CN102965345B - 猪细小病毒、疫苗组合物及其应用 - Google Patents

猪细小病毒、疫苗组合物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供猪细小病毒、疫苗组合物及其应用,属于生物技术领域。猪细小病毒PPV-JS株,其微生物保藏号是:CGMCCNO.6605。本发明还提供一种疫苗组合物,包括灭活的猪细小病毒PPV-JS株和兽药学上可接受的佐剂。本发明还提供猪细小病毒PPV-JS株在制备预防由猪细小病毒所致疾病药物中的应用。猪细小病毒PPV-JS株,具有良好的免疫原性,可作为灭活疫苗生产毒株及检验用毒种。本发明提供的疫苗组合物(猪细小病毒灭活疫苗)具有安全性好,免疫效力高,免疫期长,且该疫苗只需单次免疫,很大的降低了人力及疫苗对靶动物的副作用。

Description

猪细小病毒、疫苗组合物及其应用
技术领域
本发明属于生物技术领域,具体涉及一种猪细小病毒疫苗株及其应用。
背景技术
猪细小病毒病是由猪细小病毒(porcine parvovirus, PPV)引起的繁殖障碍性疾病,以初产母猪产出死胎,畸形胎,木乃伊胎,弱仔,而母猪无明显病状为特征。母猪早期怀孕感染时,其胚胎,胎猪死亡率可高达80%~100%,同时还可引起仔猪的皮炎和腹泻。多数初产母猪受感染后可获得坚强的免疫力,甚至可持续终生。但由于受感染猪长期带毒排毒,使本病在猪群中长期扎根,难以清除。被感染的公猪精细胞,精索,附睾,副性腺中都可带毒,在交配时很容易传给易感母猪,而公猪的性欲和受精率没有明显影响。
病毒血清学研究表明,目前PPV只有1个血清型。近年来,PPV感染呈扩大上升趋势,并呈现出新的流行特点,给养猪业造成了巨大的经济损失。从1986年至今,我国学者对全国很多省市进行了PPV的流行病学调查和研究。结果表明,在全国各地均有PPV的流行。已有文献报道的包括四川、山东、河南、河北、广西、江西、云南和黑龙江等。本病具有很强的感染率,病毒一旦传入,3个月内几乎可导致猪群100%感染,并较长时间保持血清学反应阳性。
猪细小病毒病的防制主要以免疫预防为主。虽然市场上有各种猪细小病毒灭活疫苗并具有一定的免疫效果,但是其安全性、免疫效力和免疫期仍不足。
发明内容
本发明的目的是提供一株猪细小疫苗株,该毒株对目前流行的猪细小病毒有很好的免疫原性。
本发明的另一目的是提供一种疫苗组合物,该疫苗组合物安全性好,免疫效力高,免疫期长,且该疫苗只需单次免疫,很大的降低了人力及疫苗对靶动物的副作用。
本发明提供猪细小病毒PPV-JS株,其微生物保藏号是:CGMCC NO.6605。
所述猪细小病毒疫苗株的保藏信息如下:
生物材料(株):PPV-JS
分类命名: 猪细小病毒
拉丁文学名:Porcine Parvovirus
保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)
地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
保藏日期: 2012年09月24日
保藏编号: CGMCC NO.6605
另外,本发明提供一种疫苗组合物,包括灭活的猪细小病毒PPV-JS株和兽药学上可接受的佐剂。
所述疫苗组合物的制备方法如下:
制备水相:将吐温-80与灭活猪细小病毒PPV-JS株病毒液按体积比4:96混合均匀,获得水相;
制备油相:将司本-80与注射用白油按照体积比为6:94混合均匀,获得油相;
乳化:将油相和水相按照体积比为3:1进行混合并乳化,获得所述疫苗组合物。
该疫苗组合物还包括兽药学上可接受载体。
本发明还提供猪细小病毒PPV-JS株在制备预防由猪细小病毒所致疾病药物中的应用。
本发明从南京某猪场分离的猪细小病毒毒株,筛选出猪细小病毒PPV-JS株,该PPV-JS株具有良好的免疫原性,可作为灭活疫苗生产毒株及检验用毒种。采用本发明制备的疫苗组合物可用于预防猪细小病毒病毒引起的母猪繁殖障碍、公猪带毒及其它猪细小病毒病。本发明提供的疫苗组合物(猪细小病毒灭活疫苗)具有安全性好,免疫效力高,免疫期长,且该疫苗只需单次免疫,很大的降低了人力及疫苗对靶动物的副作用。
