力低的问题,因为抗原呈递细胞仍然没有被特异性靶向,并且编码的抗原没有被递送到靶部位以产生足够的黏膜或器官特异性免疫。

除少数例外情况,裸质粒提供的保护效力低于100%。例如,通过胚内途径施用携带新城疫病毒F和HN基因的裸质粒只能为28%的鸡提供保护[42]。据报道,其他携带针对禽流感病毒、传染性喉气管炎病毒、传染性支气管炎病毒、网状内皮组织增殖症病毒和鸭肠炎病毒的抗原的裸质粒提供的保护效力范围为50%至90%。然而,在另一个例子中,携带针对禽流感病毒的H5抗原的裸质粒通过基因枪(GG)递送给鸡时,能够提供100%的保护(表1)。Park等人证明,通过胚内途径用编码VP2、VP3和VP4抗原的DNA疫苗初次免疫,然后通过肌内注射灭活的传染性法氏囊病疫苗加强免疫,能够完全保护鸡免受高致病性传染性法氏囊病病毒的侵害。

 4. 生物载体

细菌被描述为用于递送针对各种疾病(病毒、细菌和寄生虫)的DNA疫苗的“微型可编程机器人工厂”。30多年前,Walter Schaffner首次报道了从细菌到哺乳动物细胞的体外基因转移,其中使用大肠杆菌实验室菌株将SV40病毒基因组的串联拷贝转移到共培养的哺乳动物细胞中。基于细菌的DNA递送系统能够在宿主中复制,并且通过携带自身的免疫刺激因子,不仅能引发针对质粒编码的外源抗原的免疫应答,还能引发针对细菌载体本身的免疫应答。简而言之,作为禽类DNA疫苗载体的细菌分为革兰氏阳性(非致病性)和革兰氏阴性菌株(减毒致病菌)。

 4.1 革兰氏阴性菌作为DNA疫苗的潜在载体

已有一些革兰氏阴性致病菌,如大肠杆菌和沙门氏菌,被分离出来并用于禽类DNA疫苗的递送。细胞内革兰氏阴性菌的运输可分为吞噬体内途径和胞质内途径。关于细菌在宿主细胞中的局部感染,用作DNA疫苗载体的肠道致病菌可分为(1)胞外病原体,如大肠杆菌或耶尔森氏菌属(假结核耶尔森氏菌和小肠结肠炎耶尔森氏菌);(2)吞噬体内细菌,如沙门氏菌属;以及(3)胞质内细菌,如志贺氏菌属和单核细胞增生李斯特菌(图2)。用携带传染性法氏囊病病毒VP2基因的转基因大肠杆菌DH5α口服免疫鸡,获得了95.4%的保护率。

 4.1.1 沙门氏菌

沙门氏菌作为一种非宿主特异性的细胞内细菌,是禽类的共生菌,能够在胃肠道(GI)中持续存在。来自多种宿主的不同沙门氏菌血清型都能感染禽类。因此,禽类可以被宿主特异性和非宿主特异性的沙门氏菌血清型感染。禽类全身性沙门氏菌病的特征包括三个不同阶段:沙门氏菌通过胃肠道入侵、在巨噬细胞中建立感染以及随后通过免疫系统清除感染。否则,禽类会发展为沙门氏菌病的亚临床阶段并死亡。

沙门氏菌与禽类关系密切,由于其能够通过诱导黏膜和内脏器官免疫来提高疫苗的效力,因此已被评估为诱导针对多种感染的保护性应答的活载体。沙门氏菌能够入侵、存活并在抗原呈递细胞(巨噬细胞)中增殖,这是沙门氏菌作为疫苗开发载体的关键特征。此外,减毒活沙门氏菌能够通过未知机制将转化的质粒释放到真核细胞质中(图2)。因此,沙门氏菌是禽类DNA疫苗开发中一种很有前景的载体。


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图2  DNA疫苗不同递送载体将疫苗递送到宿主细胞的原理  (1)细菌递送 a细菌带着重组质粒入侵到细胞,逃离囊泡,细菌在胞浆内死亡并释放出质粒;b沙门氏菌首先入侵细胞,在囊泡中死亡,将重组质粒释放到细胞浆 (2) 多聚阳离子通过将带负电荷转变为带正电荷将质粒分子压缩为更紧凑的构像。包被的质粒带大量的正电荷可导致质粒分子压缩,改变缓冲能力,减少对内吞溶酶体试剂的需求,缓冲能力改变导致渗透膨胀、膜裂解和质粒释放。

