布氏杆菌病疫苗研究进展

    王刚　魏玉兵　孙鉴弘　童建伟　姬宏伟　宝塔娜

    摘要：布氏杆菌病是由布氏杆菌引起的人兽共患病，患病母畜流产、胎衣滞留、子宫炎、阴道炎和乳腺炎等；患病公畜表现为睾丸发炎、肿大、上缩，精索粗硬，附睾炎、阴囊肿大。而目前防控布氏杆菌病的重要手段就是通过疫苗进行防控，近些年来布氏杆菌病疫苗发展迅速，主要介绍了4类重要的布氏杆菌病疫苗，期望对布氏杆菌病的预防提供帮助。

    关键词：布氏杆菌；预防；疫苗

    中图分类号：S851 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2019）04-0018-02

    布氏杆菌病是由布氏杆菌引起的一种慢性传染病，人畜共患，一旦发病会造成较大的危害。基于致病性差异和宿主动物的不同[1]可分为6类，即流产布氏杆菌（B. abortus）、马尔他布氏杆菌（B. melitensis）、猪布氏杆菌（B. suis）、绵羊布氏杆菌（B. ovis）、犬布氏杆菌（B. canis）和沙林鼠布氏杆菌（B. neotomae）。由于布氏杆菌自身的特点，治疗起来比较麻烦且容易反复。动物被确诊为布氏杆菌感染后，根据其有无治疗价值进行下一步的处理，通常情况下被淘汰、扑杀并无害化处理，以防止危害进一步扩大。如具有较大治疗价值，可使用抗生素药物配合消毒对患病动物进行治疗。治疗布氏杆菌可使用的抗生素有链霉素、四环素、金霉素、土霉素等，但是并不提倡使用抗生素，一是避免传染范围扩大化，二是避免耐药菌株的产生。

    对于传染病，一直坚持“防大于治”的原则。接种疫苗对布氏杆菌进行预防，效果显著的同时也存在一定的缺陷。现对几种预防布氏杆菌的主要疫苗进行介绍，为布氏杆菌病的预防提供参考。

    1 经典弱毒苗

    预防流产（牛型）布氏杆菌病的疫苗是流产布氏杆菌S19疫苗，是一种弱毒活疫苗，通常对3～6个月的雌性小牛注射该种疫苗，成年动物接种该疫苗可能会引起公畜的睾丸炎，或者引起怀孕的动物流产，且对人类有害[2]。流产布氏杆菌45/20是一种能够保护豚鼠和牛免受粗糙型布氏杆菌感染的减毒疫苗，但是野生光滑型的布氏杆菌限制了其作为活疫苗的使用。流产布氏杆菌RB51诱导的免疫保护作用稳定，但是对治疗布氏杆菌的重要抗生素利福平具有抗性[3]。马尔他（羊型）布氏杆菌Rev. 1疫苗是减毒菌株，对牛型、羊型布氏杆菌病具有免疫保护作用，但是Rev. 1对治疗布氏杆菌病的链霉素具有一定抗性，同S19疫苗一样容易引起母畜流产[4]。预防羊布氏杆菌病主要使用布氏杆菌病活疫苗S2株免疫，但对人体有一定的致病力。

    2 滅活疫苗

    灭活疫苗是由布氏杆菌的组分或裂解物制成的疫苗，在早期研发布氏杆菌疫苗的时候，人们检测了来自灭活菌的不同细胞组分包括外膜蛋白、脂多糖、周质蛋白、细胞膜的提取物以及全细胞等。人们发现将绵羊布氏杆菌REO198菌株的5种抗原制剂与多元聚合物L-121和胞壁酰二肽结合作为绵羊布氏杆菌病的疫苗并进行检测，结果表明，该绵羊布氏杆菌提取物可作为有效的绵羊布氏杆菌疫苗[5]。Kim等[6]在两组韩国黑山羊上评估使用GI24裂解流产布氏杆菌细胞作为马尔他布氏杆菌病疫苗的功效，结果发现使用GI24裂解的布氏杆菌裂解物来免疫5只山羊，其中有3只被完全免保护。虽然布氏杆菌灭活苗的保护作用在实验室研究中被证明，也不用担心其感染问题，但总体来看灭活苗保护效果差，没有应用到实际生产中。低保护率，局部反应和血清学问题等阻碍了布氏杆菌灭活苗的普及。

