| 李安興：海水小瓜蟲疫苗有望產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn) |
| 海水小瓜蟲（學(xué)名：刺激隱核蟲）病的防治是國際性的難題。一直以來，海水小瓜蟲病防治研究進(jìn)展緩慢，主要與幾方面原因有關(guān)：海水小瓜蟲具有復(fù)雜的生活史，能夠形成包囊；需要寄生魚體才能完成繁殖周期；小瓜蟲活體難以收集、培養(yǎng)；蟲體寄生于魚體皮下，藥物難以殺滅等。 中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水生經(jīng)濟動物研究所李安興教授從2002 年開始著手海水小瓜蟲病的研究，經(jīng)過近十年攻關(guān)，終于突破了海水小瓜蟲病防控難關(guān)，并研制出刺激隱核蟲滅活疫苗。據(jù)了解，疫苗在實驗室階段效果十分顯著，在金鯧、石斑等海水魚上使用效果明顯，相對保護率達(dá)80%。疫苗在魚苗十幾公分規(guī)格時即可注射使用，在春秋兩個發(fā)病高峰來臨前半個月注射免疫療效最佳，有效保護期長達(dá)半年。 李安興教授透露，接下來，疫苗將進(jìn)入中試生產(chǎn)階段，如果能順利拿到生產(chǎn)批文并投入生產(chǎn)，海水小瓜蟲病防治難的歷史將得到改寫。 從免疫入手，防控難題獲突破 李安興剛開始研究海水小瓜蟲時，和大多數(shù)科研工作者一樣，采用的是傳統(tǒng)常規(guī)方法。一到發(fā)病季節(jié)，就四處收集病魚及小瓜蟲，帶回實驗室先后用十幾種藥物進(jìn)行浸泡實驗，希望找到效果明顯的藥物以研制一種化學(xué)治療藥物。然而，幾年下來研究并沒取得明顯進(jìn)展，因為包囊中孵化出來的小瓜蟲幼蟲雖然能被多種藥物殺死，但小瓜蟲幼蟲進(jìn)入魚體后，魚皮下會產(chǎn)生粘液將其封住，蟲子并不是裸露在外的，藥物就很難將其殺死。而幼蟲在水體的時間很短，水環(huán)境不易監(jiān)控，即使投入大量的人力、物力藥物治療的效果也不會太理想，而且會對食品安全造成影響。化學(xué)藥物的研究似乎走入了死胡同。 傳統(tǒng)藥物治療陷入了僵局后，李安興換了個思路——從免疫入手，如果能提高魚體對小瓜蟲的免疫能力，那將是既安全環(huán)保，又是立竿見影的辦法。幾乎所有海水魚類都能感染小瓜蟲，而海水魚對小瓜蟲有免疫能力嗎？免疫疫苗的研制可不可行呢？ “我們偶然發(fā)現(xiàn)，感染過小瓜蟲的病魚血清能讓小瓜蟲停止運動。顯微鏡下觀察到是由于小瓜蟲的運動結(jié)構(gòu)——纖毛在病魚血清中粘連在一起，致使其不能運動。就如海鷗陷入了溢油污染的海區(qū)，翅膀被石油粘住無法自由動彈一樣。”李安興告訴記者。這說明感染過小瓜蟲的魚血清中能產(chǎn)生抗體，這一發(fā)現(xiàn)讓李安興十分興奮。海水魚有免疫能力，能產(chǎn)生抗體，那就能研究疫苗。他帶領(lǐng)的課題組明確了新的研究方向——小瓜蟲的疫苗研制。 經(jīng)過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，小瓜蟲運動纖毛上的一類蛋白能引起海水魚血清產(chǎn)生一種抗體與之相結(jié)合，從而阻礙纖毛運動。課題組將纖毛上的這類蛋白稱為阻動抗原，而血清中產(chǎn)生的與之結(jié)合的蛋白稱為阻動抗體。他們將小瓜蟲的纖毛分離出來制成抗原注射入魚體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分海水魚類都能產(chǎn)生抗體。繼而發(fā)現(xiàn)并不用費力提取纖毛上的蛋白制造疫苗，將小瓜蟲蟲體滅活也能獲得抗原讓魚血清中產(chǎn)生抗體。用小瓜蟲蟲體制成的疫苗稱為全蟲疫苗，全蟲疫苗如今在實驗室階段已取得了良好的效果，接下的問題是能否產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 “產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)疫苗是可行的” 李安興舉了這樣一個例子，美國在二、三十年前就開始研究淡水小瓜蟲疫苗，研究十分深入透徹，但卻始終沒能產(chǎn)業(yè)化。因為淡水小瓜蟲疫苗產(chǎn)業(yè)化的最大障礙在于血清型差異大，不同地區(qū)的淡水小瓜蟲表面抗原不同，制程出來的疫苗只能進(jìn)行地區(qū)性保護。這好比我們培訓(xùn)的警察（抗體）只抓捕穿黑衣戴墨鏡的壞人（抗原），而穿其它顏色和打扮的破壞分子則被放行。 淡水小瓜蟲（即多子小瓜蟲）與海水小瓜蟲（即刺激隱核蟲）雖然是兩個不同的物種，但卻極為相似。海水小瓜蟲疫苗是否也會出現(xiàn)同樣的情況？這是李安興最為擔(dān)心的。如果真如淡水小瓜蟲一樣，那疫苗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)之路將走不下去。 