奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法

专利名称：奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法，特别是一种 含奶牛5、8、336型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活全菌、灭活全菌+荚膜多糖、荚膜多糖结合蛋 白疫苗及其制备方法，用于金黄色葡萄球菌感染性奶牛乳房炎的免疫预防。属于生物制药 领域。
背景技术：
奶牛乳房炎(Bovine Mastitis)是危害畜牧业、食品安全、人类健康的重大传染 病，特别是近年环境改变、抗生素滥用耐药，超级细菌出现，细菌感染性奶牛乳房炎发病率 和死亡率逐年攀升，它严重危害畜牧业发展、食品安全和人类健康，由此再次敲响警钟，奶 牛乳房炎已成为国计民生的头等大事，疫苗防控势在必行。据国际奶牛联合会报告，全球有2. 2亿头奶牛，因理化所致奶牛乳房炎发病率明 显下降，而微生物感染奶牛乳房炎呈显著上升，其发病率高达60%以上。引发奶牛乳房炎的 病原达140余种，主要是细菌类占主流，其中金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)、链球菌和大肠 杆菌感染占90%以上，且可多种病原菌共同或单独引起。据临床流行病学资料显示，我国 奶牛乳房炎以金葡菌、链球菌和大肠杆菌病原菌为主，占91. 6%，其中金黄色葡萄球菌高达 46%，且以5、8、336型金葡菌为主，与当前国际报道感染菌种、血清型及流行趋势一致。奶 牛乳房炎不但影响奶牛生活质量和产量，而且经济损失也明显突出，如发达美国每年达30 亿美元、英国4亿美元，我国35亿元以上，尤其是奶制品及肉食品抗菌素及细菌产物严重超 标，已严重危害畜牧业发展、人类生活和健康的社会现实问题。目前奶牛乳房炎治疗是抗生素为首选，但大量抗生素造成耐药，而得不到有效控 制。人们最大愿望就是通过接种疫苗有效控制奶牛乳房炎，其目的就是增强机体免疫应答 反应，特别是乳腺组织的免疫应答反应来阻止、中和、杀灭外界进入的病原微生物，但由于 乳房本身的生理特点给有效免疫力的产生带来了了一系列特殊的挑战。第一，乳房炎是乳 腺组织的炎症，然而免疫应答增强在奶牛患乳房炎的情况下并不总是有益的。免疫反应的 一个重要组成部分是大量的嗜中性粒白细胞从血液迁移到感染的乳腺来发挥作用。在实际 生产中，牛奶中出现大量体细胞并不认为是好事，因为体细胞数量增加说明奶牛已患乳房 炎，并且此时牛奶品质、产量会明显下降。第二，乳腺中的牛奶会稀释抗感染的嗜中性粒细 胞的浓度，而且牛奶中的一些成分，像脂肪和酪蛋白能降低抗感染嗜中性粒细胞的杀菌能 力。第三，奶牛饲养有大量可引起乳房炎的微生物的环境中，而且奶汁本身给病原菌生长提 供了温床。因此，使奶牛乳腺产生有效的免疫力，降低乳房炎的发生率，需要攻克的难题较 多，给奶牛乳房炎疫苗研发提出比其它传染病疫苗更高的要求。细菌性奶牛乳房炎菌多而复杂，且与宿主交互作用免疫应答及免疫保护复杂性， 以及疫苗佐剂在疫苗中发挥的重要作用更佳凸现，它决定免疫走向及免疫应答特征，已成 为奶牛乳房炎疫苗研发的重要领域。目前动物疫苗使用的为白花油佐剂，能产生高滴度血 清抗体，但没有黏膜和细胞免疫应答，尤其是动物反应和副作用大，而影响奶牛的奶产量及生活质量。近些年，以色列Gabriel Leitner等研制的奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌苗 "MASTIVACS I”，曾与FIA(freund' s incomplete adjuvant)和 ISA206(vaccine adjuvant for w/o/w emusion basedonmineral oil)佐剂效果比较，发现FIA对小鼠的刺激性较大， 认为ISA206佐剂比较适合。