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摘 要 随着科学技术的快速发展，动物疾病的防治手段也在不断增多。基因工程疫苗相比传统的治疗手段，更加科学、安全，且利用现代生物方法，可进一步保证疫苗的安全性与稳定性，对动物疾病的防治起到更加良好的效果，且经过近几年的快速发展，已成为未来动物疾病防治过程中的主要发展方向。基于此，研究与探索基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用，并简单介绍基因工程疫苗的种类及其应用实践。
关键词 基因工程；疫苗；动物疾病防治
中图分类号：S859.79 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.29.036
从目前医疗技术发展来看，计划免疫接种疫苗已成为传染病防治的主要手段，无论是对于人类还是动物传染病，人类都已开发出上千种疫苗来控制与防治疾病。但根据过去疫苗使用的实际情况，无论是灭活苗、亚单位苗、弱毒苗等疫苗种类都是基于致病微生物进行培养的，这使传染病的治疗与防治存在非常严重的局限性[1]。随着DNA重组技术的不断发展，在传染病防治中的应用越来越广泛，基因工程疫苗突破了传统致病微生物培养疫苗的限制，成为极富潜力、可代替传统疫苗的新型疫苗，并为传染病防治工作的开展提供了更加广阔的思路。
1 基因工程疫苗的種类
1.1 基因工程亚单位苗
基因工程亚单位苗是利用基因工程的方式，提取微生物编码的保护性抗原基因，以质粒为载体，将基因导入到动物的细胞或受菌体中。这样的方式能使表达效果更好，并形成大量的保护性基因细胞，提取后的细胞能被动物细胞更好地吸收。由上可知，基因工程亚单位苗仅包括病原体的多种抗原，并不包括病原体的致病遗传信息，所以只需要通过单一蛋白质抗原分子就能避免动物细胞受到诱导，还可以免疫病毒性疾病、急速与细菌性疾病等，更加安全高效，而且不会对人类和动物的健康、生态环境等产生额外的危害，属于潜在标记疫苗，也能更好地鉴别强毒感染、免疫原、隐性感染等[2]。但由于该疫苗不存在感染性，所以免疫疫苗并没有活载体疫苗的效果好。
1.2 基因工程活载体苗
基因工程活载体苗利用抗原基因携带的不存在致病性病毒或细菌进行转移，从而保证表达抗原基因具有免疫能力。尤其是在接种到动物身上后，能快速产生免疫基因，与其他基因工程疫苗相比具有非常多的优点，如能够更好地避免疫苗缺陷，也能简化疫苗的免疫程度[3]。最重要的是基因工程活载体苗成本较低，效果较好，性价比非常高，且基因工程活载体苗的免疫时间非常长，无需重复应用，更加有利于对动物传染病、流行病的调查与检测。基因工程活载体苗的缺点也非常明显，如基因工程活载体苗载体的毒力返强存在安全隐患、载体的二次注射可能会出现排斥反应，如果还有部分未注射的疾病疫苗可能会出现感染。
1.3 基因工程合成肽疫苗
基因工程合成肽疫苗也被称为表位疫苗，是通过病原抗体原表位或抗原获得氨基酸序列特点的疫苗。基因工程合成疫苗能够通过人工合成的方式价格病原微生物的保护性多肽或抗原表位，并结合对应载体以及佐剂共同研制出全新的基因工程疫苗。而且，基因工程合成肽疫苗适用于无法通过体外培养获得充足抗原的微生物病原体，或其他生长程度较低的微生物。基因工程合成肽疫苗能诱发细胞产生反应，且持续非常长的时间，具有可记忆的优点，但基因工程合成肽疫苗的抗原表位局限性较强，单一抗原决定簇的免疫原性非常强，对于纯化的技术要求非常高，所以生产基因工程合成肽疫苗的成本也极高。