具体实施方式
实施例1 猪细小病毒的分离、培养和特性测定
1. 猪细小病毒的分离
无菌采集南京某猪场初产母猪流产死胎的脾、肺等组织病料(PCR检测猪细小病毒阳性)剪碎、研磨,用PBS缓冲液制成悬液,加入青霉素、链霉素各1000 IU/ml,冻融3次,经12000 r/分钟离心5分钟,取上清液,接种传代的ST细胞(购自ATCC),接种量为0.5ml上清液/ 25cm3方瓶,37℃培养5日然后传代,其间观察细胞病变。第1代未出现病变,取培养物冻融3次后,传第2代,培养,未出现病变。按照上述传代方法,发现第3代细胞培养48小时后出现细胞病变,72小时后细胞病变达75%。将第3代细胞培养物冻融3次后,收获病毒培养液,其病毒含量为106.5TCID50/ml为,血凝价(HA)为1:256。
2.猪细小病毒鉴定
(1)引物的设计与合成
以猪细小病毒 ZJ(JQ710892.1)株为模板,用Primer Premier 5.0生物软件设计出两条引物,用于扩增猪细小病毒NS1蛋白的全部基因,大小为1989bp。
上游引物PPV-NS1-1(SEQ ID NO:1): CGC GGATCC ATGGCAGCGGGAAACACTTACT(斜体为BamHⅠ酶切位点)。
下游引物PPV-NS1-2(SEQ ID NO:2): CCC AAGCTT TTATTCAAGGTTTGTTGTGGGTGC斜体为HindⅢ酶切位点) 。                                         
(2)病毒基因组的提取
取本实施例标题1中获得的病毒培养液450μl,与50μl质量浓度为10%的SDS混匀,加入12.5μl蛋白酶K(20 mg/ml),置56℃水浴30分钟,间歇摇动;用饱和平衡酚(pH 8.0) 抽提2次,12000rpm离心10分钟,取水相加入酚/氯仿溶液(体积比为1∶1)抽提1次;取水相再加入等体积的氯仿抽提1次,取上清加入其1/10体积浓度为3mol/L的乙酸钠溶液(pH 5.2),加入上清2. 5倍体积的无水乙醇置-20℃沉淀2小时以上;12 000rpm离心15分钟,弃上清;再用70%乙醇洗涤,静置干燥后,用30μl超纯水溶解,作为病毒基因组,贮存于-20℃备用。
(3)目的片段的扩增            
以PPV-NS1-1、PPV-NS1-2为引物,病毒基因组为模板,进行PCR反应。
PCR反应体系:10×ExTaq Buffer缓冲液 5μl,dNTPs 4μl,Mg2+(25mM) 3μl,ExTaq酶0.25μl,PPV-NS1-1(20pmol/L)1μl,PPV-NS1-2(20pmol/L)1μl,病毒基因组 5μl,最后用双蒸水补至50μl,瞬时离心混匀。
反应程序:预变性95℃ 5分钟;变性94℃ 1分钟,退火56℃ 1分钟,30个循环;延伸72℃ 2分钟,72℃ 10分钟。
反应结束后,将PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,Marker DL 2000为对照。结果发现,胶条上出现了大小约为1989bp的目的片段,进行胶回收。
(4)目的片段的纯化
用宝生物工程(大连)有限公司的琼脂糖回收试剂盒Agarose Gel DNA Purification Kit Ver 2.0对PCR产物进行纯化:步骤按试剂盒附带说明书。
将PCR产物克隆入pMD18-T载体,送金斯瑞测序公司进行序列测定。测序结果显示序列为1989bp,具体序列如SEQ ID NO:3所示。
将测序结果在NCBI进行BLAST分析,发现测序的目的片段与已发表的部分PPV NS1基因相似率达99%(如表1所示),证明此毒株确定为猪细小病毒。
表1 与目的片段的比对结果
序列号 名称 相似率
FJ822039.1 Porcine parvovirus strain Nanjing200802 NS1 and NS2 genes, complete cds 99%
JQ710887.1 Porcine parvovirus strain DS non-structural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