我国罗金印等曾研制的氢氧化铝佐剂灭活苗、靳亚平等研制的 葡聚糖、油佐剂和弗氏不完全佐剂(FIA)奶牛乳房炎疫苗结果表明，3种以FIA佐剂效果最 好，但存在副作用大。本发明者采用SPOl佐剂(角鲨烯、聚氧乙烯蓖麻油和聚醚水包油佐 剂)、SP02佐剂(角鲨烯、聚氧乙烯蓖麻油和聚醚水包油佐剂并加入重组细菌鞭毛)作为奶 牛乳房炎灭活疫苗佐剂。结果显示SP01、SP02佐剂具有全面免疫应答效果，且副作用明显 低于白花油、FIA和铝盐佐剂，成为新一代有发展前途的疫苗新佐剂。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是最常见奶牛乳房炎的病原菌之一， 其致病复杂与其荚膜多糖(Capsular polysaccharides, CPs)、外毒素和黏附素等紧密相 关，对奶牛危害最大，是最顽固的一种乳腺炎病原菌。大部分金葡菌的感染会造成隐性乳 腺炎，持续时间长，继而转变成慢性感染，主要的经济损失来自牛奶产量下降及牛奶品质降 低。疫苗是通过增强机体免疫系统的功能从而使机体获得抗病能力，因此研制安全、有效的 奶牛金葡菌乳腺炎疫苗成为防控乳腺炎的必由选择。奶牛金黄色葡萄球菌主要有5、8、336、 化脓金葡菌、肺炎金葡菌等，其中5、8和336型占金葡菌感染的95%以上。针对奶牛5、8和 336型金葡菌乳房炎三价灭活全菌疫苗，已在美国及一些欧洲国家上市，从临床观察商品化 灭活全菌疫苗保护效果不全面，普遍认为疫苗防止继发感染的能力有限，但能提高乳腺炎 的自愈率。商品化金葡菌灭活全菌疫苗对一些金葡菌污染严重的牛场非常有效，但对于大 多数能成功控制金葡菌性乳腺炎的牛场来说，效果不明显。国内至今没有批准奶牛金葡菌 乳房炎疫苗上市或成功的报道。从已有的奶牛金葡菌乳房炎疫苗使用结果看，灭活全菌体 疫苗保护效果不全面，这与没有足够荚膜多糖保护性抗原有关，且使用白花油佐剂副作用 大而影响疫苗整体效果，因此迫切需要改变思路发展新型疫苗。
发明创造内容本发明目的在于公开一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法，， 包括单价、二价、三价或多价灭活(5、8、336等血清型不同菌株的全菌、全菌+荚膜多糖、荚 膜多糖结合蛋白)疫苗；本发明目的还在于公开该疫苗的制备方法；本发明的目的还在于 公开该疫苗可安全、稳定、全面有效预防金黄色葡萄球菌感染奶牛乳房炎的发生。本发明目的是通过如下方案及制备方法实现的1、通过对我国内蒙古、重庆、广州、黑龙江、兰州、河北、山东等东西南北中30个省 市90个中大型奶牛场、近3万头奶牛乳腺炎奶汁样品，分离、鉴定、确定我国奶牛金黄色葡 萄球菌流行优势株为5、8、336血清型；制备了 5、8、336血清型优势流行菌株兔血清，与已有 国内外临床分离奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎菌代表株免疫交叉中和达96%以上，由此选用 的奶牛乳房炎5、8、336型金黄色葡萄球菌优势疫苗株具有代表中国流行株。在本发明的方法中，包括但不限于5、8、336血清型金葡菌作为奶牛乳腺炎疫苗候 选优势菌株；包括任何适宜于制备奶牛乳房炎金葡菌疫苗生产的当前和今后广泛流行的金 葡菌野生株。2、选用奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎5、8、336血清型优势疫苗株，通过BHI培养传代、建立了奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗原始种子批、主种子批和工作种子批库，进 一步通过理化性质、基因特征、毒理和免疫原性等全面分析，表明建立的奶牛5、8、336血清 型金黄色葡萄球菌疫苗菌株三级种子批库符合疫苗生产用要求。