接種疫苗：特異性保護(hù)性免疫記憶的誘導(dǎo) 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(yīng)所需要的免疫劑量，在宿主外（實(shí)驗(yàn)室）就已經(jīng)完成，而活疫苗成功激發(fā)免疫反應(yīng)所需要的免疫劑量是在宿主體內(nèi)完成的。換句話說(shuō)，如果一種活疫苗不能在宿主內(nèi)增殖，并且不能產(chǎn)生足夠量的抗原，以達(dá)到其免疫劑量，免疫誘導(dǎo)或免疫反應(yīng)將不會(huì)發(fā)生。 從免疫學(xué)角度來(lái)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(nèi)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(dǎo)B細(xì)胞（抗體）保護(hù)性反應(yīng)，死苗僅能誘導(dǎo)CD4+ T細(xì)胞，而活疫苗可以誘導(dǎo)CD8+和CD4+ T細(xì)胞。對(duì)細(xì)胞內(nèi)病原體而言，死疫苗通過(guò)分泌的細(xì)胞因子間接對(duì)感染細(xì)胞產(chǎn)生影響，而活疫苗通過(guò)分泌的細(xì)胞因子和CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒殺作用直接殺傷感染的細(xì)胞。 死疫苗和活疫苗的另外一個(gè)免疫學(xué)意義上的區(qū)別是，活苗可以通過(guò)全身性或者粘膜免疫接種，而死苗目前只能通過(guò)局部注射來(lái)全身性接種?；蠲缤ㄟ^(guò)局部或粘膜免疫接種，它能遷移至其偏好部位進(jìn)行增殖，誘導(dǎo)黏膜和全身性的保護(hù)性反應(yīng)。相反，死苗只會(huì)引起全身性的體液免疫反應(yīng)。 最近的研究主要直接針對(duì)如何將死苗通過(guò)粘膜免疫，或如何將全身性接種的死苗從誘導(dǎo)全身性免疫反應(yīng)的方向，朝著同時(shí)誘導(dǎo)粘膜免疫反應(yīng)的方向調(diào)節(jié)。 在過(guò)去的二十年里，針對(duì)口服死苗抗原（摻于飼料）在胃腸道產(chǎn)生粘膜免疫反應(yīng)來(lái)保護(hù)動(dòng)物這一方面做出了很多努力（一般而言滅活疫苗，不能體內(nèi)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(jī)體用來(lái)有效應(yīng)對(duì)胃腸道上皮組織存在的數(shù)量巨大的外來(lái)抗原的主要機(jī)制。其中一個(gè)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(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)遞送到宿主體內(nèi)，對(duì)此方法，我們正在并且已經(jīng)有過(guò)深入研究和評(píng)價(jià)（Devriendt于2012）。這個(gè)方法是基于腸上皮細(xì)胞上（包括派伊爾結(jié)的M細(xì)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(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入體內(nèi)。因此，可以將免疫抗原通過(guò)共價(jià)偶聯(lián)的方式與配體分子形成重組分子，通過(guò)受體/配體轉(zhuǎn)運(yùn)作用送入體內(nèi)。 這種優(yōu)化的抗原攝取系統(tǒng)打開(kāi)了通過(guò)動(dòng)物飼料口服免疫的大門，可將能夠誘到免疫反應(yīng)的抗原轉(zhuǎn)基因到飼料植物的葉子或種子里面。我們已經(jīng)測(cè)試了能對(duì)豬提供被動(dòng)保護(hù)的植物重組系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，我們讓種子特異性表達(dá)針對(duì)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(yīng)的取決于幾個(gè)因素。我們可以將這些因素分為兩類，一是抗原遞送，抗原數(shù)量和遞呈，二是創(chuàng)造成功誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的免疫環(huán)境。 