水产合成多肽疫苗研发现况与未来发展

2021-07-10 16:38 小瑞

  早在西元前400年,古希腊学家修昔底德(Thucydides)就在《伯罗奔尼撒战争史》书中提到,罹患过鼠疫并复原的人会获得保护力以防止再次罹病。这是人类最早关于“免疫力 (immunity)”的知识。200年前,英国医师爱德华•金纳博士开启了现代免疫的历史。18世纪以后,高传染性的天花因牛痘疫苗的普遍化而受到控制,金纳博士也因此被称为 “免疫学之父”。而“vaccine(疫苗)” 这个专有名词由金纳博士首创,字首的vacca正是由拉丁文的“牛”字而来。1881年,法国微生物学家路易 ? 巴斯德博士在一次演讲中提出,vaccination应该作为预防接种的一般名词让社会大众了解。现在,疫苗免疫已经被证实是安全、有效的疾病防治对策,而疫苗的出现更是现代医学的重要里程碑。接下来我们就来聊一聊水产合成多肽疫苗研发现况与未来发展。

水产合成多肽疫苗研发现况与未来发展

  水产合成多肽疫苗研发现况

  相较于畜牧业,鱼类电玩城的生物生产方式发展较晚,因此直到1930s末,鱼类免疫预防的研究才开始有进展。第一篇相关论文是Snieszko 等在1938年 针对产气单胞菌 (Aeromonas punctate) 免疫鲤鱼的报导,只是因为是以波兰语撰写较鲜为人知。隔年,Duff发表以鲑鱼产气单胞菌 (Aeromonas salmonicida) 经口免疫鳟鱼,证实可以对抗疖疮病 (Furunculosis)。虽然传染病长期以来都是限制水产电玩城产业永续的最大瓶颈,但在接下来的20至30年间,因证实磺胺类药物较经口投餵疫苗具有更佳对抗疖疮病的效果,因此导致水产合成多肽疫苗的研究停滞,二次大战后的这段期间因而被称为“化学疗法世代”。

  直到1976年,美国核准了鲑鱼肠红嘴病 (Enteric redmouth disease, ERM或称为Yersiniosis) 疫苗,这是第一种核准上市的商用鱼类疫苗。之后水产合成多肽疫苗研发开始快速发展。至2016年为止,全球针对27 种水产病原,核准超过100种的鱼用疫苗许可证。以电玩城鲑鳟科鱼类为例,水产疾病的致病原中,细菌占约54.9 %、病毒22.6 %、寄生虫19.4 %,而真菌约3.1 %,所以目前的水产合成多肽疫苗大多是针对细菌性疾病,其次为病毒疫苗,而2016年11月,智利核准了Elanco公司的海虱口服疫苗Imvixa,这是目前唯一的鱼类寄生虫疫苗。主要市场对象仍是以鲑鳟科等冷水鱼类为主,近年来逐渐扩大到鲈鱼、鲷类、吴郭鱼、鲽鱼、比目鱼、青甘鲹和鳕鱼等。大多数的商品是不活化疫苗,随着愈来愈多混合型的多价疫苗上市,显见这将是未来商用水产合成多肽疫苗研发的趋势。

  水产合成多肽疫苗的未来发展

  有别于动物疫苗,除了一般理想疫苗的要求之外,水产合成多肽疫苗还必须具备以下特性:

  (1) 能经济化量产;

  (2) 由种苗早期即能诱发长期且持续性的保护效果;

  (3) 避免造成带原后果;

  (4) 可以广泛且有效对抗各种血清型的病毒株;

  (5) 能分化免疫鱼只和受感染的鱼,进而帮助流行病学和疾病监测/控制;

  (6)方便施用。

  为了达成以上目标,疫苗的发展策略与施用方法是水产合成多肽疫苗研发的重要方向。除了传统的不活化疫苗、弱毒化疫苗,近年的研发策略包括,利用佐剂来提升疫苗效果、针对特定抗原开发次单位疫苗、重组疫苗、以及DNA疫苗等。2016年4月,欧盟药物管理局(EMA) 之兽药用药委员会 (CVMP)首次核准鱼用DNA疫苗,是Elanco公司针对鲑鱼胰腺病 (salmon pancreas disease, SPD) 所开发的Clynav,显示水产合成多肽疫苗的新世代即将来临。利用次世代定序技术,探讨病原体泛基因组中具特定保护力的抗原基因与寄主间免疫反应关联,或是透过反向疫苗学,配合佐剂和载体的应用,将可以开发更具保护力、更稳定的理想混合型水产合成多肽疫苗。此外,以RNA为基础 (RNA-Base) 开发疫苗的新技术在近年内窜起,如:RNAi (RNA interference),是利用人工合成特定序列的双股RNA,针对病原进行选择性的干扰现象,进而达到疾病防治效果。相关研究在甲壳类疾病防治中有了突破性的进展。可以确见的是,这些以生物技术为基础所开发出之新型态水产合成多肽疫苗将会更符合产业期望。

  另外攸关水产合成多肽疫苗成效的关键是施用方式,注射免疫虽然效果最好,但是耗费人力且会造成紧迫,所以为了提升浸泡免疫 (immersion) 效果,小鱼阶段可以使用高浓度、少水量、短时间的浸渍免疫法 (immersion dip method)。经口免疫则是透过包埋处理,如:油乳化 (oil emulsified)、微脂粒 (Liposome) 或Antigen Protection Vehicle (APV),保护疫苗通过胃肠道而顺利吸收。最近Intervet公司针对电玩城吴郭鱼的链球菌感染,发展两阶段免疫方式,首先以AQUAVAC™ GARVETIL™ 疫苗进行浸泡处理诱发免疫反应,之后的第二阶段则使用AQUAVAC™ GARVETIL™ ORAL进行追加免疫延长保护时程。相较于仅有15% 相对活存率的浸泡处理组别,两阶段免疫组有50%的相对活存率,效果极为显着。更重要的是,和疫苗成本相比,成功地提升电玩城户的获利。

  结论

  水产合成多肽疫苗由1982年上市以来逐年成长,尤其近年的年成长率近20%,是全球动物医疗产业中极具潜力的一环。在兼顾食品安全与品质的要求下,利用疫苗免疫来预防水产动物疾病以减少药物滥用已是未来趋势。整合我国在水产生技疫苗的研发能量,并有效提升疫苗上市审核过程效率以加速商品化,必能在全球温水鱼类的水产合成多肽疫苗新蓝海中佔有一席之地。

  以上就是水产合成多肽疫苗研发现况与未来发展的全部内容,感谢大家的阅读。