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猪链球菌自体疫苗:我们知道什么?

尽管对猪链球菌疫苗进行了几十年的研究,但自体疫苗几乎是猪生产者可以利用的唯一预防策略,但其缺点是什么?

1 2月 2023
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Intensification of animal food production and emergence of new production systems (such as Raised Without Antibiotics or organic systems) has resulted in emergence or re-emergence of pathogens. These new societal trends, together with the willing to reduce the use of antimicrobials in livestock productions, highlight the importance of improving existing vaccines and/or development of new vaccination strategies to fight against emerging or re-emerging pathogens.
Intensification of animal food production and emergence of new production systems (such as Raised Without Antibiotics or organic systems) has resulted in emergence or re-emergence of pathogens. These new societal trends, together with the willing to reduce the use of antimicrobials in livestock productions, highlight the importance of improving existing vaccines and/or development of new vaccination strategies to fight against emerging or re-emerging pathogens.

猪链球菌被认为是限制抗生素使用时代最重要的重新出现的猪病原体之一。事实上,猪链球菌感染是仔猪使用抗菌药物的主要原因之一,无论是治疗性的还是预防性的(在允许的情况下)。

全球猪链球菌耐药性数据令人担忧;因此,为了减少抗菌药物的使用,疾病预防应集中于易感因素的管理和疫苗接种。尽管对不同候选疫苗抗原进行了深入研究,但迄今为止还没有普遍有效的商品化猪链球菌疫苗。更多的研究肯定会推动亚单位疫苗的开发。同时,现场使用的唯一可用疫苗是自体疫苗,由从受影响猪场/系统中获得的主要分离物中的灭活细菌(“细菌素”)组成,由有许可证的实验室生产,并送回同一猪场/系统。然而,很少有科学研究表明在现场使用此类疫苗是否与降低死亡率和治疗性抗菌药物使用相关。事实上,关于自体疫苗的现场同行审查报告几乎不存在——过去30年中只有4篇论文发表。此外,受控实验室研究表明,关于实验生产的疫苗诱导的保护作用的结果相互矛盾(综述见Rieckmann等人,2020年)。

猪链球菌自体疫苗尚未解决的问题

1. 猪链球菌诊断 – 在开始和结束时:正确诊断猪链球菌是疾病的主要原因可能会使选择要包含在自体疫苗中的分离株变得复杂。关于从肺部分离的病毒,还有一个尚未解决的问题(Obradovic等人,2021),这些病毒被认为是继发性病原体,可能不应包括在疫苗成分中。正确的猪链球菌诊断对于评估应用于猪场的自体疫苗接种计划的有效性也很重要。一个重要的混杂因素是对整体死亡率或整体治疗的评估,而不是与猪链球菌病的临床症状直接相关的评估。应该考虑到其他细菌感染可能会引起类似的临床症状,例如副猪嗜血杆菌。此外,如果猪场爆发了无关疾病,并且在疫苗接种试验期间得到了进一步控制,那么健康状况的改善可能与疫苗效果没有直接关系。相反,如伴随感染导致仔猪死亡,也可能对自体疫苗的评估产生负面影响。因此,应在疫苗现场研究中系统地进行确认性尸检,然后进行细菌学和猪链球菌血清分型。

2. 疫苗配方 – 成功的秘诀:自体疫苗与“制造商相关”,因为每个获得许可的实验室使用不同的方案、抗原剂量、佐剂类型和浓度,以及在制造过程中引入的其他变量。佐剂是疫苗的关键组成部分:它们能够调节疫苗效力、疫苗诱导免疫反应的强度和持续时间。尽管佐剂很重要,但很少有研究在相同的实验中或至少在相同的条件下比较它们的效果。最近的一项研究比较了六种不同的商品佐剂对猪链球菌疫苗效力的影响,结果表明佐剂类型对免疫反应和保护仔猪免受猪链球菌攻击具有重要作用。这项研究还证实了之前关于用氢氧化铝(通常称为明矾)配制的疫苗的有限免疫原性和/或保护性的研究结果;而油基佐剂乳剂作为佐剂显示出较好的应用前景。因此,有必要对疫苗配方的效果进行更多的研究。

3. 母猪疫苗接种 – 接种剂量的选择。母猪免疫可能在后代中引发保护性被动母源免疫。母猪疫苗接种成本低,且劳动密集,因此是仔猪疫苗接种的经济替代方案。最近的一项现场研究报告称,需要对后备母猪实施3剂量接种,以显著提高抗体水平(Corsaut 等人,2021);首次为在进入隔离区的外部后备母猪中实施此类计划提供了科学依据。与未接种疫苗的母猪相比,这种疫苗接种方案使仔猪的母源免疫水平更高。在另一项现场研究(Corsaut等人,2020年)中,接受2剂量自体疫苗的内部后备母猪也表现出抗体水平的增加,虽然母源抗体转移到仔猪,但仔猪在保育舍的临床保护没有得到改善。这些差异可以用几个变量来解释,包括疫苗配方、接种3剂与2剂疫苗、内部与外部后备母猪来源以及其他猪群的特异性因素。尽管存在这些差异,但在这两项现场研究中观察到的一个共同特征是,母源免疫持续时间的下降非常快,与疫苗接种计划无关。母源免疫力下降发生在断奶仔猪对猪链球菌感染高度脆弱的时刻。因此,问题仍然在于如何提高母源免疫力的持续时间,以在整个保育期保护仔猪。

“加强免疫”如何? 这是该领域的另一种常见做法,但没有科学数据支持这一预防战略。在上述一项研究中(Corsaut 等人,2021),对最初接种疫苗的后备母猪进行“加强”疫苗接种会导致后续胎次的抗体水平出现回忆(“记忆”)反应。 然而,对后代的保护作用仍有待阐明。同样,尚未对大规模接种疫苗与每次分娩前加强接种自体疫苗相结合的效果进行科学研究。

4. 仔猪疫苗接种 – 过早或过晚:据我们所知,只有三篇已发表的文章论述了这种预防方法在该领域的功效。在一个自繁自养猪场,仔猪在断奶时接种了自体疫苗,在进入保育舍3周后接种了加强剂。接种疫苗的直接影响(猪链球菌引起的死亡率)在统计学上不显著。然而,计算出的整体疫苗效力(全群死亡率)显示出某种潜在的保护作用;然而,这里考虑了任何原因导致的死亡率(Hopkins等人,2019年)。在一项现场研究中,仔猪在断奶时接种疫苗,并在10天后进行加强免疫,无论治疗如何,仔猪的死亡率和发病率都会波动(Torremorell等人,1997年);确认评估疫苗接种临床结果的困难以及正确诊断的重要性。最后,在第三项研究中,仔猪在第一周和三周龄时接种了自体疫苗。该疫苗接种计划未能诱导抗体反应,也未观察到临床保护作用。缺乏反应可能是由于母源抗体水平高和/或幼龄仔猪免疫系统不成熟的干扰所致。因此,需要更多的研究来评估仔猪疫苗接种的最佳日龄,以避免母源抗体的干扰,但在猪链球菌临床症状出现时提供保护。

结论

尽管对猪链球菌疫苗进行了几十年的研究,但自体疫苗几乎是养猪者可以利用的唯一预防策略。因此,必须进行更多的现场研究,以科学地验证其保护效果,从而验证其对养猪者的成本效益影响。此外,还需要进行更多的实验(实验室)研究,以产生科学知识,改进这一重要的预防工具,并帮助减少抗生素的使用。

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