海洋科普 | 水产疫苗的种类

        近年来，中国水产养殖业快速发展，但因养殖业中病害的频繁爆发，严重阻碍了我国水产养殖业的持续发展。

        现如今，我国水产品养殖疾病控制，主要依靠各种抗生素和化学药物。例如，使用硫酸铜（禁药）去消灭蓝藻。

        抗生素和杀虫剂等化学治疗剂只能治疗由细菌和寄生虫引起的某些鱼类疾病，但对病毒引起病害尚无治疗对策。而且滥用药物会导致：耐药性增强；产生多抗药性病原；污染环境；抗生素富集生物体内等问题。

      疫苗（vaccine）：指用以使机体对某种疾病产生获得性免疫力的生物制品。

        疫苗的使用既能高效的免疫各种疾病，并且其还具有安全、无污染的特点，因此它是治疗水产疾病的最佳途径。

        目前，全球水产品免疫技术应用处于领先地位的是挪威。挪威的抗生素用量从1987年的5Wkg，在1997年下降到1000～2000kg，但是产量却从5W吨增加到了35W吨。而且抗生素的使用量还在逐年减少，现在挪威基本实现了健康养殖，其成绩主要取决于渔业疫苗。

水产疫苗的发展史

       20世纪40年代，加拿大学者Duff首次将灭活的鲑鱼产气单胞菌口服免疫应用于鳟鱼获得成功，开创了水产疫苗的新纪元。

       20世纪70年代，北欧和北美鲑鱼工业化养殖初期日益严重的病害促进了欧美等国积极开展水产疫苗的研制，由荷兰Intervet公司率先推出的首例防治鲑鱼弧菌病和肠型红嘴病的福尔马林细菌性灭活疫苗在北美鲑鱼养殖生产中取得了巨大的商业成功，开启了世界水产疫苗的商业化进程。

       1988年，挪威法玛克公司开发出抗冷水弧菌病的细菌灭活疫苗，并因此拯救了挪威的三文鱼养殖产业。

       进入21世纪后，随着基因工程技术的发展，越来越多的疫苗被商业许可。据不完全统计，2006年上半年全球许可的只有53种；但至2012年，已超过140种！

疫苗的种类

        按疫苗的制备方式分，疫苗可分为5类：活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗、基因工程疫苗和DNA疫苗。

1

减毒活疫苗 

        这类疫苗引起机体产生免疫应答的的病原微生物是活的。通常，这些病原微生物会在人工的条件下促使其变异，失去致病性，但仍具有免疫原性，可以引起机体产生免疫应答。

      特点：基于基因突变或缺失；含全细胞结构。

      E.g: IHNV减毒疫苗、草鱼出血症细胞培养的弱毒疫苗。

      优点：疫苗用量少（能够有效激发鱼体细胞免疫，并在体内繁殖）；免疫持续时间长；不必添加佐剂，因此成为疫苗研究主要方向。

      缺点：稳定性差，可能导致病毒的转变而在生态环境中失去控制；运输不方便，保存期短；可能返祖。

2

灭活疫苗

        灭活疫苗是经理化方法将病原微生物灭活，但其仍保持免疫原性，接种后使水生动物产生特异性抵抗力的疫苗。

        特点：基于化学试剂处理；含全细胞结构。

        优点：研制周期短；稳定性好，较安全；易于保存。

        缺点：接种后不能在体内繁殖，需要接种剂量较大；持续时间短，需加入适当佐剂以增强免疫效果；维持时间较短。

        E.g：组织奖灭活疫苗、弧菌灭活疫苗、嗜水气单胞菌疫苗、链球菌疫苗、VHS疫苗

        目前，世界上商品化的水产疫苗仍以灭活疫苗为主，而通过理化方法将强毒野生型病原灭活仍是疫苗制备的主要技术。

3

亚单位疫苗

        亚单位疫苗是去除病原体中与激发机体保护性免疫无关甚至有害的成分，但保留有效免疫原成分制作的疫苗。

        优点：去除了不良反应的物质，副作用减少；纯度高。

        缺点：免疫原性低，需与佐剂合用才能产生好的免疫效果；需多次接种。

         E.g：利用细胞肿大虹彩病毒（Red sea bream iridovirus,RSIV）衣壳蛋白351R基因转化大肠杆菌，经灭活处理后注册真鲷，可对RSIV感染产生很好的免疫保护作用。

        亚单位疫苗以直接被合成或通过重组DNA技术生产，不含有病原的毒力因子，并且由于基因工程菌表达，安全性好，生产简单易控；使用时通常需添加佐剂，或与载体偶联，以增强其免疫保护性。

        目前，水产上研究较多的是建立在细菌外膜蛋白、脂多糖等保护性抗原免疫原性成分基础上的亚单位疫苗的制备，但大部分还在试验阶段，没有商业化生产。

4

基因工程疫苗

      指应用重组DNA技术，将病原的保护性抗原基因在细菌、酵母或母细胞等基因表达系统中体外表达，生产能诱导机体产生保护性免疫反应的病原蛋白质，再经过分离纯化而制备的疫苗。

      特点：基于基因重组构建的具有抗原活性组分编码基因。

      优点：产量高；纯度高；安全性好；可以制备多价疫苗。

      缺点：生产成本较高；要多次注射；免疫原性低，需要有佐剂的辅助。

      目前，水产养殖上在研究应用的基因工程疫苗有IHNV、IPNV、FRV、鳗鱼病毒和文蛤病毒等疫苗，其中传染性胰脏坏死病毒（infectious pancreatic necrosis virus, IPNV）VP2重组亚单位疫苗是目前唯一商品化的鱼用重组蛋白疫苗。

5

DNA疫苗

        DNA疫苗是将编码某种蛋白质抗原的重组真核表达载体直接注射到动物体内，被宿主细胞摄取后并转录和翻译表达抗原蛋白，诱导机体产生非特异性和特异性免疫应答，从而起到免疫保护作用。

        区别其它疫苗：利用载体持续表达抗原，而不是直接利用抗原。

        优点：易于贮存和运输；免疫持续时间长；可克隆多个抗原基因；可诱导更全面的免疫反应；稳定性更高；生产成本低；易于大规模生产；既具有减毒减毒疫苗的优点，又无返毒的危险。

        缺点：载体可能整合到宿主细胞的基因组上；保护效率存在种属个体差异；持续表达产生抗原蛋白，可能打破机体本身的免疫平衡，引发免疫耐受。

        地位：被看作是继传统疫苗及基因工程亚单位疫苗之后的第三代疫苗，现已成为水产疫苗研究和开发的热点。

参考文献

[1]黄辉,齐振雄,余露军,吴勤超. 我国水产疫苗的研究现状[J]. 湖南农业科学,2010,21:136-138+142.

[2]王忠良,王蓓,鲁义善,吴灶和. 水产疫苗研究开发现状与趋势分析[J]. 生物技术通报,2015,06:55-59.

[3]张阳. 水产病原菌快速检测技术及灭活疫苗开发[D].华东理工大学,2016.

[4]刘晓红. 两种重要鱼类致病菌感染及减毒活疫苗接种途径的研究[D].华东理工大学,2015.

[5]翟秀梅. 水产疫苗的发展与研究现状[J]. 中国农业信息,2014,01:152.

来源：吴文泰