沙门氏菌能够经口感染动物和人类。摄入后,一部分细菌能够抵抗胃肠道的低pH值并到达回肠和盲肠;然后,沙门氏菌可以通过在黏膜下层和派尔集合淋巴结中增殖来入侵黏膜。在免疫系统未成熟的幼禽中,细菌在盲肠中大量复制。

已采用各种减毒方法来降低鼠伤寒沙门氏菌的致病性,同时保留其侵入能力,并能将异源质粒递送到哺乳动物细胞中。鼠伤寒沙门氏菌SV4089是野生型鼠伤寒沙门氏菌SL1344的双突变体(Dam?和PhoP?),是一种减毒沙门氏菌菌株,已被广泛用作不同动物模型中DNA疫苗的载体。研究表明,鼠伤寒沙门氏菌SV4089以高达10??cfu/mL的剂量口服对鸡无致病性,而野生型SL1344对鸡的口服半数致死量约为10?cfu/mL。减毒鼠伤寒沙门氏菌SV4089在转染质粒的安全性以及体外和体内稳定性方面提供了独特的替代方案。DNA疫苗生产成本低、剂量大,且口服接种到宿主后易于检测和监测。此外,减毒鼠伤寒沙门氏菌SV4089能够入侵并通过接种鸡的各种器官,如肝脏、脾脏和盲肠,而没有全身感染的迹象。

减毒鼠伤寒沙门氏菌已被用作禽类中针对不同病原体的DNA疫苗载体。在一项研究中,用含有pcDNA3/柔嫩艾美耳球虫5401抗原的减毒鼠伤寒沙门氏菌SV4089口服接种鸡,表现出强烈的体液和细胞免疫,对柔嫩艾美耳球虫的攻击提供了部分保护(55-57.5%)。Li等人证明,用含有传染性法氏囊病病毒完整多蛋白(VP2/4/3)的减毒鼠伤寒沙门氏菌SV4089口服接种鸡,对强毒传染性法氏囊病病毒的攻击也提供了73.3%的保护。在另一项研究中,Jazayeri等人表明,用10?cfu/mL的含有编码H5N1血凝素(HA)基因的真核表达载体的鼠伤寒沙门氏菌SV4089对鸡进行单次口服免疫,没有产生任何临床症状。口服接种的鸡表现出抗H5抗体产生、CD4/CD8 T细胞水平增加以及针对禽流感病毒的混合促炎性/Th1样细胞因子应答,这对病毒清除很重要。

 

除了减毒鼠伤寒沙门氏菌菌株SV4089外,另一种减毒鼠伤寒沙门氏菌菌株SL7207也被研究作为DNA疫苗的载体。Pan等人表明,用减毒鼠伤寒沙门氏菌SL7207携带的HA DNA疫苗口服接种白来航鸡,并使用灭活的H9N2疫苗加强免疫,能够在攻击后对H5N1提供100%的保护,且无病毒脱落或临床症状。Wan等人使用1.0×10??cfu/mL的鼠伤寒沙门氏菌SL7207作为载体,通过σC蛋白对鸡进行口服接种以预防禽呼肠孤病毒(ARV)。结果显示产生了高水平的抗体,并且66.7%的鸡对禽呼肠孤病毒攻击具有保护作用[66]。除了接种鸡外,通过减毒鼠伤寒沙门氏菌SL7207载体口服递送针对鸭肠炎病毒(DEV)的DNA疫苗,该载体共表达UL24(核心疱疹病毒基因)和大肠杆菌不耐热肠毒素B亚基(LTB)作为黏膜佐剂,能够诱导有效的全身和黏膜免疫应答,并对雏鸭提供60-80%的保护。此外,口服递送携带编码鸭坦布苏病毒prM和E包膜蛋白的DNA疫苗(pVAX1-SME)的沙门氏菌SL7207菌株表现出较强的免疫原性,并对100%的鸭提供了针对鸭坦布苏病毒感染的保护。口服接种鸭坦布苏病毒疫苗提供了一种快速的疫苗递送策略,且对于大规模临床应用具有经济性。Jiao等人报道,通过肠炎沙门氏菌经口服和鼻内途径递送的编码S1和N基因的DNA疫苗能够诱导体液和黏膜免疫应答,并对70%的鸡提供了针对传染性支气管炎病毒的保护。

 4.2 革兰氏阳性乳酸菌

乳酸菌(乳球菌、链球菌和乳杆菌)是非芽孢菌,G + C含量低,且为非致病性食品级细菌。它们是作为佐剂、免疫刺激剂和活抗原载体在黏膜水平递送抗原和细胞因子的优良候选者。Dieye等人将乳酸乳球菌表征为蛋白质递送(VP2和VP3)的潜在载体,作为针对鸡传染性法氏囊病病毒的活黏膜疫苗。

