从“单打独斗”到“协同作战”：双细胞因子DNA疫苗如何改写抗球虫免疫规则

引言：

这篇发表于《Poultry Science》的最新研究，则、为我们打开了一扇通往更精准、更安全未来的大门-基因工程DNA疫苗。它不再依赖活虫株的有限复制或药物的持续压制，而是通过一段精心设计的“分子代码”，直接写入宿主免疫系统的“指挥中心”，实现精准、高效、可控的保护。这一突破，有望从根本上破解传统防控手段面临的耐药性、药物残留及活疫苗固有缺陷等核心难题。

关键发现：

图1 靶向棘球蚴病原体（E. tenella）的DNA疫苗在攻毒模型中的免疫保护效应

1、140亿美元的“隐形战争”：为何亟需新武器？

柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）是鸡球虫病中致病性最强、分布最广的罪魁祸首。它专一侵袭盲肠上皮，严重时可致出血性盲肠炎，死亡率超70%，全球每年因此造成的经济损失高达约140亿美元。长期以来，防控主要依赖抗球虫药物，但耐药性问题日益严峻，药物残留也引发食品安全担忧。活疫苗虽有效，却面临生产成本高、残余毒力、免疫效果批次间不稳定等瓶颈。行业迫切需要一种安全、高效、低成本且易于规模化生产的新型疫苗。

2、从“单兵作战”到“协同指挥”：精巧的疫苗设计逻辑

研究团队此前的关键发现是：柔嫩艾美耳球虫的杆状体蛋白27（EtROP27）是一种极具潜力的保护性抗原，其DNA疫苗能提供一定免疫保护（抗球虫指数ACI达179）。然而，单抗原的免疫效力仍有提升空间。自然感染中，宿主产生的两种关键细胞因子-鸡IL-2和鸡IFN-γ-是抗球虫免疫的核心“信号兵”。IL-2负责激活T细胞增殖、促进B细胞分化；IFN-γ则激活巨噬细胞、直接抑制虫体胞内发育。

研究者的核心假设极具前瞻性：将这两种细胞因子的基因与EtROP27抗原基因在同一个DNA载体上“融合”表达，能否实现“1+1>2”的协同增强效应？ 为此，他们构建了四种重组质粒：单抗原（pVAX-ROP27）、抗原+IL-2、抗原+IFN-γ，以及三重融合的“终极版”pVAX-ROP27-IL-2-IFN-γ，系统比较其免疫增强效果。

3、代码“开机”验证：体内精准表达获证实

研究首先通过酶切和测序确认四种质粒构建无误。随后，在SPF鸡腿部肌肉注射免疫，7天后通过RT-PCR和Western blot在注射部位肌肉组织中同时检测到了目的基因的转录和融合蛋白表达-证实这套“分子代码”成功在活体内“开机运行”，为后续免疫保护奠定了物质基础。

图2 盲肠组织的组织病理学检查

4、攻毒实验：“三合一”组交出高效答卷

14日龄SPF鸡分为7组，分别免疫相应质粒或PBS，间隔7天加强一次。28日龄时，除阴性对照组外，所有鸡经口感染5×10⁴个新鲜孢子化卵囊。攻毒后7天评估，结果极具说服力：

·  增重与病变：所有疫苗组增重显著优于感染对照组，盲肠病变评分大幅降低。三基因融合组的平均增重（73.25g）最接近未感染组（79.18g），病变评分最低（1分）。

·  卵囊减排：疫苗组均显著减少粪便卵囊排出，三基因融合组卵囊减少率高达80%，远高于单抗原组（约74%）。

· 抗球虫指数（ACI）：这是衡量保护效力的金标准，ACI≥180视为高效。单抗原组为175.08（中效），抗原+IL-2为179.78（接近高效），抗原+IFN-γ为177.88，而三基因融合组达到183.51，明确跨入“高效”门槛，且无任何死亡。

组织病理学也直观显示，三基因融合组盲肠结构基本完整，仅见少量配子体和卵囊，出血和炎症显著轻于其他组。

5、机制解密：双细胞因子如何“调兵遣将”？

为解释保护力增强的根源，研究深入检测了免疫指标：

·   细胞因子与抗体：三基因融合组血清中IL-2、IFN-γ、IgY和IgA水平均为所有疫苗组最高，且IL-2和IFN-γ的特异性升高与各自基因的插入严格对应，证明外源基因确实发挥了生物学功能。

·   炎症调控：感染后盲肠中促炎因子IL-6和TNF-α mRNA在未免疫组急剧飙升，而疫苗组显著下调，尤其是三基因融合组控制最为平稳，表明双细胞因子并非一味促炎，而是精细调节免疫应答强度，避免过度炎症损伤。

·   淋巴细胞活化：通过免疫组化染色（CD3E标记T细胞，PAX5标记B细胞），三基因融合组脾脏中T、B淋巴细胞激活增殖数量随时间推移增长最显著，且IL-2的加入对T细胞激活效果尤为突出，IFN-γ则协同增强B细胞应答。这直接证明了细胞因子在体内真实地促进了特异性免疫细胞扩增。

6、结语

这项研究首次将鸡IL-2和IFN-γ同时作为分子佐剂与EtROP27抗原融合构建DNA疫苗，并系统验证了其协同增效机制。它不仅实现了对柔嫩艾美耳球虫的高效保护（ACI>180），更揭示了双细胞因子共表达可同时强化Th1型细胞免疫和体液免疫，且维持免疫稳态的关键机理。

当然，距离田间应用尚有挑战：目前仅在SPF鸡、单次攻毒模型下验证，需进一步评估长期保护力、对其他艾美耳球虫（如巨型艾美耳球虫）的交叉保护性，以及优化免疫程序、降低成本和规模化生产工艺。但不可否认，这项研究为开发下一代“多价、多靶点、可编程”的抗球虫DNA疫苗奠定了坚实的技术与理论基础。

告别被动用药与依赖活虫的粗放免疫，走向主动、精准的免疫编程-这或许就是未来家禽健康管理的终极答案。

原文：Niu Z, Zhao J, Dou K, Liu K, Xu M, Li MG, et al. The construction of recombinant DNA vaccine pVAX-ROP27-IL-2-IFN-γ and its immune enhancement effect against Eimeria tenella. Poult Sci. 2026;105:106466.