本技术涉及基因工程和重组病毒疫苗技术,旨在解决传统旋毛虫疫苗需多次接种且效果不持久的问题。通过构建携带旋毛虫CLP基因的腺病毒载体,实现单次接种即可获得长期保护效果。
背景技术
旋毛虫病是由旋毛形线虫引起的一种危害严重的人兽共患食源性寄生虫病,主要因生食或半生食含有旋毛虫幼虫包囊的肉类所致,在哺乳动物之间广泛传播。旋毛虫病呈世界性广泛分布,尤其是欧洲及北美流行较为严重,国内旋毛虫病呈现局部性和暴发性感染流行的特点,以云南、西藏与河南等地发病报道较多。鉴于旋毛虫病对公共卫生的危害,欧盟将其列为15种重要人兽共患病病种与A类强制性报告病种,世界动物卫生组织(WOAH)则将其列为屠宰生猪强制性必检病种,我国于2022年再次将其列为人畜共患传染病目录关键病种。旋毛虫病不仅给公共健康和食品安全造成严重威胁,也给动物养殖业带来严重问题。目前针对旋毛虫病缺乏有效预防手段,因此,疫苗研发成为防控旋毛虫病的重要手段之一。
然而,旋毛虫独特的病原生物学与免疫学特性导致疫苗研发困难,究其原因在于旋毛虫不同于简单病原如细菌、病毒、原虫及真菌等,它可快速引发宿主II型免疫反应(抗炎/抑炎反应),抑制疫苗或感染免疫记忆的唤醒,从而导致宿主疫苗免疫失败或发生再次感染。旋毛虫生活史复杂,成虫主要寄生于小肠内,通过摄取食物维持生命,并产生幼虫。这些幼虫随后通过淋巴或血液循环被带到全身,但只有到达横纹肌的幼虫才能继续发育。然而,在幼虫进入血液循环并尝试到达横纹肌之前,它们必须先突破肠道黏膜的屏障。肠道黏膜的完整性和防御功能对于阻止旋毛虫幼虫的入侵至关重要。一旦幼虫突破肠道黏膜屏障,它们就能随血液流动到全身各器官和组织,进而引发旋毛虫病。因此,旋毛虫病疫苗研发关键点应旨在阻断肠道内的幼虫发育、成虫存活及促进肠道内成虫排出。
随着基因工程技术的快速发展,多类型疫苗策略并行研发是动物旋毛虫病疫苗研制的重要方向。目前动物旋毛虫病疫苗研究大致可以分为四个类型:致弱疫苗、天然抗原疫苗、重组蛋白疫苗和DNA疫苗。然而,这些疫苗需接种2-3剂次,且不能达到长期有效的保护。因此,鉴于动物出栏时效性要求,亟需研发一剂次便能达到高效免疫水平的旋毛虫病疫苗。病毒载体疫苗作为一种新型疫苗研究策略已被广泛关注,20世纪80年代利用表达乙型肝炎病毒(HBV)表面抗原的重组痘苗病毒成功研制了第1种病毒载体疫苗。目前,腺病毒载体作为疫苗研发中最广泛应用的病毒载体之一,可通过简单改变递送的核酸序列快速研发新型疫苗,具有转基因效率高、安全性高、无需佐剂、可以多种途径接种等优势,已广泛应用,如获得国家药品监督管理局批准文号的重组埃博拉病毒病疫苗(腺病毒载体)与重组新型冠状病毒疫苗(5型腺病毒载体)。值得注意的是,利用人血清5型复制缺陷型腺病毒载体把新冠病毒(SARS-CoV-2)S蛋白的基因整合至腺病毒基因组中,成功研发了肌注型和吸入型腺病毒载体新冠病毒疫苗,为有效应对未来可能出现的新发传染病流行积累了更多经验,也为全球公共卫生领域的疫苗研发提供了新的思路和策略。此外,重组腺病毒载体疫苗已应用于猪、鸡、猫等动物中,这更进一步验证了腺病毒载体疫苗作为动物寄生虫新型疫苗的可行性。
实现思路