1.4 基因工程核酸疫苗
基因工程核酸疫苗也被称为基因疫苗、DAN疫苗。也就是说，基因工程核酸疫苗能够将多种抗原编码基因同时克隆到真核表达的载体中，并且将形成的重组质粒直接注射到动物体内，重新激活动物机体的免疫系统。基因工程核酸疫苗能够引起众多的免疫反应，如辅助T细胞反应、体液免疫反应等。基因工程核酸疫苗能够生成类似于通亚单位的疫苗，但却有非常明显的区别。基因工程核酸疫苗的抗原蛋白是近些年新研制的疫苗，具有免疫原单一、便于制备等优点[4]。但基因工程核酸疫苗会引发动物插入突变与免疫病理反应的缺点，而且还可能导致被注射动物自身的免疫系统紊乱。
2 基因工程疫苗的实际应用
2.1 基因工程亚单位苗的实际应用
我国上海生物工程中心利用基因工程亚单位苗而研制出仔猪大肠埃希菌K88、K99双价工程灭活疫苗已通过了注册[5]。宁夏大学利用基因工程亚单位苗研制出羔羊、犊牛大肠埃希菌基因工程灭活疫苗也已通过注册。哈尔
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滨兽医研究所利用基因工程亚单位苗研制出仔猪大肠埃希菌K88、K99双价工程灭活疫苗获得了转基因生物安全认证，且经过反复的实验证明，这些基因工程疫苗的实际应用效果非常好，对于仔猪、羔羊、犊牛的腹泻等方面治疗效果非常明显。
2.2 基因工程活载体苗的实际应用
基因工程疫苗发展到现阶段，主要应用于动物疾病防治的方面，主要有腺病毒、痘苗病毒、火鸡疤疹病毒和禽痘病毒等活载体病毒，还有一些非致病菌载体免疫原性基因病毒等。在基因工程活载体苗中，我国研制出H5亚型禽流感病毒HA与NA基因的重组禽痘病毒疫苗，从而在禽流感重组病毒活载体疫苗研究领域有所突破。
2.3 基因工程合成肽疫苗
基因工程合成肽疫苗主要应用在早期口蹄疫病毒的合成肽疫苗，且我国成功利用基因工程合成肽疫苗研制出猪O型FMD合成肽疫苗，并实现批量生产与销售。多年的实际证明，只需单次注射基因工程合成肽疫苗，就能始终保持阳性水平以上的抗体，并且在注射疫苗前后也未出现应激反应，非常适用于口蹄疫的防治。
2.4 基因工程核酸疫苗
基因工程核酸疫苗从20世纪90年代开始就能直接将外源基因注射纤维细胞，目的基因也能够正常表达，还会诱发免疫反应。利用此特点，对于基因工程核酸疫苗的研究已逐渐发展。有相关的研究人员发现，在小白鼠肌肉注射带有流感病毒核心的蛋白编码基因的质粒能帮助小白鼠自身产生流感病毒的免疫保护系统。
3 结语
基因工程疫苗代表着生物技术未来的发展趋势，也是全新的人类和动物疾病防治的重要手段。尽管目前的临床方面还无法大规模应用，且基因工程疫苗自身还存在相当大的局限性，但不应忽视基因工程疫苗的发展前景，基因工程疫苗具有成本低、免疫程度简单、一针多防、可批量生产的优点，这些都是传统疫苗无法实现的，所以基因工程疫苗必然成为未来动物疾病防治的重点。
参考文献
[1]贺明艳.基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J].中国畜牧兽医文摘，2015（11）：222，175.
[2]王玉堂.疫苗在水生动物疾病预防中的作用及应用前景（二）[J].中国水产，2016（5）：65-68.
[3]邹伟斌，陈丹，谢少霞，等.基因工程活载体疫苗的研究进展[J].广东畜牧兽医科技，2016，41（4）：1-5，8.
[4]田尊明，李祯祺，于建荣.疫苗相关专利的全球研发态势分析[J].生物产业技术，2014（3）：66-72.
