人类和动物寄生虫概述

人畜共患病主要由细菌、病毒和寄生虫引起,有记载的人畜共患病约200种。我们把人类和脊椎动物之间自然传播的寄生虫病和寄生虫感染称为“CPCMA”。到目前为止,已报道了70多种,在人类和动物疾病中起着重要作用。其病原体包括原生动物、蠕虫和节肢动物,可以钻入或进入宿主的皮肤或寄生在体内***120种[1,2]。

随着世界经济的发展和人民生活水平的提高,发达国家和发展中国家都掀起了宠物热。近十年来,宠物行业在中国发展迅速,狗、猫、鱼、鸟进入了人们的家庭。饲养宠物,尤其是与人关系最密切的狗和猫,不仅给人们的生活增添了乐趣,还会对人体健康造成威胁。给宠物市场带来了前所未有的商机,也给人畜寄生虫病的防治带来了严峻的挑战。因此,本文综述了CPCMA及其用于宠物(犬、猫)疫苗控制的研究现状。

1宠物(狗、猫)人和动物* * *患有寄生虫病。

1.1主要种类据文献检索,犬、猫、人、动物寄生虫病至少有39种记载,约占CPCMA的56%。其中原虫9种(内脏利什曼病、皮肤利什曼病、皮肤利什曼病、肺囊虫病、弓形体病、非洲锥虫病、克雅氏病、等孢子虫病、贾第鞭毛虫),吸虫8种(血吸虫病、华支睾吸虫病、华支睾吸虫后病、双腔吸虫病、棘球蚴病、片形吸虫病、异型吸虫病、吸虫病)。包虫病、裂头蚴病、精神分裂症、包虫病、细囊虫病)、10种线虫病(钩虫病、肿线虫病、毛细线虫病、几内亚线虫病、犬丝虫病、马来丝虫病、吸吮线虫病、颌线虫病、圆线虫病、旋毛虫病)、包虫病。

1.2生活史类型[2]

1.2.1直接病原生物通过接触或媒介直接传播给易感脊椎动物或人类,传播过程中病原体不发育、不繁殖。如疥疮、蠕形螨病,称为直接人畜共患病。

1.2.2循环生命周期需要一个以上的脊椎动物宿主。如绦虫病、包虫病等。,称为循环性人畜共患病。

1.2.3媒介传播的病原体在介质中发育和繁殖,或者既发育又繁殖,然后传播给脊椎动物或人类。如疟疾、丝虫病等。,它被称为媒介人兽疾病。

1.2.4污染存在于脊椎动物宿主和病原体发育或贮存的非动物环境中,如水、食物、土壤、植物等。宿主的感染来自被污染的非动物环境。如钩虫病、粪蛔虫病等。,这叫污染人类和动物。

1.3流行因素

1.3.1传染源广,人畜* * *寄生虫对宿主选择不严格,一种寄生虫可寄生于多种宿主。除了人、狗、猫,还有哺乳动物、鸟、鸟、鱼、爬行动物等多种野生动物。被感染的宿主是重要的传染源,传染源的广泛性是CPCMA分布广泛且难以控制的主要原因。

1.3.2多传播途径CPCMA的传播和流行是人和动物* * *参与生态系统中寄生虫种群运动的过程。传播途径包括动物对动物、人对动物、动物对动物和人对动物。各种流行环节相互独立,相互联系,相互影响,相互制约。还有各种感染方式,包括口腔、皮肤或黏膜、接触、飞沫、胎盘、节肢动物传播等先天和后天感染方式。

1.3.3易感寄生虫感染宿主的免疫多为非消除免疫,未感染宿主因缺乏特异性免疫而易感。当具有免疫力的被感染宿主体内的寄生虫被消灭后,这种特定的获得性免疫力会逐渐消失,重新变得易感,容易再次感染。对某些寄生虫的易感性不仅与免疫力有关,还与宿主的饮食习惯和生活习惯有关。