課題組對福建、粵東、粵西等不同海區(qū)的小瓜蟲采集并進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)福建和廣東等地海水小瓜蟲不存在這種血清型差異。整個南海海域水體是相通的，小瓜蟲也都是相同的種類，蟲體表面抗原一樣，這為海水小瓜蟲疫苗的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打開了大門。 疫苗的研制說起來容易，但僅是蟲子的收集一項就有很大難度。小瓜蟲是寄生蟲，生活史的完成一定要經(jīng)過寄主魚這一環(huán)節(jié)，如今小瓜蟲在全世界范圍內(nèi)還不能突破全人工培養(yǎng)的難關(guān)。“此前的研究一直沒有突破，很大原因也是由于小瓜蟲的收集和活體保存是一大難題有關(guān)。” 李安興著手海水小瓜蟲的研究后，開始幾年的工作雖然沒有在藥物治療方面取得成功，但對小瓜蟲的生物學(xué)特征等方面進(jìn)行了十分細(xì)致的研究，首次完成了小瓜蟲的傳代培養(yǎng)，并在金鯧魚身上建立了動物模型。有了動物模型后，就可以對小瓜蟲傳代培養(yǎng)和收集大量蟲子。如今在動物模型上，研究人員能在特定的溫度、鹽度等環(huán)境條件感染魚體，控制小瓜蟲在魚體中的生長及成熟時間，讓小瓜蟲在既定的時間內(nèi)完全從魚體脫落，并用特殊的裝置收集大量脫落下來的包囊。能獲得大量小瓜蟲就能制作疫苗了。 利用海水魚培養(yǎng)大量的小瓜蟲進(jìn)行疫苗生產(chǎn)，這聽起來似乎很費事麻煩，國家對寄生蟲疫苗審批嚴(yán)格，這樣生產(chǎn)的疫苗能獲國家批文嗎？無獨有偶，李安興告訴記者，現(xiàn)在雞禽養(yǎng)殖用的雞球蟲疫苗就是用雞來培養(yǎng)蟲子并制作疫苗的。既有先例，海水小瓜蟲疫苗也可以效仿。海水小瓜蟲疫苗如果能像雞的球蟲疫苗一樣建立標(biāo)準(zhǔn)化的養(yǎng)殖房，在生產(chǎn)工藝和程序上達(dá)到嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，理論上申請批文是完全可以的。現(xiàn)在課題組的工作就是建立標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)工藝，車間里的養(yǎng)殖池大小是統(tǒng)一的，接種的養(yǎng)殖魚類是統(tǒng)一品種規(guī)格的，接種劑量、時間、成熟、收獲時間也是一樣的，這樣嚴(yán)格地進(jìn)行生產(chǎn)操作，才能保證疫苗的品質(zhì)。目前這項工作已開展，將為今后的中試和生產(chǎn)批文申請做準(zhǔn)備。 小瓜蟲病防治研究新方向 采訪過程中，李安興向記者介紹了小瓜蟲防治研究的兩個新方向。 一是研制基因工程疫苗。從魚體獲取抗原這一方法始終還是太過麻煩，李安興現(xiàn)在正尋求另一條出路：將阻動蛋白結(jié)構(gòu)鑒定清楚，再弄清楚是哪些基因控制這類蛋白的合成。通過找出編碼纖毛阻動蛋白的基因，然后提取相關(guān)的編碼基因表達(dá)出阻動蛋白抗原。這樣一來，不用通過寄主魚，就能更加直接便利地獲取抗原。 由于海水小瓜蟲的基因密碼子在表達(dá)過程中的特殊性，國內(nèi)實驗室目前不能利用這類基因生產(chǎn)出阻動蛋白抗原。而美國在研究淡水小瓜蟲時，發(fā)明了一套系統(tǒng)可以將這些基因表達(dá)出來。中山大學(xué)現(xiàn)在正與美國康奈爾大學(xué)合作，把國內(nèi)找出的相關(guān)基因拿到美國利用他們的系統(tǒng)表達(dá)，再收集抗原蛋白制作疫苗。目前課題組已發(fā)現(xiàn)2~3 種編碼纖毛阻動蛋白的基因，還有更多相關(guān)的編碼基因有待發(fā)掘。 二是開展生物藥物治療研究。研究過程中李安興發(fā)現(xiàn)，幾乎所有海水魚都能感染小瓜蟲，但黃斑藍(lán)子魚卻是例外，對海水小瓜蟲有著先天免疫能力。將黃斑藍(lán)子魚的血清抽取后實驗，發(fā)現(xiàn)免疫效果更好，小瓜蟲在黃斑藍(lán)子魚的血清中不到一分鐘就被破壞死亡。實驗室花了2~3 年時間篩選血清中的各項成份，最終弄清楚了是血清中的L-氨基酸氧化酶能殺死小瓜 蟲。這類酶是毒蛇毒液中的一種成份，也是目前研究的一個熱點。李安興正在研究這種酶的結(jié)構(gòu)，并找出它的相關(guān)編碼基因，如果能夠人工合成這種酶，就可以制成生物藥物，直接對發(fā)病的魚注射使用，甚至可以將這類基因轉(zhuǎn)入魚體內(nèi)，生產(chǎn)對海水小瓜蟲具有先天免疫能力的轉(zhuǎn)基因魚。（據(jù)海洋與漁業(yè)） |
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