[5]田怀清，李儒宏，南晓洁.现代生物技术在动物医学中的应用[J].山西农业科学，2014，42（4）：418-421.
（责任编辑：赵中正）
关键词 基因工程；疫苗；动物疾病防治
中图分类号：S859.79 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.29.036
从目前医疗技术发展来看，计划免疫接种疫苗已成为传染病防治的主要手段，无论是对于人类还是动物传染病，人类都已开发出上千种疫苗来控制与防治疾病。但根据过去疫苗使用的实际情况，无论是灭活苗、亚单位苗、弱毒苗等疫苗种类都是基于致病微生物进行培养的，这使传染病的治疗与防治存在非常严重的局限性[1]。随着DNA重组技术的不断发展，在传染病防治中的应用越来越广泛，基因工程疫苗突破了传统致病微生物培养疫苗的限制，成为极富潜力、可代替传统疫苗的新型疫苗，并为传染病防治工作的开展提供了更加广阔的思路。
1 基因工程疫苗的種类
1.1 基因工程亚单位苗
基因工程亚单位苗是利用基因工程的方式，提取微生物编码的保护性抗原基因，以质粒为载体，将基因导入到动物的细胞或受菌体中。这样的方式能使表达效果更好，并形成大量的保护性基因细胞，提取后的细胞能被动物细胞更好地吸收。由上可知，基因工程亚单位苗仅包括病原体的多种抗原，并不包括病原体的致病遗传信息，所以只需要通过单一蛋白质抗原分子就能避免动物细胞受到诱导，还可以免疫病毒性疾病、急速与细菌性疾病等，更加安全高效，而且不会对人类和动物的健康、生态环境等产生额外的危害，属于潜在标记疫苗，也能更好地鉴别强毒感染、免疫原、隐性感染等[2]。但由于该疫苗不存在感染性，所以免疫疫苗并没有活载体疫苗的效果好。
1.2 基因工程活载体苗
基因工程活载体苗利用抗原基因携带的不存在致病性病毒或细菌进行转移，从而保证表达抗原基因具有免疫能力。尤其是在接种到动物身上后，能快速产生免疫基因，与其他基因工程疫苗相比具有非常多的优点，如能够更好地避免疫苗缺陷，也能简化疫苗的免疫程度[3]。最重要的是基因工程活载体苗成本较低，效果较好，性价比非常高，且基因工程活载体苗的免疫时间非常长，无需重复应用，更加有利于对动物传染病、流行病的调查与检测。基因工程活载体苗的缺点也非常明显，如基因工程活载体苗载体的毒力返强存在安全隐患、载体的二次注射可能会出现排斥反应，如果还有部分未注射的疾病疫苗可能会出现感染。
1.3 基因工程合成肽疫苗
基因工程合成肽疫苗也被称为表位疫苗，是通过病原抗体原表位或抗原获得氨基酸序列特点的疫苗。基因工程合成疫苗能够通过人工合成的方式价格病原微生物的保护性多肽或抗原表位，并结合对应载体以及佐剂共同研制出全新的基因工程疫苗。而且，基因工程合成肽疫苗适用于无法通过体外培养获得充足抗原的微生物病原体，或其他生长程度较低的微生物。基因工程合成肽疫苗能诱发细胞产生反应，且持续非常长的时间，具有可记忆的优点，但基因工程合成肽疫苗的抗原表位局限性较强，单一抗原决定簇的免疫原性非常强，对于纯化的技术要求非常高，所以生产基因工程合成肽疫苗的成本也极高。
1.4 基因工程核酸疫苗