死苗的抗原必須以正確的三維結(jié)構(gòu)（至少能引導(dǎo)正確的和高親和力的抗體產(chǎn)生）長(zhǎng)時(shí)間給予，以便抗原遞呈和識(shí)別過(guò)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(jī)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(dǎo)的良好環(huán)境，即一個(gè)炎癥環(huán)境中，添加炎癥產(chǎn)物以激活先天免疫系統(tǒng)，抗原提呈細(xì)胞，增加抗原傳遞部位和免疫誘導(dǎo)（引流淋巴結(jié)、脾）部位的免疫細(xì)胞的趨化性。因此，疫苗佐劑常含有配體或病原體相關(guān)分子模式（PAMPs），通過(guò)結(jié)合細(xì)胞膜上的病原體識(shí)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(xì)胞和淋巴細(xì)胞，并與獲得性免疫協(xié)同作用產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫。 為了實(shí)現(xiàn)抗原提呈細(xì)胞或抗原特異性細(xì)胞對(duì)抗原攝取的最大化，抗原特異性受體間相互交聯(lián)來(lái)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(fù)合物、微膠團(tuán)或脂質(zhì)體。 在疫苗設(shè)計(jì)時(shí)，可以篩選和添加特定佐劑，將全身性免疫應(yīng)答朝著粘膜免疫應(yīng)答傾斜，這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)投入了很多（Cox于2006）。 活疫苗的一個(gè)主要特點(diǎn)就是，疫苗在使用之前和接種時(shí)都必須保持相當(dāng)?shù)幕钚?，到了宿主體內(nèi)才能復(fù)制產(chǎn)生足量的抗原在體內(nèi)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。最好是在病原體的入侵門戶和偏好增殖部位誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，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(jié)構(gòu)且以多聚體的形式存在。當(dāng)構(gòu)建活疫苗時(shí)，通過(guò)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?qū)霚p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(wèn)題之一是母源免疫或來(lái)自之前免疫接種的主動(dòng)免疫的干擾。之前的疫苗接種、初乳中的母源抗體被動(dòng)轉(zhuǎn)移到仔豬后都會(huì)對(duì)后續(xù)的疫苗接種產(chǎn)生抑制作用。 的確，接種疫苗就是為了誘導(dǎo)或者重新激活B細(xì)胞和T細(xì)胞（通過(guò)其膜抗原特異性受體，分別為BCR和TCR）。當(dāng)在機(jī)體內(nèi)已經(jīng)存在分泌型抗原特異性抗體BCR即抗體（無(wú)論是被動(dòng)轉(zhuǎn)移獲得或主動(dòng)免疫產(chǎn)生）循環(huán)時(shí)，它們可以與B細(xì)胞膜上特異性受體BCR競(jìng)爭(zhēng)，阻斷其被疫苗抗原激活，因?yàn)榭乖呀?jīng)與循環(huán)抗體結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物被調(diào)理清除，不能再與特定的BCR結(jié)合來(lái)誘導(dǎo)或者重新激活B細(xì)胞。來(lái)自初乳的抗體已經(jīng)進(jìn)入全身循環(huán)，而常乳抗體存在于胃腸道，并對(duì)其產(chǎn)生保護(hù)，所以對(duì)全身免疫造成干擾的抗體主要來(lái)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(shí)，免疫抗原量在進(jìn)入機(jī)體內(nèi)之前已經(jīng)確定，取決于循環(huán)抗體的濃度，只會(huì)有一部分的抗原被中和。B細(xì)胞的激活因此受到的影響較大，但T細(xì)胞的激活的受到影響較小，這是因?yàn)門細(xì)胞能與抗原遞呈細(xì)胞遞呈的T細(xì)胞抗原表位結(jié)合，而且沒(méi)有被B細(xì)胞表位上的抗體所中和。相反，調(diào)理后的抗原可能更容易被抗原提呈細(xì)胞攝取。而活疫苗只能在機(jī)體內(nèi)部生產(chǎn)出免疫劑量的抗原，循環(huán)抗體能通過(guò)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(chǎn)，使免疫誘導(dǎo)不能發(fā)生，換句話說(shuō)，活苗此時(shí)變成了死苗，因抗原量太低無(wú)法啟動(dòng)免疫應(yīng)答。 