此外,Moeini等人表明,携带鸡贫血病毒(CAV)VP1蛋白的嗜酸乳杆菌在口服接种的鸡中诱导了针对鸡贫血病毒的中和抗体和Th1细胞因子,并建议乳杆菌也可用作鸡口服免疫的潜在载体。在另一项研究中,Wang等人证明,用表达禽HA1蛋白的重组乳杆菌(LDL17-pH)口服接种鸡,能够显著增加特异性黏膜抗HA1 IgA水平和抗HA1血清IgG水平。这些鸡对H5N1病毒的致死性攻击有60%的保护率。

 5. 物理载体

物理方法是最常用于DNA疫苗递送的方法。然而,物理载体需要成功渗透靶细胞的细胞膜并将DNA疫苗释放到细胞质中。基于聚阳离子的递送系统是一种很有前景的非病毒递送方法,因为其分子实体可以被修饰以微调并改变其物理化学性质。由于DNA是一种大分子(长度可达1μm),带负电荷,而且通常活细胞的质膜具有相应的亲脂性且也带负电荷,因此预计细胞膜可能会成为大尺寸多核苷酸的屏障。此外,裸DNA与细胞膜的结合性较差。

聚阳离子已被用于解决将核苷酸的负电荷改变为正电荷并将质粒的分子大小压缩成紧凑结构的问题,这是将核苷酸转染到大多数类型真核细胞中所必需的(图2)。带有轻微正电荷的包封DNA可能会与细胞膜发生静电相互作用,然后被内化。在静电相互作用期间,DNA在阳性聚合物表面的吸附在提高DNA疫苗的效率方面起着重要作用。更重要的是,纳米级的阳离子聚合物受到了更多关注,因为它们进一步增强了DNA疫苗的化学稳定性,并诱导了更强的免疫应答,因为携带DNA疫苗的纳米颗粒载体被免疫细胞(如树突状细胞(DC))的摄取效率很高。

阳离子纳米聚合物之一是纳米聚乙烯亚胺(PEI),它能够与质粒DNA(pDNA)发生静电结合,并将其浓缩成带正电荷的分子,比裸DNA更有效地被细胞摄取。在聚乙烯亚胺类型中,发现支链聚乙烯亚胺在递送ompA基因以保护免受鹦鹉热衣原体感染方面比线性聚乙烯亚胺更有效和稳定。支链聚乙烯亚胺能够在接种后激活体液和细胞介导的免疫。这一效果可能是由于聚乙烯亚胺递送DNA激活了抗原呈递细胞,如树突状细胞[76]。然而,这种接种只能帮助减少鹦鹉热衣原体的脱落并缩短感染鸡的临床症状持续时间,但未能对攻击产生足够的保护。除了聚乙烯亚胺外,发现聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA)也是有效的,因为它可以延长并促进DNA的可持续释放,而DNA会被抗原呈递细胞摄取。发现聚乙烯亚胺和聚(丙交酯-共-乙交酯)在递送传染性法氏囊病病毒的VP2基因方面均有效,并引发了体液(IgG)和细胞介导的免疫(CD4/CD8)。Negash等人使用吸附有携带VP2基因的重组质粒的聚(丙交酯-共-乙交酯)-聚乙烯亚胺微粒,表明对鸡的免疫可以提高传染性法氏囊病病毒DNA疫苗的效力,预防多达80%的禽类发病和死亡。

其他生物材料,如壳聚糖,也已被用作禽类DNA疫苗的载体。以白来航鸡为模型,用携带空肠弯曲杆菌FlaA基因的壳聚糖/DNA纳米颗粒进行鼻内免疫。它们产生了显著增加水平的抗空肠弯曲杆菌IgG抗体和肠黏膜抗体(IgA)。同时,Zhang等人成功制备了球形壳聚糖纳米颗粒,平均直径在100至200nm之间,表面带正电荷,能够保护DNA免受DNase I降解。用壳聚糖纳米颗粒包封的含有HN和鸡IL-2基因的质粒DNA显示出提高的DNA疫苗效力,并引发了针对鸡新城疫病毒攻击的血凝抑制(HI)抗体滴度和IFN-γ[80]。最近,Gong等人还成功开发了壳聚糖纳米颗粒(球形,约200nm)来包封针对多杀性巴氏杆菌的ptfA-DNA疫苗,包封效率为95.3%,且该制剂能有效抵抗DNase降解。将包封的ptfA-DNA疫苗肌内接种到4周龄鸡中,诱导的抗体浓度和淋巴细胞增殖高于裸DNA,并提供了68%的保护率,而裸DNA为56%。用壳聚糖纳米颗粒包封的编码新城疫病毒F抗原的DNA疫苗进行鼻内和肌内免疫,分别诱导了100%和80%的鸡保护率。