基因工程核酸疫苗也被称为基因疫苗、DAN疫苗。也就是说，基因工程核酸疫苗能够将多种抗原编码基因同时克隆到真核表达的载体中，并且将形成的重组质粒直接注射到动物体内，重新激活动物机体的免疫系统。基因工程核酸疫苗能够引起众多的免疫反应，如辅助T细胞反应、体液免疫反应等。基因工程核酸疫苗能够生成类似于通亚单位的疫苗，但却有非常明显的区别。基因工程核酸疫苗的抗原蛋白是近些年新研制的疫苗，具有免疫原单一、便于制备等优点[4]。但基因工程核酸疫苗会引发动物插入突变与免疫病理反应的缺点，而且还可能导致被注射动物自身的免疫系统紊乱。
2 基因工程疫苗的实际应用
2.1 基因工程亚单位苗的实际应用
我国上海生物工程中心利用基因工程亚单位苗而研制出仔猪大肠埃希菌K88、K99双价工程灭活疫苗已通过了注册[5]。宁夏大学利用基因工程亚单位苗研制出羔羊、犊牛大肠埃希菌基因工程灭活疫苗也已通过注册。哈尔
（下转第页）
（上接第页）
滨兽医研究所利用基因工程亚单位苗研制出仔猪大肠埃希菌K88、K99双价工程灭活疫苗获得了转基因生物安全认证，且经过反复的实验证明，这些基因工程疫苗的实际应用效果非常好，对于仔猪、羔羊、犊牛的腹泻等方面治疗效果非常明显。
2.2 基因工程活载体苗的实际应用
基因工程疫苗发展到现阶段，主要应用于动物疾病防治的方面，主要有腺病毒、痘苗病毒、火鸡疤疹病毒和禽痘病毒等活载体病毒，还有一些非致病菌载体免疫原性基因病毒等。在基因工程活载体苗中，我国研制出H5亚型禽流感病毒HA与NA基因的重组禽痘病毒疫苗，从而在禽流感重组病毒活载体疫苗研究领域有所突破。
2.3 基因工程合成肽疫苗
基因工程合成肽疫苗主要应用在早期口蹄疫病毒的合成肽疫苗，且我国成功利用基因工程合成肽疫苗研制出猪O型FMD合成肽疫苗，并实现批量生产与销售。多年的实际证明，只需单次注射基因工程合成肽疫苗，就能始终保持阳性水平以上的抗体，并且在注射疫苗前后也未出现应激反应，非常适用于口蹄疫的防治。
2.4 基因工程核酸疫苗
基因工程核酸疫苗从20世纪90年代开始就能直接将外源基因注射纤维细胞，目的基因也能够正常表达，还会诱发免疫反应。利用此特点，对于基因工程核酸疫苗的研究已逐渐发展。有相关的研究人员发现，在小白鼠肌肉注射带有流感病毒核心的蛋白编码基因的质粒能帮助小白鼠自身产生流感病毒的免疫保护系统。
3 结语
基因工程疫苗代表着生物技术未来的发展趋势，也是全新的人类和动物疾病防治的重要手段。尽管目前的临床方面还无法大规模应用，且基因工程疫苗自身还存在相当大的局限性，但不应忽视基因工程疫苗的发展前景，基因工程疫苗具有成本低、免疫程度简单、一针多防、可批量生产的优点，这些都是传统疫苗无法实现的，所以基因工程疫苗必然成为未来动物疾病防治的重点。
参考文献
[1]贺明艳.基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用[J].中国畜牧兽医文摘，2015（11）：222，175.
[2]王玉堂.疫苗在水生动物疾病预防中的作用及应用前景（二）[J].中国水产，2016（5）：65-68.
[3]邹伟斌，陈丹，谢少霞，等.基因工程活载体疫苗的研究进展[J].广东畜牧兽医科技，2016，41（4）：1-5，8.
[4]田尊明，李祯祺，于建荣.疫苗相关专利的全球研发态势分析[J].生物产业技术，2014（3）：66-72.
[5]田怀清，李儒宏，南晓洁.现代生物技术在动物医学中的应用[J].山西农业科学，2014，42（4）：418-421.
（责任编辑：赵中正）