    3 亚单位疫苗和DNA疫苗

    布氏杆菌亚单位疫苗是筛选出布氏杆菌中具有免疫活性片段制成的疫苗，DNA疫苗是亚单位疫苗中重要的一种。DNA疫苗指将目的抗原基因插入到载体中形成的重组载体应用到动物体内，动物细胞内就会表达天然抗原物质，这些抗原物质会刺激机体发生免疫应答，从而起到保护的作用。研究表明使用流产布鲁氏菌S19感染BALB/c小鼠后，应用DNA疫苗pCDNA-BvrR（将BvrR基因片段插入pCDNA3.0载体构建重组质粒pCDNA-BvrR），小鼠表现出高水平的细菌清除率，表明BvrR可能是DNA疫苗的优秀候选物[7]。

    常见的布氏杆菌DNA疫苗还包括重组P39、细菌铁蛋白、L7/L12、Bp26、Omp16、Omp19、Omp25、Omp31和SurA等[8-10]。这些疫苗的主要缺点是它们的保护力相对较低，需要几次加强免疫或加大剂量来提高保护力。

    4 合成肽疫苗

    合成肽疫苗是一种相对安全的疫苗，由人工方法合成保护性短肽作为含有免疫决定簇的组分，再与载体连接和添加佐剂所制成的疫苗。1994年，Tabatabai等[11]合成了三种衍生于流产布氏杆菌的肽，并将这些肽用于制成预防布氏杆菌病的疫苗，研究表明合成肽具有生物活性保护性，降低了布氏杆菌的感染程度。某些特定序列的肽可能含有优先被细胞免疫系统识别的性质，从而激活T细胞发挥作用。然而，合成肽疫苗显示出的保护力不够理想，如果解决了这个问题，合成肽疫苗将会是布氏杆菌疫苗研究一个新的方向。

    5 展望

    牛、羊为布氏杆菌的主要宿主，事实上目前已知包括人类在内的超过60种家禽、家畜和野生动物等均可作为布氏杆菌的宿主。布氏杆菌病为全球性流行，每年全世界报告的布氏杆菌病新病例超过50万例。在我国，布氏杆菌病主要在新疆、甘肃、蒙古、吉林、黑龙江、西藏等地流行。布氏杆菌之所以在我国广泛流行，是由于生产中没有理想的疫苗。但在人们不懈的努力下，布氏杆菌疫苗的研究和应用会在现有成果的基础上取得进步，相信未来研究人员会解决布氏杆菌疫苗带来的抗生素抗性、动物机体副作用等问题，寻找到更适合的佐剂、更理想的疫苗来防控布氏杆菌病。

    参考文献：

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    [4] LALSIAMTHARA J，LEE J H. Development and trial of vaccines against Brucella[J].Journal of veterinary science，2017，18（Suppl 1）：281-290.

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    [6] KIM W K，MOON J Y，CHO J S，et al. Protective efficacy of an inactivated Brucella abortus vaccine candidate lysed by GI24 against brucellosis in Korean black goats[J].Can J Vet Res，2019， 83（1）：68-74.

    [7] CHEN B，LIU B，ZHAO Z，et al. Evaluation of a DNA vaccine encoding Brucella BvrR in BALB/c mice[J].Mol Med Rep，2019， 19（2）：1302-1308.

    [8] 郝新國.布氏杆菌病疫苗的研究进展[J].郑州牧业工程高等专科学校学报，2009，29（4）：16-18.

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    [10] YANG X，HUDSON M，WALTERS N，et al. Selection of protective epitopes for Brucella melitensis by DNA vaccination[J].Infection and immunity，2005，73（11）：7297-7303.

    [11] TABATABAI L B，PUGH G W J. Modulation of immune responses in Balb/c mice vaccinated with Brucella abortus Cu- Zn superoxide dismutase synthetic peptide vaccine[J].Vaccine， 1994，12（10）：919-924.