接種疫苗：特異性保護性免疫記憶的誘導 1.活苗與死苗差異 活苗和死苗的明顯區(qū)別在于，滅活疫苗成功激發(fā)免疫反應所需要的免疫劑量，在宿主外（實驗室）就已經完成，而活疫苗成功激發(fā)免疫反應所需要的免疫劑量是在宿主體內完成的。換句話說，如果一種活疫苗不能在宿主內增殖，并且不能產生足夠量的抗原，以達到其免疫劑量，免疫誘導或免疫反應將不會發(fā)生。 從免疫學角度來看，死苗和活苗的區(qū)別之一在于死苗遞呈外源性抗原；活苗不但遞呈內源性抗原，而且遞呈外源性抗原（圖3）。雖然兩種疫苗都能高效誘導B細胞（抗體）保護性反應，死苗僅能誘導CD4+ T細胞，而活疫苗可以誘導CD8+和CD4+ T細胞。對細胞內病原體而言，死疫苗通過分泌的細胞因子間接對感染細胞產生影響，而活疫苗通過分泌的細胞因子和CD8+T細胞介導的細胞毒殺作用直接殺傷感染的細胞。 死疫苗和活疫苗的另外一個免疫學意義上的區(qū)別是，活苗可以通過全身性或者粘膜免疫接種，而死苗目前只能通過局部注射來全身性接種?；蠲缤ㄟ^局部或粘膜免疫接種，它能遷移至其偏好部位進行增殖，誘導黏膜和全身性的保護性反應。相反，死苗只會引起全身性的體液免疫反應。 最近的研究主要直接針對如何將死苗通過粘膜免疫，或如何將全身性接種的死苗從誘導全身性免疫反應的方向，朝著同時誘導粘膜免疫反應的方向調節(jié)。 在過去的二十年里，針對口服死苗抗原（摻于飼料）在胃腸道產生粘膜免疫反應來保護動物這一方面做出了很多努力（一般而言滅活疫苗，不能體內增殖）。這里面臨的主要挑戰(zhàn)是如何避免抗原特異性免疫耐受，這是機體用來有效應對胃腸道上皮組織存在的數量巨大的外來抗原的主要機制。其中一個非常有效的辦法，就是將口服的抗原借助胃腸道上的受體介導的轉運遞送到宿主體內，對此方法，我們正在并且已經有過深入研究和評價（Devriendt于2012）。這個方法是基于腸上皮細胞上（包括派伊爾結的M細胞）的受體/配體作用將某些特異性分子，比如凝集素，免疫球蛋白，甚至一些病原體抗原及其他分子轉運進入體內。因此，可以將免疫抗原通過共價偶聯(lián)的方式與配體分子形成重組分子，通過受體/配體轉運作用送入體內。 這種優(yōu)化的抗原攝取系統(tǒng)打開了通過動物飼料口服免疫的大門，可將能夠誘到免疫反應的抗原轉基因到飼料植物的葉子或種子里面。我們已經測試了能對豬提供被動保護的植物重組系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，我們讓種子特異性表達針對大腸桿菌F4菌苗的分泌型IgA抗體，然后將該種子加入豬飼料中，成功防止斷奶仔豬腹瀉（Vikram于2014）。 2.佐劑 疫苗接種后引發(fā)成功的免疫反應的取決于幾個因素。我們可以將這些因素分為兩類，一是抗原遞送，抗原數量和遞呈，二是創(chuàng)造成功誘導免疫反應的免疫環(huán)境。 死苗的抗原必須以正確的三維結構（至少能引導正確的和高親和力的抗體產生）長時間給予，以便抗原遞呈和識別過程正確而持久。因此，死苗以富集的形式或油/水乳劑給予，以免機體將其快速清除，并使得抗原向免疫系統(tǒng)緩慢釋放。為了獲得免疫誘導的良好環(huán)境，即一個炎癥環(huán)境中，添加炎癥產物以激活先天免疫系統(tǒng)，抗原提呈細胞，增加抗原傳遞部位和免疫誘導（引流淋巴結、脾）部位的免疫細胞的趨化性。因此，疫苗佐劑常含有配體或病原體相關分子模式（PAMPs），通過結合細胞膜上的病原體識別受體，如Toll樣受體，NOD受體,RXR和屬于先天免疫系統(tǒng)的C型凝集素受體，激活抗原呈遞細胞和淋巴細胞，并與獲得性免疫協(xié)同作用產生體液免疫和細胞免疫。 為了實現(xiàn)抗原提呈細胞或抗原特異性細胞對抗原攝取的最大化，抗原特異性受體間相互交聯(lián)來取得更好的激活效果，抗原以多聚體的形式制備，如dendromers、免疫刺激復合物、微膠團或脂質體。 在疫苗設計時，可以篩選和添加特定佐劑，將全身性免疫應答朝著粘膜免疫應答傾斜，這一領域的研究已經投入了很多（Cox于2006）。 活疫苗的一個主要特點就是，疫苗在使用之前和接種時都必須保持相當的活性，到了宿主體內才能復制產生足量的抗原在體內誘導免疫反應。最好是在病原體的入侵門戶和偏好增殖部位誘導免疫反應，活疫苗（主要為減毒病原體）往往有向其偏好的增殖部位遷移的能力?；钜呙绲目乖ǔＳ姓_的三維結構且以多聚體的形式存在。