在本发明专利中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌建立种子批库； 包括适用于当前和今后广泛流行的金葡菌野生株或突变菌株所建立疫苗种子批库疫苗的生产。3、通过奶牛乳房炎5、8、336血清型金黄色葡萄球菌苗工作种子批株，从IOL到 1000L发酵在BHI培养基中放大培养，制备了奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎菌 苗原液，经甲醛灭活、离心分离、生化提取制备了纯化5、8、336等血清型灭活全菌、荚膜多 糖抗原，抗原纯度达95%;通过对温度、时间、接种量等培养条件的优化，获得了规模化生产 灭活全菌、荚膜多糖疫苗抗原原液；进一步进行血清型别、理化性质、基因特征、外源因子、 免疫原性等全面鉴定。在本发明专利中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌苗工作种子批 株、BHI培养基用于疫苗原液规模化生产；包括用于当前和今后广泛流行的候选金葡菌优 势疫苗株及LB等培养基介质。4、纯化的奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活荚膜多糖疫苗原液，用 偶联剂与破伤风毒素蛋白(TT)、白喉毒素蛋白(DT)、无毒力白喉毒素蛋白(CRM197)或其他 合适的载体蛋白分子。依Pr-L-Ps结构式偶联，其中，Pr是载体蛋白，Ps是奶牛金葡菌荚膜 多糖，L是共价键、或连接基团，且Ps Pr的质量比为0.5-3. 5 1。先采用溴化氢活化多 糖，然后再采用碳二亚胺将活化的多糖与蛋白共价偶联。制备出奶牛金葡菌乳房炎荚膜多 糖结合蛋白抗原原液，交联率达85%以上，由此TT或DT或CRM197均可作为该疫苗载体结 合蛋白ο在本发明专利中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌灭活荚膜多糖和 TT、DT、CRM197交联载体蛋白；包括适用于当前和今后广泛流行金葡菌株荚膜多糖及其它 载体蛋白分子。5、制备的有效剂量纯化奶牛5、8、336型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活全菌(比如 1 IOX IOltlCFU)、全菌(比如1 10X IOltlCFU)+荚膜多糖(比如10 60Ug)抗原、荚膜 多糖结合蛋白抗原(比如40 60Ug/CPs-10 20Ug/TT或DT或CRM197)分别与常规用量 的白花油、FIA、铝盐、MF59、SPOl和SP02等疫苗佐剂按比例混均勻，制备奶牛金葡菌乳房 炎灭活全菌、全菌+荚膜多糖、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免疫BALB/c鼠、家兔和奶牛动 物，间隔28天，皮下免疫2次，间断采集奶汁、血清、血细胞及脾细胞，观察奶牛产奶量与质 量、体温、体重、体细胞计数、排细菌计数及ELISA、ELISP0T测定抗体效价、细胞免疫水平及 死亡情况。试验结果可见，这几种佐剂均能提高奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗抗体滴度、依次 是FIA、白花油、SP01、MF59和铝盐佐剂，且在不同动物呈现一致性趋势。由此SPOl、SP02、 MF59、白花油、FIA和铝盐均可有效的作为奶牛乳房炎灭活疫苗的佐剂。在本发明专利中，包括但不限于SPO1、SP02、MF59、白花油、FIA和铝盐佐剂中的一 种或几种用于奶牛金葡菌灭活疫苗的制备；包括免疫刺激复合物、细胞因子、脂质体等佐剂 用于制备奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗。