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李安兴:海水小瓜虫疫苗有望产业化生产


  海水小瓜虫(学名:刺激隐核虫)病的防治是国际性的难题。一直以来,海水小瓜虫病防治研究进展缓慢,主要与几方面原因有关:海水小瓜虫具有复杂的生活史,能够形成包囊;需要寄生鱼体才能完成繁殖周期;小瓜虫活体难以收集、培养;虫体寄生于鱼体皮下,药物难以杀灭等。

  中山大学生命科学学院水生经济动物研究所李安兴教授从2002 年开始着手海水小瓜虫病的研究,经过近十年攻关,终于突破了海水小瓜虫病防控难关,并研制出刺激隐核虫灭活疫苗。据了解,疫苗在实验室阶段效果十分显着,在金鲳、石斑等海水鱼上使用效果明显,相对保护率达80%.疫苗在鱼苗十几公分规格时即可注射使用,在春秋两个发病高峰来临前半个月注射免疫疗效最佳,有效保护期长达半年。

  李安兴教授透露,接下来,疫苗将进入中试生产阶段,如果能顺利拿到生产批文并投入生产,海水小瓜虫病防治难的历史将得到改写。

  从免疫入手,防控难题获突破

  李安兴刚开始研究海水小瓜虫时,和大多数科研工作者一样,采用的是传统常规方法。一到发病季节,就四处收集病鱼及小瓜虫,带回实验室先后用十几种药物进行浸泡实验,希望找到效果明显的药物以研制一种化学治疗药物。然而,几年下来研究并没取得明显进展,因为包囊中孵化出来的小瓜虫幼虫虽然能被多种药物杀死,但小瓜虫幼虫进入鱼体后,鱼皮下会产生粘液将其封住,虫子并不是裸露在外的,药物就很难将其杀死。而幼虫在水体的时间很短,水环境不易监控,即使投入大量的人力、物力药物治疗的效果也不会太理想,而且会对食品安全造成影响。化学药物的研究似乎走入了死胡同。

  传统药物治疗陷入了僵局后,李安兴换了个思路从免疫入手,如果能提高鱼体对小瓜虫的免疫能力,那将是既安全环保,又是立竿见影的办法。几乎所有海水鱼类都能感染小瓜虫,而海水鱼对小瓜虫有免疫能力吗?免疫疫苗的研制可不可行呢?

  “我们偶然发现,感染过小瓜虫的病鱼血清能让小瓜虫停止运动。显微镜下观察到是由于小瓜虫的运动结构纤毛在病鱼血清中粘连在一起,致使其不能运动。就如海鸥陷入了溢油污染的海区,翅膀被石油粘住无法自由动弹一样。”李安兴告诉记者。这说明感染过小瓜虫的鱼血清中能产生抗体,这一发现让李安兴十分兴奋。海水鱼有免疫能力,能产生抗体,那就能研究疫苗。他带领的课题组明确了新的研究方向小瓜虫的疫苗研制。

  经过进一步研究发现,小瓜虫运动纤毛上的一类蛋白能引起海水鱼血清产生一种抗体与之相结合,从而阻碍纤毛运动。课题组将纤毛上的这类蛋白称为阻动抗原,而血清中产生的与之结合的蛋白称为阻动抗体。他们将小瓜虫的纤毛分离出来制成抗原注射入鱼体,结果发现大部分海水鱼类都能产生抗体。继而发现并不用费力提取纤毛上的蛋白制造疫苗,将小瓜虫虫体灭活也能获得抗原让鱼血清中产生抗体。用小瓜虫虫体制成的疫苗称为全虫疫苗,全虫疫苗如今在实验室阶段已取得了良好的效果,接下的问题是能否产业化生产。

  “产业化生产疫苗是可行的”

  李安兴举了这样一个例子,美国在二、三十年前就开始研究淡水小瓜虫疫苗,研究十分深入透彻,但却始终没能产业化。因为淡水小瓜虫疫苗产业化的最大障碍在于血清型差异大,不同地区的淡水小瓜虫表面抗原不同,制程出来的疫苗只能进行地区性保护。这好比我们培训的警察(抗体)只抓捕穿黑衣戴墨镜的坏人(抗原),而穿其它颜色和打扮的破坏分子则被放行。

  淡水小瓜虫(即多子小瓜虫)与海水小瓜虫(即刺激隐核虫)虽然是两个不同的物种,但却极为相似。海水小瓜虫疫苗是否也会出现同样的情况?这是李安兴最为担心的。如果真如淡水小瓜虫一样,那疫苗产业化生产之路将走不下去。

  课题组对福建、粤东、粤西等不同海区的小瓜虫采集并进行实验,发现福建和广东等地海水小瓜虫不存在这种血清型差异。整个南海海域水体是相通的,小瓜虫也都是相同的种类,虫体表面抗原一样,这为海水小瓜虫疫苗的产业化生产打开了大门。

  疫苗的研制说起来容易,但仅是虫子的收集一项就有很大难度。小瓜虫是寄生虫,生活史的完成一定要经过寄主鱼这一环节,如今小瓜虫在全世界范围内还不能突破全人工培养的难关。“此前的研究一直没有突破,很大原因也是由于小瓜虫的收集和活体保存是一大难题有关。”


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