FJ822038.1 Porcine parvovirus strain Nanjing200801, complete genome 99%
AY789534.1 Porcine parvovirus strain HN-Z3 nonstructural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
AY789533.1 Porcine parvovirus strain HN-Z1 nonstructural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
JQ710891.1 Porcine parvovirus strain ZM non-structural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
AY789532.1 Porcine parvovirus strain NJ-2 nonstructural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
AY739664.1 Porcine parvovirus strain nanjin-1 nonstructural protein 1 (NS1) gene, partial cds 99%
EU790642.1 Porcine parvovirus strain ZJ, complete genome 99%
JQ710886.1 Porcine parvovirus strain HL non-structural protein 1 (NS1) gene, complete cds 99%
将本实施例步骤1获得的病毒培养液中所含病毒命名为猪细小病毒PPV-JS株,并送中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏,保藏号为CGMCC NO. 6605。 
3.病毒培养
将ST细胞接种含10% FCS(胎牛血清)的 DMEM培养液(Gibco公司),培养至ST细胞生长致密度达到35%~45%,弃培养液;接种猪细小病毒PPV-JS株,加入细胞维持液(含2% FCS的DMEM液),置37℃培养。每日观察细胞病变,待细胞病变达75%时,反复冻融3次,收获猪细小病毒PPV-JS株培养液。
4.病毒检测 
取本实施例标题3中获得的猪细小病毒PPV-JS株培养液进行下述检测:    
(1)无菌检验:取猪细小病毒PPV-JS株培养液接种T.G小管及G.A斜面各2支,每支接种量为0.2ml,接种后的T.G小管和G.A斜面分别取1支置37℃培养,其它则置于25℃培养,观察3-5日。无菌生长为合格。结果显示:培养5日后,均无细菌、霉菌生长,证明分离到的猪细小病毒PPV-JS株中不含有细菌和霉菌。
(2)病毒含量检测:用DMEM液将猪细小病毒PPV-JS株培养液作10倍系列稀释,取10-4~10-74个稀释度,分别同步接种培养有ST细胞的96孔板,每个稀释度接种8孔,每孔接种量为100μl。同时设立正常ST细胞对照8孔,置37℃培养5~7日,每日观察细胞病变,计算病毒含量。结果:病毒含量为107.2TCID50/ml。
(3)病毒血凝价检测:  取96孔U型微量反应板,每孔加25μl的PBS(0.01mol/L,pH值7.2~7.4),第一列各孔加25μl抗原,然后将抗原进行2倍系列稀释,直至第11列各孔,弃去25μl。每孔再加入0.5%豚鼠红细胞悬液(豚鼠购自青龙山动物养殖场)25μl,用微量振荡器混合均匀,置室温下作用1小时。判定结果时,以使50%红细胞凝集的抗原最高稀释倍数作为判定终点。结果显示:HA为1:512。
(4)病毒毒力检测: 用怀孕30~45日、猪细小病毒HI抗体阴性母猪2头,各肌肉注射猪细小病毒PPV-JS株培养液2ml 和滴鼻2ml,观察35日。并于接种后7日、14日采血用PCR鉴定是否感染猪细小病毒。35日后剖杀怀孕母猪,检查胎儿发育,并采胎儿脐带血和内脏组织用PCR鉴定是否感染猪细小病毒。以母猪体内胎儿发育异常且至少1个胎儿病毒感染阳性判该母猪感染发病。