6、本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗可不含有佐剂，也可以含有SP01、SP02、MF59、白花油、FIA和铝盐佐剂中的一种或几种，按有效剂量制备有或无佐剂的奶牛金葡菌 灭活单价、多价(5、8、336等血清型)灭活菌体(1 10X101(ICFU)疫苗注射剂型；制备有或 无佐剂的奶牛金葡菌单价、二价、三价、多价(5、8、336等血清型不同菌株)灭活全菌(1 10 X IOltlCFU)+荚膜多糖(10 60Ug)疫苗注射剂型；制备有或无佐剂的奶牛金葡菌单价、 多价灭活荚膜多糖结合蛋白(40 60Ug/CPs-10 20Ug/TT或DT或CRM197)疫苗注射剂 型。在本发明专利中，包括但不限于制备5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活 疫苗；包括适用于当前和今后广泛流行奶牛乳房炎新的金葡菌野生株或突变株灭活疫苗注 射剂型的制备。7、本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗注射剂型可皮下注射，也可肌肉、乳头管 注射、透皮免疫，还可以一种或几种联合免疫，制备有或无佐剂的奶牛金葡菌不同剂量单 价、二价、三价、多价灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免 疫BALB/c、豚鼠、家兔和奶牛动物，观察过敏性反应、异常毒性、热源质反应、一般毒性。结果 表明奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗制品接种动物是安全的。8、本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗有或无佐剂的灭活单价、二价、三价、多价 不同剂量灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免疫BALB/c、 家兔和奶牛动物，间断采集奶汁、血清、血细胞及脾细胞，观察奶牛奶产量、奶汁质量、体温、 体细胞计数、排细菌数、抗体效价、脾细胞计数及细胞因子变化，通过量效、时效、次效测定 抗体和细胞免疫水平以评价免疫原性；进一步在2-3岁即将进入泌乳期(即产前25d，怀 孕8个月20d)健康奶牛，免疫剂量是有效剂量灭活全菌疫苗(比如5 X IOltlCFU)、灭活全菌 +荚膜多糖(比如5X101QCFU+50UgCPS)、荚膜多糖结合蛋白(比如50UgCPs+20UgTT或DT 或CRM197)疫苗，0，28，56天各免疫1次(即产前25天，产后3天、31天)，末次免疫后14 天用1000CFU 5、8、336金葡菌野生菌株乳头管内注射攻毒，间断采集奶汁、血清、血细胞及 脾细胞，观察牛奶产量、质量、体温、体细胞计数、排细菌数、抗体效价、脾细胞计数及细胞因 子等指标评价免疫保护率。结果显示，制备的不管是皮下或是肌肉或是乳头管注射、不管 是单价或是多价、不管是有佐剂或是无佐剂奶都有产生高效价抗体滴度，与剂量呈相关，且 5X 101QCFU、50UgCPs、20Ug TT或DT或CRM197达到平台期，加佐剂好于无佐剂组，多价、三 价、二价好于单价，有荚膜多糖好于灭活全菌疫苗，在不同动物有一致免疫应答趋势，加荚 膜多糖可提高免疫保护率，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在奶牛体内免疫保护率80%以上。9、本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗有或无佐剂的灭活单价、二价、三价、多 价灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗制品，分别置于4°C、室温 (20-25) °C和37°C，从外观、pH、蛋白含量、动物免疫原性等指标观察疫苗稳定性。