疫苗的免疫作用主要有細胞免疫和體液免疫兩種方式。這兩種免疫的主要異同和關系如下表所示:
表1. 體液免疫和細胞免疫比較
細胞免疫概念有廣義和狹義之分,廣義是指經特異性細胞(如細胞毒T淋巴細胞—CTL)和非特異性細胞(如巨噬細胞—Mφ、自然殺傷細胞—NK)活性增強的免疫反應;狹義是指T細胞介導的免疫。
CTL具有抗原識別受體,它們必需經抗原(藍耳病毒或豬瘟病毒等)激發才能活化發揮其效應細胞的作用,因此稱為特異性細胞免疫。
非特異性細胞免疫細胞在其細胞表面不具有抗原識別受體,因此它們的活化無需經抗原激發即能發揮效應細胞的作用,故稱為非特異性細胞免疫。
CTL通過細胞裂解和細胞凋亡兩種機制,直接殺傷被病毒侵入的靶細胞,或釋放在細胞內復制的病毒體,從而在特異性體液免疫中產生的抗體的配合下清除病毒。由此可見,細胞免疫和體液免疫具有協同作用。同時,CTL還可通過分泌多種細胞因子,如干擾素IFN-γ、腫瘤壞死因子TNF等而發揮抗病毒作用。
干擾素是一種廣譜抗病毒劑,并不直接殺傷或抑制病毒,而主要是通過細胞表面受體作用使細胞產生抗病毒蛋白,從而抑制病毒的復制;同時還可增強自然殺傷細胞(NK細胞)、巨噬細胞和T淋巴細胞的活力,從而起到免疫調節作用。由此可見,細胞免疫的特異性和非特異性又是相互聯系的。
動物發生感染時,免疫系統啟動的是體液免疫還是細胞免疫取決于病原入侵的種類和入侵的途徑。對于細胞外病原體(如細菌、寄生蟲、真菌)免疫系統可以直接清除或中和其產物(如毒素),抗體起重要作用;對胞內病原體(如病毒、某些細菌和寄生蟲),免疫系統動員T細胞,或直接殺滅感染細胞(細胞毒性),或者釋放細胞因子激活其他細胞(如巨噬細胞),進而清除胞內病原體。
機體對無包膜病毒的抵抗力主要來自抗體(體液免疫),對有包膜的RNA病毒的抵抗力主要來自細胞免疫(Janeway Jr. et al. 1999),PRSSV就是一種有包膜的RNA病毒,因此,PRSSV弱毒苗控制暴發的藍耳病的免疫作用主要來自細胞免疫。有包膜的病毒還有豬瘟病毒、雞新城疫病毒等。關于豬瘟疫苗和雞新城疫疫苗的細胞免疫作用有過報道,如:有研究用C株疫苗接種豬6d后外周血中即出現CSFV特異性干擾素分泌細胞(細胞免疫應答的標志),此時雖然檢測不到中和抗體,但豬卻能抵抗強毒的攻擊。通常豬瘟的中和抗體在注射豬瘟疫苗后2-3周才能夠監測到。LaiS S等(1982)證實用C株接種后2-4d,即能對強毒攻擊產生一定的保護。這表明中和抗體在建立早起免疫中并未發揮作用,而細胞免疫可能提供免疫保護。又如:有人用ND(新城疫)和IBD(雞傳染性法氏囊病)油乳劑滅火苗在雞群中進行了試驗,雖然試驗中各組雞群T淋巴細胞增殖、分化的可測時間是短暫的(免疫3d后開始活化, 7 d后達高峰,17 d后下降接近正常水平),但結果表明:細胞免疫在雞ND 或IBD 抗體產生以前的免疫期內發揮著非常重要的作用(黃兵等,2000)。雖然接種豬瘟疫苗后能快速產生體液免疫反應,但其體液免疫啟動之前的細胞免疫作用也是不可忽視的。有關PRSSV常規疫苗的細胞免疫研究未見報道,但陳希文, 程安春等(2006)用其基因疫苗pcDNA-PRRSV ORF5接種小鼠,結果表明: pcDNA-PRRSV-ORF5 免疫小鼠能夠誘導機體產生良好的細胞免疫應答, 并表現一定的劑量依賴性。
在上述情況下,疫苗的作用都是優先啟動細胞免疫。這就是在處理爆發的藍耳病時緊急免疫接種可迅速控制疾病的道理所在。此時疾病得以控制不要誤以為是體液免疫產生的抗體起了作用,因為豬感染PRRSV 后9d雖然即可用ELISA 方法檢測到特異性抗體(非中和抗體), 但中和抗體的產生相對較慢, 一般是在感染PRRSV 后4-5周才出現, 63-77 d后才慢慢升高, 并且之后開始呈下降趨勢(Kyoung -Jin Yoon,et al.,1995)。此時關鍵因素是藍耳苗的細胞免疫作用。因為豬瘟苗和雞新城疫疫苗對于有包膜的RNA病毒均有優先啟動細胞免疫的作用,所以當這些疾病爆發時,實行緊急接種可以收到迅速控制疾病的效果,甚至當藍耳病爆發時,用大劑量豬瘟苗或雞新城疫疫苗緊急接種也有效,這是因為這類苗的非特異性細胞免疫作用(如產生廣譜的抗病毒的干擾素)所致。當然用大劑量的豬瘟疫苗緊急接種并非上策,因為大劑量豬瘟疫苗使用可能會帶來正常豬瘟免疫麻痹的風險。
總之,應該重視疫苗免疫早期的細胞免疫作用,不要一提到疫苗免疫的效果就是抗體水平如何?也不要將緊急免疫藍耳苗控制了爆發的藍耳病的效果作為藍耳苗控制藍耳病有效的依據,關于使用當前藍耳苗的利弊筆者在“避其鋒,擊其虛,可控制豬藍耳病”一文(見《豬業科學》2012年第3期)作了評價。最后還需強調的是,雖然對于有包膜的RNA病毒,疫苗的細胞免疫的啟動一般先于體液免疫,而且作用是短暫的,但如果沒有有效的體液免疫系統的建立以及與細胞免疫的相互配合,是不可能最終徹底清除機體內病原的。