结果:7日、14日采血,经过PCR检测,发现母猪血液均为猪细小病毒阳性。35日后剖杀怀孕母猪,2头母猪胎儿发育异常率分别为5/8和7/10,2头母猪胎儿的猪细小病毒PCR检测阳性率分别为8/8和9/9。结果详见表2。
表2  基础毒种毒力试验结果
Figure 831127DEST_PATH_IMAGE002
实施例1结果说明:猪细小病毒PPV-JS株具有病毒滴度高,血凝价高和毒力强等特点。
实施例2  猪细小病毒灭活疫苗制备
1.ST细胞种子繁殖及扩大培养:从液氮罐中取出冻存的ST细胞管,迅速置37℃水浴融化,将细胞移入装有10ml DMEM液的离心管中,1000rpm离心5分钟。弃上清液,用生长液悬浮细胞,之后加入细胞培养瓶中,于37℃、5%CO2条件下培养。当细胞覆盖率达100%时,用0.1%胰酶-EDTA液消化细胞。然后按体积比1:3传代培养。所述生长液为含10%FCS(新生牛血清)的DMEM液。
2、病毒培养:将细胞生长覆盖率达35%~45%的ST细胞培养物,去生长液。按感染复数0.5%接种PPV-JS株病毒液,加入含2%FCS的DMEM液,37℃培养。当显微镜下观察到细胞达75%CPE(细胞病变)时,收获病毒液。若此时,病毒含量达到107.0TCID50/ml以上为合格。
3、病毒液的灭活:在本实施例步骤2获得的合格病毒液中加入甲醛,使甲醛的终浓度达到0.1%(体积浓度),于37℃作用24小时,其间每隔1小时搅拌或振摇一次,获得灭活病毒液。灭活病毒液置2-8℃,可保存1个月。
4.灭活检验
    将灭活病毒液用DMEM液做10倍稀释,接种至ST细胞生长致密度35%~45%的方瓶,接种量为每瓶1ml。37℃吸附60分钟,弃接种液,加维持液。同时设不接种病毒的ST细胞作对照。置37℃培养5日观察细胞病变,冻融3次收获细胞培养液。再按上述方法盲传2代,无细胞病变和血凝性为合格。所述维持液为含2% FCS的DMEM液。
5.猪细小病毒灭活疫苗的制备: 
水相:将吐温-80与灭活病毒液按体积比4:96混合均匀,得到水相。
油相:将司本-80与注射用白油按照体积比为6:94混匀,得到油相。
乳化:按照体积比为3:1将油相和水相进行混合并乳化,获得猪细小病毒灭活疫苗即本发明疫苗组合物。
乳化质量需要达到规定的质量标准。
上述猪细小病毒灭活疫苗用于预防猪细小病毒引起的母猪繁殖障碍等疾病,其接种途径是肌肉注射。
                 实施例3 猪细小病毒灭活疫苗效力检验             
1.豚鼠效力检测 
每批疫苗的接种对象均进行如下分组:取体重350g以上猪细小病毒HI抗体阴性豚鼠6只,其中4只作为免疫组,每只肌肉注射疫苗0.5ml;另外2只作为对照组,不接种。
免疫后28日,对各豚鼠进行采血,检测猪细小病毒HI抗体。
猪细小病毒HI抗体检测方法如下:
抗原工作液配制:根据测定的抗原HA效价,用PBS缓冲液把猪细小病毒PPV-JS株培养液稀释成4HA单位抗原即得抗原工作液。
待检血清的处理:取100μl待检血清,56℃水浴灭活30分钟后,加入300μl浓度为25%的白陶土悬液,混匀,置室温下作用30分钟;以4000r/min离心10分钟,吸取上清,加入100μl浓度为20%的豚鼠红细胞泥,振荡混匀后,37℃作用1小时;以4000r/min离心10分钟,收集上清作为1:4稀释的血清样品。
试验操作:向96孔U型微量反应板各孔中加入25μl PBS缓冲液(0.01mol/L,pH值7.2~7.4),,红细胞对照孔中加50μl。第1孔中加入经处理的待检血清25μl,混匀,取出25μl加至第2孔,依次类推,直至第10孔,弃去25μl,此时待检血清的稀释度分别为1:8、1:16、┄、1:4096。除红细胞对照孔外,每孔中再加入抗原工作液25μl,此时第11孔即为病毒对照孔,振荡混匀,置37℃作用1小时,每孔中加入0.5%豚鼠红细胞悬液25μl,振荡混匀,置室温下作用2小时,观察结果。
判定结果:能抑制50%红细胞凝集的血清最高稀释倍数为被检血清HI抗体效价。