结果表明， 奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗制品放置2 8°C稳定性良好，有效期2年以上。10、在本发明的方法中，可以采用任何适宜于制备灭活全菌体、全菌+荚膜多糖、 荚膜多糖结合蛋白疫苗的奶牛乳房炎金葡菌株进行疫苗生产，但疫苗株的选择应具有代表 性，依据流行病学调查资料选择的、当前和今后广泛流行的野生株。另外，菌株产量高、诱导 免疫保护的能力强、交叉保护谱广、稳定。11、本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗用于不同品种、不同年龄奶牛免疫接种 乳房炎的发生。
综上所述，该疫苗主要含有奶牛乳房炎5、8、336型金黄萄菌具有代表当前、今后 流行的链球菌感染所致奶牛乳房炎优势菌株。制备的5、8、336型金葡菌兔抗血清，与现有 国内外临床分离奶牛乳房炎金葡菌代表株免疫交叉中和达96%以上，由此选择5、8、336型 金葡菌具有代表国内外奶牛乳房炎流行株和疫苗株特征。建立符合疫苗生产要求的5、8、 336型金葡菌株及变异株奶牛乳房炎灭活疫苗原始种子批、主种子批和工作种子批库。通 过BHI或LB培养基放大培养工业化生产，制备奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎 菌苗原液，经甲醛灭活、离心分离、生化提取制备了纯化5、8、336型金葡菌灭活全菌。通过 BHI或LB等培养基放大培养工业化生产，制备奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎 菌苗原液，经甲醛灭活、离心分离、生化提取制备了纯化5、8、336型金葡菌荚膜多糖抗原。 制备的5、8、336型金葡菌荚膜多糖抗原用溴化氢、碳二亚胺偶联剂与TT、DT、CRM197或其他 合适的载体蛋白共价偶联出奶牛金葡菌乳房炎荚膜多糖结合蛋白。制备出奶牛5、8、336型 金葡菌乳房炎灭活全菌疫苗、灭活全菌+荚膜多糖疫苗、灭活荚膜多糖结合蛋白疫苗。该疫 苗中可以不含有佐剂，制备无佐剂的单价或多价的奶牛金葡菌乳房炎灭活全菌疫苗、全菌+ 荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗；该疫苗中可以含有佐剂，佐剂为如下的一种①白 花油，为商品化佐剂；②FIA，为商品化佐剂；③铝盐，为氢氧化铝或磷酸铝；④MF59，为商品 化佐剂；⑤SP01，为2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚混勻水包油样；⑥SP02， 为2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚、IOug细菌鞭毛混勻水包油样。佐剂也可 如上的两种或多种组合或其它佐剂，制备有佐剂的单价或多价的奶牛金葡菌乳房炎灭活全 菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗。该疫苗制备成临床适用的注射剂 型皮下注射剂型、肌肉注射剂型、乳头管注射剂型、微针透皮剂型。该疫苗有或无佐剂的单 价、二价、三价、多价灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗通过皮下 或肌肉或乳头管注射。表明该疫苗都能产生良好的免疫应答，皮下注射高于肌肉、乳头管途 径；免疫加佐剂好于无佐剂组；多价、三价、二价好于单价；有荚膜多糖好于灭活全菌疫苗； 在不同动物有一致免疫应答趋势，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在奶牛体内免疫保护率80% 以上。该疫苗制品在动物体内使用安全，无不良反应。该疫苗制品放置2 8°C稳定性良 好，有效期暂定2年。