除了更高的溶解度和对细胞的渗透性外,纳米颗粒还提供了与其他纳米材料缀合的灵活性,以进一步提高递送的特异性和效力。此外,Jazayeri等人制备了带有聚乙二醇的绿色银纳米颗粒(nanoAg),用于将禽流感病毒H5基因递送到鸡十二指肠原代细胞中。结果表明,纳米银能够完全包封DNA,保护H5基因免受DNase I的影响,并在转染后1小时内将复合物转移到原代细胞中。此外,在鸡中单次口服施用纳米银包封的DNA/H5质粒诱导了抗体和细胞介导的免疫应答以及增强的细胞因子产生。

物理载体的生物降解性、增强的免疫原性、与其他分子(包括抗体以指定靶标递送)缀合的灵活性以及不涉及活生物体(病毒或细菌),支持了它们在DNA疫苗递送方面取代生物载体的潜力。然而,它们的细胞毒性、安全性(诱导非特异性炎症/过敏反应)和DNA负载能力不仅需要在体外,还需要在兽用疫苗递送研究的田间试验中进一步评估。目前,禽类接种中最常用的口服DNA疫苗递送载体包括沙门氏菌属(70%)、乳酸菌(20%)和纳米颗粒(10%)(图1C)。

6. 结论

DNA疫苗为禽类疫苗的开发提供了一种新的有价值的方法,并在设计灵活性、速度、生产简单性以及引发细胞和体液免疫应答的能力方面具有优势。自1993年以来,禽类流感DNA疫苗一直在开发中,最近美国农业部有条件地批准了首个针对H5N1的鸡用DNA疫苗。DNA疫苗可用于储备,以控制未来的H5N1流感爆发。大流行性禽流感病毒株发生了抗原转变或漂移,使其能够逃避禽类流感疫苗引发的免疫力。最近的禽流感病毒疫苗开发研究表明,需要针对高致病性禽流感病毒进行额外的系统性疫苗攻击研究。此外,已证明对禽类疾病具有完全保护作用,如鸭坦布苏病毒、传染性法氏囊病和新城疫。DNA疫苗也存在一些缺陷,如体内效力和稳定性仍然存在问题。此外,在禽类中单次DNA疫苗接种通常不足以诱导强大的体液和细胞介导的免疫以及提供完全保护。因此,通常需要加强免疫。生物载体和物理载体,连同其适当的抗原和佐剂,有可能克服DNA疫苗的缺点。尽管携带不同抗原的DNA疫苗已通过不同类型的载体和佐剂递送,但很少有通过病原体攻击进行评估的。因此,应进行额外的体内田间试验,以确定当前可用的载体、抗原和佐剂对抗兽用病原体传染病的效率和安全性。

缩略语

乳酸菌(LAB);肌内(IM);美国农业部(USDA);禽流感病毒(AIV);抗原呈递细胞(APCs);鸭坦布苏病毒(DTMUV);传染性法氏囊病病毒(IBDV);新城疫病毒(NDV);胚内(IO);滴眼(ED);鼻内(IN);巨细胞病毒(CMV);传染性支气管炎病毒(IBV);胞嘧啶-鸟嘌呤脱氧核苷酸(CpG);胃肠道(GI);血凝素(HA);禽呼肠孤病毒(ARV);鸭肠炎病毒(DEV);鸡贫血病毒(CAV);树突状细胞(DCs);聚乙烯亚胺(PEI);质粒DNA(pDNA);聚(丙交酯-共-乙交酯)(PLGA);血凝抑制(HI);纳米银(nanoAg);聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)(pHEMA);基因枪(GG);参考文献(Ref);传染性喉气管炎病毒(ILTV);糖蛋白(g);网状内皮组织增殖症病毒(REV);火鸡冠状病毒(TCoV);鸭瘟病毒(DPV);禽病毒性关节炎(AVA);派尔集合淋巴结(PPs);盲肠扁桃体(CTs);病毒中和(VN);刺突蛋白(S1);核衣壳蛋白(N);膜蛋白(M);静脉内(IV);腹腔内(IP);皮下(SC);抗体(Ab);天(d);周(wk)。

表1  通过不同递送接种禽类DNA疫苗的效果

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S1针突蛋白 N 核衣壳蛋白 M 膜蛋白 Ab抗体 g 糖蛋白、pHEMA 聚甲基丙烯酸羟乙酯 CTs 盲肠集合淋巴样组织

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