结果:每批疫苗的检测结果均相同,对照豚鼠的血清检测结果为HI抗体阴性,免疫组中至少3只豚鼠血清的检测结果为阳性(HI效价应高于1:64为阳性)。3批疫苗免疫豚鼠HI效价为1:128~512。结果见表3。
表3  每批疫苗免疫豚鼠HI抗体检测结果
Figure 217109DEST_PATH_IMAGE004
2.仔猪效力检测 
每批疫苗的接种对象均进行如下分组:30~45日龄健康易感猪仔猪6头,其中4头作为免疫组,每只肌肉注射疫苗2ml(1头份);另外2头作为对照组,不接种。
免疫后28日,对各仔猪采血,检测HI抗体效价(HI抗体效价检测方法同前)。
结果:对照组猪血清检测结果均为阴性。免疫猪全部出现抗体反应,其血清检测结果均为阳性(HI 效价高于1:64为阳性)。3批疫苗免疫猪HI效价为1:256~1024。结果详见表4。
表4  疫苗免疫30~45日龄仔猪HI抗体检测结果
Figure 668950DEST_PATH_IMAGE006
                实施例3结果表明,该疫苗株制备的灭活疫苗具有良好的免疫效力。 
实施例4 猪细小病毒灭活疫苗免疫原性与免疫期检测
 1.猪细小病毒灭活疫苗的免疫原性检测 
将15头健康后备母猪,分为免疫组和对照组,其中免疫组有12头,对照组有3头。免疫组分为疫苗注射量为0.25ml/头、1 ml/头和4ml/头3个剂量组,每个剂量组肌肉注射4头猪。免疫后28日将各组母猪(包括对照组)进行采血,检测血清HI抗体;同时对各组母猪进行配种。怀孕30~45日后,采血检测血清HI抗体(即检测攻毒前HI抗体),同时对各组母猪肌肉注射猪细小病毒PPV-JS株病毒液(病毒含量为107.0TCID50/ml)2ml 和滴鼻2ml进行攻毒,观察至分娩,记录产仔情况。用PCR方法检测仔猪病毒感染情况。母猪出现产死胎或弱仔,且至少有1头死胎或弱仔猪细小病毒检测阳性,判该母猪发病。
结果:免疫后28日和攻毒前(怀孕30~45日后)血清HI抗体检测(HI检测方法同实例3)结果为:0.25ml/头剂量组,有1头HI抗体为阳性,1 ml/头剂量组和4ml/头剂量组全部母猪HI抗体为阳性,而对照全部为阴性。怀孕30~45日后攻毒,所有疫苗免疫、HI抗体阳性母猪的胎儿均免受感染,获得保护。而HI抗体为阴性免疫猪及对照猪均为异常分娩(发病),每头母猪所产仔猪均为病毒阳性。结果详见表5。
表5 疫苗免疫原性试验结果
2. 猪细小病毒灭活疫苗免疫期检测
每批疫苗免疫对象的分组:猪细小病毒HI抗体阴性后备母猪7头,其中免疫组4头,各肌肉注射疫苗1头份(2ml);另设对照组3头,不免疫。免疫后1个月内每周和免疫后2、4、6、7个月分别采血,测定猪细小病毒HI抗体(HI检测方法同实例3)。  
结果:血清HI抗体检测结果如表6所示。对照组各母猪血清HI抗体一直为阴性(表中未列);免疫组母猪免疫后1周HI抗体部分转阳,免疫2周后全部为阳性,免疫4周~4个月HI抗体处于较高水平,至免疫后7个月仍全部为阳性。结果表明,猪细小病毒PPV-JS株具有较好的免疫原性,可以用作疫苗用毒株。猪细小病毒灭活疫苗的免疫期长,抗体效价高。
表6  疫苗免疫后备母猪免疫期试验结果
Figure 81794DEST_PATH_IMAGE010
实施例5 猪细小病毒灭活疫苗的安全检验
每批疫苗用30-45日龄猪细小病毒抗体阴性健康仔猪、健康初孕母猪各5头,每头肌肉注射2头份(4ml)猪细小病毒灭活疫苗(按照实施例2方法制备),另设置不接种疫苗的同类型猪作对照组。
接种后观察14d,所有试验猪观察指标包括体温、精神、食欲等局部和全身反应,结果见表7。通过表7可以看出: 所有试验猪精神、体温、食欲等均未见异常。疫苗接种仔猪未见疫苗接种引起的异常反应;疫苗接种怀孕母猪正常妊娠,无流产发生(每批中对照组的结果一致,所以未在表中列出)。因此该猪细小病毒灭活疫苗是安全的。 
表7灭活疫苗安全检验结果
Figure 2012104674625100002DEST_PATH_IMAGE011
                         SEQUENCE LISTING
 