该疫苗制品通过皮下注射、肌肉注射、乳头管注射、微针透皮剂型用于 不同品种、不同年龄奶牛的免疫接种，可安全、有效预防金葡菌感染性奶牛乳房炎的发生。本发明的优点是选择我国奶牛乳房炎优势金黄色葡萄球菌流行菌株作为疫苗 株、通过灭活全菌、灭活全菌+荚膜多糖及荚膜多糖结合蛋白为疫苗靶抗原、与加入或不加 入疫苗佐剂制备系统奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗注射剂型、微针透皮剂型，为安 全、高效、全面有效预防金黄色葡萄球菌感染性奶牛乳房炎提供了有力保证，将是奶牛金黄 色葡萄球菌乳房炎疫苗发展的新里程碑。
具体实施例方式下面参考实施例对本发明作进一步说明。给出这些实施例只是为了举例说明，它 们不以任何方式限制本发明的范围。下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。实施例1 筛选并确定金葡菌感染奶牛乳房炎流行优势菌株从覆盖我国东西南北中的内蒙古、重庆、广州、黑龙江、兰州、河北、山东等30个省市地90个中大型奶牛场采集近3万份临床奶牛乳房炎奶汁样品，分离检定，筛选并确定奶 牛金葡菌感染乳房炎优势流行菌株；1.奶牛乳样的采集选取出现临床症状(或者怀疑为亚临床型乳房炎)乳房炎奶 牛，先用温水，再用0.2%新洁尔灭擦洗乳房，最后用70%的酒精擦拭乳头。采样者同时进 行手指擦拭消毒。每个乳室先挤去头2 3把奶，以排除污染的杂菌，每头奶牛取乳样至少 5mL于无菌乳样杯中，待检。2.将乳样摇勻，分别取适量接种于营养肉汤(10%血清)、普通琼脂平板、TSA平 板、BHI培养基、TSB培养基、TSA平板、新鲜脱纤维绵羊血平板、麦康凯琼脂平板后，置于 37°C温箱培养24 48h。观察每个平板中细菌生长的情况，记录菌落生长表现。普通琼脂平板上，37°C，24 72h培养后，可见到湿润、光滑、隆起的圆形金黄色菌 落。挑取典型菌落涂片、染色、镜检呈葡萄状排列，革兰氏染色阳性，并挑取单个可疑菌落移 植于肉汤和斜面培养基，经37°C培养24 48h。营养肉汤中呈浑浊生长，管底有少量灰白 色沉淀；新鲜脱纤维绵羊血平板中菌落较大，呈金黄色、圆形，周围出现明显的溶血。麦 康凯琼脂平板上不生长。金葡菌生化鉴定，触酶试验阳性，血浆凝固酶反应为阳性。糖发酵 试验能分解葡萄糖、乳糖、甘露醇、麦芽糖、蔗糖发酵，不能利用阿拉伯糖、丙二酸盐。氧化 酶阴性，V-P试验阳性，DNA酶试验阳性，硝酸盐还原反应为阳性，吲哚试验为阳性，明胶液 化反应为阴性。3.血清型鉴定，将鉴定好的金葡菌用标准奶牛乳房炎5、8、336金葡菌血清型 (ATCC购买)进行玻片凝集试验，结果显示，分离、筛选的5、8、336型金葡菌与同型标准血清 出现特异性凝集反应阳性，且各血清型交叉凝集反应阴性。由此，从现场分离具有代表中国 流行株的5、8、336型金黄色葡萄球菌作为疫苗候选株。4.酶切质粒图谱分析将分离5、8和336血清型奶牛金葡菌乳房炎菌株按常规方 法提取细菌质粒DNA，酶切质粒DNA片段符合奶牛乳房炎金葡菌各血清型基因片段特征。5. SDS分析菌体蛋白组分将其分离5、8和336主要血清型奶牛金葡菌乳房炎菌 株进行SDS-PAGE，可见呈26-30余条大小不等蛋白条带，进一步免疫印迹符合奶牛乳房炎 金葡菌各血清型蛋白条带特征。6.致病性分析将其分离5、8和336血清型奶牛金葡菌乳房炎菌株在LB培养基 培养传代，纯化各血清型金葡菌菌株，分别注入6-18周BALB/c鼠腹腔3X IO8个活菌、1. 5-2 岁家兔腹腔1 X IO9个活菌数、3-4岁奶牛乳管800个混合活菌，可使小鼠、家兔动物发病，甚 至在1周内死亡，对奶牛观察产奶量与质量、体温、体重、体细胞数、细菌数等。对接种后发 病、死亡动物肝脏、奶牛乳房进行病原菌重分离。进行菌落涂片、革兰氏染色、显微镜检查， 观察所分离菌株为5、8和336血清型奶牛金葡菌乳房炎主要的致病菌。