當構建活疫苗時，通過插入編碼基因或免疫刺激核苷酸序列（PAMPs）可以將免疫刺激分子的基因導入減毒病原體或活載體。 3.母源干擾 能否成功引起免疫的主要問題之一是母源免疫或來自之前免疫接種的主動免疫的干擾。之前的疫苗接種、初乳中的母源抗體被動轉移到仔豬后都會對后續(xù)的疫苗接種產生抑制作用。 的確，接種疫苗就是為了誘導或者重新激活B細胞和T細胞（通過其膜抗原特異性受體，分別為BCR和TCR）。當在機體內已經存在分泌型抗原特異性抗體BCR即抗體（無論是被動轉移獲得或主動免疫產生）循環(huán)時，它們可以與B細胞膜上特異性受體BCR競爭，阻斷其被疫苗抗原激活，因為抗原已經與循環(huán)抗體結合形成抗原抗體復合物被調理清除，不能再與特定的BCR結合來誘導或者重新激活B細胞。來自初乳的抗體已經進入全身循環(huán)，而常乳抗體存在于胃腸道，并對其產生保護，所以對全身免疫造成干擾的抗體主要來自初乳。 其次，我們必須明確接種活苗與死苗之間的區(qū)別。由于接種死苗時，免疫抗原量在進入機體內之前已經確定，取決于循環(huán)抗體的濃度，只會有一部分的抗原被中和。B細胞的激活因此受到的影響較大，但T細胞的激活的受到影響較小，這是因為T細胞能與抗原遞呈細胞遞呈的T細胞抗原表位結合，而且沒有被B細胞表位上的抗體所中和。相反，調理后的抗原可能更容易被抗原提呈細胞攝取。而活疫苗只能在機體內部生產出免疫劑量的抗原，循環(huán)抗體能通過中和（殺死）活疫苗從而阻礙或徹底破壞免疫劑量的抗原的生產，使免疫誘導不能發(fā)生，換句話說，活苗此時變成了死苗，因抗原量太低無法啟動免疫應答。 避免全身性被動免疫力對疫苗接種的干擾的另一種方法，是將活疫苗從粘膜途徑接種，而不是全身性途徑接種。由于初乳抗體在粘膜部位的含量相比于全身性循環(huán)系統(tǒng)中的含量低得多，并且粘膜部位常常是作為病原增殖和轉錄的偏好場所，所以通過粘膜免疫干擾會很小。在呼吸道粘膜進行疫苗接種符合上述情形，但消化道粘膜進行疫苗接種卻是另外的狀況，因為胃腸道到處都是來自常乳的抗體，可能會中和疫苗抗原。取決于你期望后代得到哪種被動免疫，即高初乳免疫力還是高常乳免疫力，可以在離開分娩日期不同時間段對母豬進行接種：產前3周免疫會使初乳中含有高濃度的IgG，使其獲得初乳免疫，而更接近分娩日期的免疫會使得常乳中IgG和IgA的的含量更高，持續(xù)時間更長，從而延長保護胃腸道的時間（思考：免疫PED活苗的時間是否在產前2周為好呢？）。 4.同時接種兩種以上的疫苗干擾問題 在豬的同一身體部位，同時針對不同病原，接種多種死苗可能互相干擾。事實上，注射的疫苗都會匯集到同一個引流淋巴結，在這里誘導免疫的發(fā)生，產生預期類型的免疫反應。眾所周知，Th1和Th2兩種類型的免疫反應會通過分泌相抗的細胞因子來相互干擾。由于某些佐劑的添加，可將免疫反應朝著體液免疫為主或者細胞免疫為主方向誘導，它們可能對不同的免疫反應產生相反的誘導作用。由于疫苗中存在或在疫苗接種過程中產生這些復雜的因素，它們可能會彼此干擾。所以最好事先進行體內測試，看它們在產生各自預期的免疫反應中是否有相互干擾。 在豬的不同身體部位，同時針對不同病原，接種多種死苗，疫苗抗原匯集到不同的引流淋巴結，干擾應該不會產生。唯一可能發(fā)生的干擾的情況是，某種疫苗引起強烈的炎癥，結果大多數具有免疫能力的初始細胞都被吸引到該疫苗的注射部位，導致其他疫苗的注射部位的血流量降低，其他疫苗抗原找到需要刺激的抗原特異性細胞的機會更少，時間更長。 相反，注射一種含有來自不同的病原體抗原的疫苗是安全的，不應該干擾針對不同病原體的保護性反應的誘導，因為這已由動保公司通過臨床試驗確認：針對不同的病原體要達到的理想的保護性免疫反應，篩選出能夠誘導預期的T細胞反應類型的佐劑。但是，某些特定病原體上的某些分子有類似病原體相關分子模式(PAMP)的功能，可能單獨決定免疫反應的誘導方向。 結論 為了理解加深和改進疫苗的選擇或疫苗接種計劃，了解免疫學的音樂是非常必要的?；蠲鐝拿庖邔W角度來看是最好的選擇，首先因為它們能在病原體入侵部位接種（即粘膜），這一部位也是阻止病原在體內進一步擴散的最佳地點。其次，活苗能夠誘導包括CD8+反應在內的細胞免疫和體液免疫。然而，有利有弊，與接種死苗相比，活疫苗接種更容易失敗，因為他們在體內擴增生產誘導免疫所需劑量的抗原過程容易失敗。簡言之，當接種疫苗時預期不會發(fā)生免疫干擾時，建議接種活疫苗；當接種疫苗時已知有被動或主動免疫力存在，并且可能對疫苗免疫發(fā)生干擾時，建議接種死疫苗。