<110>  江苏省农业科学院
 
<120>  猪细小病毒、疫苗组合物及其应用
 
<130>  2012111502
 
<160>  3    
 
<170>  PatentIn version 3.3
 
<210>  1
<211>  31
<212>  DNA
<213>  Artificial
 
<220>
<223>  PPV-NS1-1
 
<400>  1
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<210>  2
<211>  33
<212>  DNA
<213>  Artificial
 
<220>
<223>  PPV-NS1-2
 
<400>  2
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<210>  3
<211>  1989
<212>  DNA
<213>  猪细小病毒PPV-JS株
 
<400>  3
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tcaacaggaa aaagtataat tgctcaacac attgcaaact tggttggtaa tgttggttgc   1260
 
tacaatgcag ccaatgtgaa ctttccattt aatgactgta caaataaaaa cttaatatgg   1320
 
attgaagaag caggaaactt ctctaaccaa gtaaaccaat tcaaagccat atgttccgat   1380
 
caaacaatta gaattgacca aaaaggaaaa ggaagcaaac aaattgaacc aactcctgta   1440
 
ataatgacta caaatgaaga cataactaaa gttagaatag gatgcgagga aagaccagaa   1500
 
catacacaac caataagaga cagaatgtta aacataaacc taaccagaaa actgccaggt   1560
 
gattttggac ttttagaaga aactgaatgg ccactaatat gtgcttggtt ggtaaagaaa   1620
 
ggttaccaat caacaatggc tagctatatg catcattggg gaaatgtacc tgattggtca   1680
 
gaaaaatggg aagagccaaa aatacaaacc ccaataaata caccaacaga ctcaaagatt   1740
 
tccacatcag tgaaaacttc gccagcggac aacaactacg cagcaactcc aatacaggag   1800
 
gacctggatt tagctttagc cttggagccg tggagcgagc caacaacacc aactttcacc   1860
 
aacctgcact taactccaac accgccagat tcagcaatac ggacaccaag tccaacttgg   1920
 
tcagaaatag aaaccgacat aagagcctgc tttggtgaaa actgtgcacc cacaacaaac   1980
 
cttgaataa                                                           1989
 
 

Claims (5)

1.猪细小病毒PPV-JS株,其微生物保藏号是:CGMCC NO.6605。
2.一种疫苗组合物,其特征在于:包括灭活的猪细小病毒PPV-JS株和兽药学上可接受的佐剂。
3.权利要求2所述疫苗组合物的制备方法,包括如下步骤: 
制备水相:将吐温-80与灭活猪细小病毒PPV-JS株病毒液按体积比4:96混合均匀,获得水相;
制备油相:将司本-80与注射用白油按照体积比为6:94混合均匀,获得油相;
乳化:按照体积比为3:1将油相和水相进行混合并乳化,获得所述疫苗组合物。
4.根据权利要求2所述疫苗组合物,其特征在于该疫苗组合物还包括兽药学上可接受载体。
5.猪细小病毒PPV-JS株在制备预防由猪细小病毒所致疾病药物中的应用。
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猪细小病毒灭活疫苗NJ株毒种分离及鉴定;张道华;《江苏农业学报》;20120229;第28卷(第1期);摘要 *

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