以上通过选择性培养基上分离与筛选、生化鉴定、基因分析、BALB/c、家兔、奶牛动 物的致病性等评价，确定了 5、8和336三个血清型金葡菌为我国流行优势株，占分离奶牛乳 房炎金葡菌的92%，为候选奶牛金葡菌乳房炎优势疫苗株提供了依据。实施例2 制备奶牛 金葡菌乳房炎优势疫苗菌株免疫血清及确定候选疫苗株从确定具有代表性5、8和336血清型金葡菌奶牛乳房炎流行优势株，制备5、8和 336血清型菌株抗原，分别用5 X 107CFU/lml剂量皮下免疫家兔(金葡菌抗原及抗体阴性)， 免后21天心脏放血，血清抗体效价达到1 1600以上，再分别与临床分离奶牛金葡菌乳房炎毒株、购买美国ATCC和中国菌种库主要奶牛乳房炎标准株进行免疫试验，结果显示免疫 中和交叉率达96%，由此确定所选用的5、8和336型奶牛金葡菌优势疫苗株具有广泛的代 表性。实施例3 建立奶牛金葡菌乳房炎疫苗株三级种子批库及检定从确定具有代表奶牛乳房炎5、8和336血清型金葡菌流行优势株，分别接种于LB 培养基中，37 °C培养24小时，收取菌液，建立三级种子批库及全面检定。1.原始种子批的建立选取奶牛乳房炎5、8和336血清型金葡菌流行优势株菌落 划线接种5%绵羊血琼脂培养基上培养，置37°C培养20-24小时培养，用脱脂牛奶冲下，第 二代作为原始种子批库，加入5%脱脂奶粉分装于冻存管，冻干后-70°C以下长期保存。2.主种子批的建立取第二代5、8和336血清型奶牛金葡菌乳房炎原始种子批菌 株接种于BHI培养基，37°C培养20-24小时，第三代作为主种子批库，加入5%脱脂奶粉分装 于冻存管，冻干后-70°C以下长期保存。3.工作种子批的建立取第三代5、8和336血清型奶牛金葡菌乳房炎原始种子批 菌株接种于BHI培养基，37°C培养24小时，第四代作为主种子批库，加入20%的甘油分装于 培养瓶内，-70°C保存。4.三级种子批的检定通过对奶牛乳房炎5、8和336血清型金葡菌菌疫苗菌株原 始种子批、主种子批、工作种子批菌株以及传代30代菌株的外观、血清型别、PH值、溶解时 间、水分含量、菌落变异率、形态与染色、菌株质粒图谱、荚膜多糖、菌株毒性和免疫原性进 行了全面检定。结果显示，建立的奶牛5、8和336血清型金葡菌乳房炎疫苗三级种子批库 安全、稳定，符合疫苗生产的要求。实施例4 规模化发酵培养奶牛乳房炎金葡菌原液及灭活取奶牛5、8和336型金葡菌乳房炎疫苗工作种子批库菌株，接种于IOL细菌培养 罐的BHI培养基，37°C培养24h ；然后转接于1000L发酵罐中进行培养，37°C培养约20h，收 获菌液，取样作纯检并计算菌数；随后加入终浓度为0. 4%的甲醛溶液，37°C，转速150rpm， 灭活36-48h。随机取样连传三代无细菌生长，用无热源的PBS洗菌三次，每次4°C，6500rpm 离心15min，沉淀用于制备灭活全菌疫苗抗原，上清液用于制备荚膜多糖疫苗抗原。实施例5 纯化奶牛乳房炎金葡菌灭活全菌、荚膜多糖及检定1.制备灭活全菌抗原取规模化发酵培养的奶牛5、8和336型金葡菌乳房炎疫苗 灭活全菌，用PBS洗涤2次，6500rpm/min, 4°C离心15min，要沉淀，用PBS溶解，测定含量，冻 干或液体为纯化的灭活全菌疫苗抗原。2.粗提荚膜多糖抗原取规模化发酵培养的奶牛5、8和336型金葡菌乳房炎疫 苗发酵上清液，加入终浓度为的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，连续搅拌后4°C静置过 夜，10000rpm/min离心收沉淀为复合多糖。将复合多糖溶入2M氯化钙溶液，使十六烷基三 甲基溴化铵与多糖解离，加入终浓度为25%的乙醇，4°C静置3h或过夜，5000rpm，4°C离心 30min去核酸沉淀。