1.4防控原则CPCMA的防控往往根据疫情和流行规律,制定相应的法律法规和监督管理制度,把控制传染源、切断传播途径和保护易感宿主有机结合起来,因地制宜,预防为主,综合治理。免疫预防是通过接种疫苗诱导宿主产生特异性免疫来防治寄生虫病,被国内外科学家认为是最安全、最有效的防控措施,也是人们多年来一直追求的目标。

2.宠物(狗、猫)、人和动物寄生虫疫苗的研究。

2.1现状与需求长期以来,人畜寄生虫病的防治一直以药物驱虫为主,并取得了显著成效。在过去的10年中,驱虫药成为动物药品市场增长最快的领域,约占世界动物药品销售额的四分之一(18万亿美元)[4]。迄今为止,药物驱虫仍在寄生虫病的治疗和控制中发挥着重要作用。然而,化学药物的长期大量应用导致了耐药寄生虫、化学药物残留以及药物残留造成的食品安全和环境污染[5]。此外,寄生虫明显的再感染、抗虫新药研发周期长、投入巨大以及宠物主人对疫苗预防的渴望和需求,引起了科研人员和商家的高度关注。寄生虫疫苗控制的新领域正在悄然兴起,一个潜在的、巨大的宠物寄生虫疫苗商品市场将面临竞争。

2.2疫苗研究的进展由于疫苗安全、无副作用、无残留、无污染,具有预防和治疗双重功能,容易被消费者接受,人类对几乎所有传染病的疫苗预防和治疗都提出了要求。尽管寄生虫的结构、复杂的抗原、寄生部位和特殊的免疫机制给疫苗研发带来了诸多困难,但消费者对健康和安全的需求,以及利润超过3万亿美元的宠物市场对疫苗的需求,给寄生虫疫苗的研究带来了巨大的推动力。虽然兽用寄生虫疫苗的研究取得了显著进展,但绝大多数商品化的寄生虫疫苗仍然是活疫苗或减毒活疫苗。由于保护率低、安全性差、产量低、成本高等问题,商业化前景不容乐观(贝恩,1999) [6]。基因工程疫苗和核酸疫苗的研究可以使寄生虫疫苗的产业化和商业化成为现实,许多科学家对此抱有很大的期望(Alarcon et al .,1999) [7]。

2.2.1原虫疫苗是引起CPCMA的重要病原体。在医学研究领域,人们在疟原虫、弓形虫、利什曼原虫和锥虫的研究中积累了大量免疫学、基因组学和疫苗学的知识,并利用这些知识研制出贾第虫疫苗、弓形虫疫苗、隐孢子虫疫苗和球虫疫苗,用于防治动物寄生虫病。目前,几种疫苗已经上市(Olson等人,2000;Augstine,2001)〔8,9〕利什曼原虫疫苗的研究经历了全虫疫苗、重组疫苗疫苗和核酸疫苗的过程。在1999中,研究证实LPG(脂磷多糖)是阻断传播的有前途的候选疫苗。目前利什曼原虫主要核酸疫苗的保护性抗原基因有表面抗原gp63、LACK、PSA-2、表面抗原/gp46/M-2等。Handman等(2001)发现DNA疫苗也有治疗作用[10],Mendez等(2001)用L. major研究C57BL/6小鼠的免疫,结果表明DNA疫苗接种能产生有效的保护[11]。此外,还发现了一种保护率较高的LACK蛋白,在构建了巨大利什曼原虫LACK DNA [12]疫苗后,证实其可诱导Th1反应,控制感染。