避免全身性被動(dòng)免疫力對(duì)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(zhuǎn)錄的偏好場(chǎng)所，所以通過(guò)粘膜免疫干擾會(huì)很小。在呼吸道粘膜進(jìn)行疫苗接種符合上述情形，但消化道粘膜進(jìn)行疫苗接種卻是另外的狀況，因?yàn)槲改c道到處都是來(lái)自常乳的抗體，可能會(huì)中和疫苗抗原。取決于你期望后代得到哪種被動(dòng)免疫，即高初乳免疫力還是高常乳免疫力，可以在離開(kāi)分娩日期不同時(shí)間段對(duì)母豬進(jìn)行接種：產(chǎn)前3周免疫會(huì)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(huì)使得常乳中IgG和IgA的的含量更高，持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)保護(hù)胃腸道的時(shí)間（思考：免疫PED活苗的時(shí)間是否在產(chǎn)前2周為好呢？）。 4.同時(shí)接種兩種以上的疫苗干擾問(wèn)題 在豬的同一身體部位，同時(shí)針對(duì)不同病原，接種多種死苗可能互相干擾。事實(shí)上，注射的疫苗都會(huì)匯集到同一個(gè)引流淋巴結(jié)，在這里誘導(dǎo)免疫的發(fā)生，產(chǎn)生預(yù)期類型的免疫反應(yīng)。眾所周知，Th1和Th2兩種類型的免疫反應(yīng)會(huì)通過(guò)分泌相抗的細(xì)胞因子來(lái)相互干擾。由于某些佐劑的添加，可將免疫反應(yīng)朝著體液免疫為主或者細(xì)胞免疫為主方向誘導(dǎo)，它們可能對(duì)不同的免疫反應(yīng)產(chǎn)生相反的誘導(dǎo)作用。由于疫苗中存在或在疫苗接種過(guò)程中產(chǎn)生這些復(fù)雜的因素，它們可能會(huì)彼此干擾。所以最好事先進(jìn)行體內(nèi)測(cè)試，看它們?cè)诋a(chǎn)生各自預(yù)期的免疫反應(yīng)中是否有相互干擾。 在豬的不同身體部位，同時(shí)針對(duì)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(jié)，干擾應(yīng)該不會(huì)產(chǎn)生。唯一可能發(fā)生的干擾的情況是，某種疫苗引起強(qiáng)烈的炎癥，結(jié)果大多數(shù)具有免疫能力的初始細(xì)胞都被吸引到該疫苗的注射部位，導(dǎo)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(xì)胞的機(jī)會(huì)更少，時(shí)間更長(zhǎng)。 相反，注射一種含有來(lái)自不同的病原體抗原的疫苗是安全的，不應(yīng)該干擾針對(duì)不同病原體的保護(hù)性反應(yīng)的誘導(dǎo)，因?yàn)檫@已由動(dòng)保公司通過(guò)臨床試驗(yàn)確認(rèn)：針對(duì)不同的病原體要達(dá)到的理想的保護(hù)性免疫反應(yīng)，篩選出能夠誘導(dǎo)預(yù)期的T細(xì)胞反應(yīng)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(guān)分子模式(PAMP)的功能，可能單獨(dú)決定免疫反應(yīng)的誘導(dǎo)方向。 結(jié)論 為了理解加深和改進(jìn)疫苗的選擇或疫苗接種計(jì)劃，了解免疫學(xué)的音樂(lè)是非常必要的?；蠲鐝拿庖邔W(xué)角度來(lái)看是最好的選擇，首先因?yàn)樗鼈兡茉诓≡w入侵部位接種（即粘膜），這一部位也是阻止病原在體內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散的最佳地點(diǎn)。其次，活苗能夠誘導(dǎo)包括CD8+反應(yīng)在內(nèi)的細(xì)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?yàn)樗麄冊(cè)隗w內(nèi)擴(kuò)增生產(chǎn)誘導(dǎo)免疫所需劑量的抗原過(guò)程容易失敗。簡(jiǎn)言之，當(dāng)接種疫苗時(shí)預(yù)期不會(huì)發(fā)生免疫干擾時(shí)，建議接種活疫苗；當(dāng)接種疫苗時(shí)已知有被動(dòng)或主動(dòng)免疫力存在，并且可能對(duì)疫苗免疫發(fā)生干擾時(shí)，建議接種死疫苗。