道奇堡动物卫生组织(1999)研制的贾第鞭毛虫疫苗可以减少或预防犬猫肠道内的贾第鞭毛虫包囊,最终实现接种动物无滋养体感染(Olson等,2000) [13]。1993年,英特威公司用弓形虫S48株研制出弓形虫DNA疫苗“Toxovax”,用其预防绵羊弓形虫病取得有效效果。至于弓形虫核酸疫苗的研究,Angus等(1996)用弓形虫SAGI重质粒免疫小鼠进行初步研究。周勇安等(1999)用PcDNA3-p30真核表达质粒免疫小鼠,结果显示血清抗体升高,感染小鼠存活时间延长[14]。郭虹等人(1999)用IFN-γ作为佐剂免疫小鼠。结果显示,NK细胞活性和CD8+T细胞显著增加,CD4+/CD8+比值显著降低[15]。预防球虫病的重组疫苗正在研究中,以沙门氏菌为载体表达的球虫病抗原EalA诱导免疫反应的研究也在实验中(Song et al .,2000) [16]。许多实验研究表明,对原虫感染的保护性免疫是可以人工建立的。

2.2.2吸虫疫苗人体吸虫有脊椎动物宿主,多数可在人与脊椎动物之间自然传播。目前,对其疫苗的研究主要发现于日本血吸虫和片形吸虫。血吸虫疫苗研究也经历了全虫疫苗(死苗、活疫苗、同源减毒活疫苗、异种活疫苗)到分子疫苗(基因工程亚单位疫苗、合成肽疫苗、核酸疫苗)的发展过程。随着高新生物技术的发展,日本血吸虫疫苗候选抗原分子或抗原基因不断被发现和鉴定,基因工程疫苗成为主要研究方向。1998期间,世卫组织/TDR在两个独立的实验室对曼氏血吸虫(Sm)疫苗的几个候选分子进行了平行实验,提出了6个潜在的疫苗候选分子,包括28kDa SmGST(谷胱甘肽-S-转移酶)、97kDaSm副肌球蛋白(副肌球蛋白)和IrV-5(减毒尾蚴免疫血清筛选的抗原分子)。其中GST已进入临床试验,副肌球蛋白、MAP-4/TPI和Sm14抗原将按GMP标准制备进行临床试验,而IrV-5和MAP-3/Sm23则建议以DNA免疫的形式继续研究[2]。

1999报道肝片吸虫分泌的组织蛋白酶L1和L2是重要的蛋白质分子,参与免疫逃逸、组织穿透和营养吸收(Mulcahy等,1999;Spithill等人,1999) [17,18]。将其接种于牛,可减少42% ~ 69%的虫量和60%的虫卵活力。如果与高分子血红蛋白结合,保护率可提高到73%(McGonigle等,1995)。皮亚琴察等(1999)将其接种绵羊,保护率为60%,减卵率为71% ~ 81%。当它与天然亮氨酸氨肽酶结合时,保护率可提高到79% [19]。肝片吸虫其他蛋白分子如谷胱甘肽S转移酶(GST)和脂肪酸结合蛋白(FABP)对牛的保护率分别为65,438+09% ~ 67%和55%,但肝片吸虫重组疫苗未见报道(Spithill等,65,438+0999) [20]。

2.2.3带绦虫疫苗带绦虫也会引起人和动物的疾病,带绦虫中期幼虫寄生引起的囊虫病和包虫病对宿主的危害更大。预防绦虫(囊虫病)和棘球绦虫(包虫病)的重组疫苗研究已经成功。20世纪80年代,在中国、新西兰、澳大利亚和阿根廷分别进行的实验结果证明,棘球蚴疫苗EG95对牛感染的保护率为96% ~ 100%。45W疫苗对绵羊感染猪带绦虫的保护率达92%以上,牛带绦虫疫苗预防牛感染同样有效。EG95和45W抗原表达在六角虫表面,与抗体和补体结合,阻止六角虫逃逸和迁移,从而起到保护性免疫作用。另一个重要特征是,它可以产生跨物种保护。已证明猪带绦虫45W与To18t至16分子的复合物能诱发猪的人工感染,保护率为93%。因此,它在预防人类感染方面具有应用潜力(Lightowlers等人,2000) [21]。Chabalgoity(2001)报道了鼠伤寒沙门氏菌(LVRO1)在棘球绦虫脂肪酸结合蛋白中的弱表达形式可以产生有效的体液和细胞免疫应答,作者建议在研究其他犬用候选疫苗时使用该表达形式,因为鼠伤寒沙门氏菌LCRO1的表达形式对犬无害[22]。

2.2.4线虫疫苗钩虫疫苗的研究目标主要是针对减少昆虫负载,减少宿主失血,增强交叉防御。早在20世纪30年代,美国约翰·霍普金斯大学公共卫生学院昆虫学系就用犬钩端螺旋体活的三期幼虫(L3)口服或皮下接种狗和大鼠,可减少虫量和肠道出血。20世纪60年代,L3疫苗被研制成减毒活疫苗,70年代初投放市场。但因为不能抗感染和再感染且价格昂贵而被淘汰。随后,研究重点转向L3分泌蛋白(ASP)。目前,已在十二指肠钩端螺旋体、锡兰钩端螺旋体和美洲钩端螺旋体中分离并克隆了ASP-1和ASP-2的相似蛋白。并且有证据表明ASP是一种有前途的疫苗抗原[23]。

嗜血杆菌、奥斯特菌和口蘑的胃肠道线虫是牛、羊等动物最重要的寄生虫,在驱虫药市场上占据最大份额,人们投入的研究精力也最多。有效的线虫疫苗是具有氨肽酶A和M活性的110 kda h 11蛋白分子。在线虫微绒毛上表达H11结合抗体,可破坏线虫第四期幼虫和成虫的取食能力,对羔羊的保护率达90%以上。这个保护率与抗体效价有关。由于H11在自然感染中无免疫原性,因此被认为是一种“隐藏抗原”(Newton等,1999) [24]。研究表明,捻转嗜血杆菌p100GA1在预防山羊异源感染中,保护率为60%,降低率为50%。从众多疫苗成分中提取出能够产生交叉保护的单个分子,或者至少几个分子,成为线虫疫苗研究的重点。而“隐藏抗原”被认为是最理想的候选。另一个挑战是通过重组DNA等技术将疫苗研究产业化,重组H11、H-gal-GP和TSBP的研究正在向这个方向发展(Knox et al .,2001) [25]。

2.2.5目前对节肢动物疫苗的研究主要集中在节肢动物(蜱、螨、吸血蝇、虱等。)与牛、羊等经济动物有关。最具里程碑意义的是大肠杆菌表达的基因工程疫苗[tick gard TM],由澳大利亚生物技术研究所和CSIRO联合开发,用于预防牛蜱[26]。此后,一种类似的重组疫苗[gavac TM]已在酵母中成功表达,并由古巴哈瓦那的Heber生物技术研究所商业化(Garcia等,2000) [27]。该疫苗诱导的抗体能结合并溶解蜱肠细胞上的Bm86分子,从而干扰蜱的吸血行为,降低其繁殖能力。从65438到0999,澳大利亚生物技术研究所开发了第二代〔TickGard Plus(TM)〕疫苗,可以产生强而持久的免疫反应。同年,加拿大批准用于预防粉尘螨的蛋白酶“hypodermin A”在重组疫苗中上市(Pruett,1999) [28]。

2.3寄生虫疫苗研究展望以上证据表明,CPCMA种类多,流行因素复杂,防控难度大。人们正在努力寻找一种新的方法来有效地预防和消除这种疾病。大量研究结果证明,通过接种疫苗诱导宿主产生保护性免疫,防止寄生虫和节肢动物感染或入侵宿主是可行的。尽管各种寄生虫疫苗候选抗原的研究取得了重大进展,但大多数疫苗诱导的免疫保护率并不令人满意。抗原分离筛选、基因克隆重组、高效表达、提高保护率和交叉保护仍是今后研究的重点。当然,寄生虫疫苗制剂的研究和商业化的过程不是一蹴而就的,它涉及寄生虫生物学、分子生物学、免疫学、疫苗实验、产业化和商业化等多个环节。我们相信,随着免疫学、基因组学和分子生物学等现代高新技术在寄生虫学领域的应用和发展,寄生虫疫苗将在CPCMA的防控中发挥重要作用。