收集澄清的上清液，中加入冷却的终浓度为80%的乙醇，4°C静置3h或 过夜沉淀多糖，10000rpm，4°C离心15min，收集沉淀为粗糖，用无水乙醇及丙酮各洗2次，干 燥，即为多糖粗制品，保存于-20°C以下备用。3.纯化荚膜多糖抗原将奶牛5、8和336型金葡菌荚膜多糖粗制品溶解于10%饱 和中性乙酸钠中，按1 2容量用冷酚提取2-4次，10000rpm，4°C离心20min，收集上清液， 用0. IM氯化钙溶液透析过夜，再加无水乙醇至终浓度为75%，充分振摇，4°C静置3h或过夜沉淀多糖，10000rpm，4°C离心20min，收集沉淀，用无水乙醇及丙酮各洗2次，测含量，冻干 或液体即得纯化荚膜多糖抗原。4.荚膜多糖抗原的鉴定纯化的奶牛5、8和336型金葡菌乳房炎疫苗荚膜多糖抗 原通过核酸、蛋白、总氮、总磷、分子大小、纯度、糖醛酸、氨基己糖和甲基戊糖等指标检测。 结果显示，制备的奶牛5、8和336型金葡菌乳房炎疫苗荚膜多糖抗原纯度达到95 %以上，且 呈单一各血清型荚膜多糖抗原成分、无外源因子。实施例6 制备奶牛乳房炎金葡菌荚膜多糖结合蛋白抗原及检定将纯化奶牛乳房炎5、8和336型金葡菌荚膜多糖加入溴化氢(多糖与溴化氢的重 量比例为1 0.5)活化，再加入己二酰井处理，衍化率为1-3%。再加入TT或DT蛋白或 CRM197和碳二亚胺(19. 17mg/ml)，反应得到金葡菌荚膜多糖与TT或DT蛋白或CRM197的 化学共价偶联物。采用DEAE离子交换柱进行色谱分离，即将荚膜多糖结合蛋白抗原，悬浮 于lOOmMTris，pH8. 6缓冲液中，再经过分子筛柱层析进行分离，去除未结合的蛋白，分离后 的溶液除菌过滤后，即为荚膜多糖结合TT或DT或CRM197蛋白抗原。通过高压液相纯度、外 源因子测定，结果显示荚膜多糖结合蛋白纯度达95%、偶联率达88%，呈单一结合物成分， 无外源因子。实施例7 制备奶牛金葡菌乳房炎三价灭活疫苗及检定1.奶牛金葡菌乳房炎三价灭活全菌疫苗①将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8 和336型的不同菌株)灭活全菌抗原不加佐剂，配制1Χ101(^υ/1πι1、5Χ101(^υ/5πι1无佐 剂注射剂型；②将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌抗原加入氢氧化铝 或磷酸铝，配制1 X 1010CFU/0. 5mg (铝盐)/lml、5 X 1010CFU/2. 5mg (铝盐)/5ml有铝盐佐剂 注射剂型；③将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌抗原加入等量SPOl 佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚)或SP02佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧 乙烯蓖麻油、0. 聚醚、IOug细菌鞭毛)混勻水包油样，配制1 X 101(lCFU+0. 5ml SPOl (或 SP02)/lml、5X 1010+2. 5ml SPOl (或 SP02CFU)/5ml 有 SPOl 或 SP02 佐剂注射剂型；④将纯 化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌抗原加入等量白花油佐剂混勻油包水 样，配制 1X101qCFU+0. 5ml 白花油(IFA)/lml、5X 1010CFU/+2. 5ml 白花油(IFA)/5ml 有白花 油佐剂注射剂型，以上注射疫苗剂型可为皮下注射、肌肉注射、奶头乳管注射剂型，放2-8°C 2.奶牛金葡菌乳房炎三价灭活(全菌+荚膜多糖)疫苗①将纯化奶 牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌+荚膜多糖抗原不加佐剂，配制 1 X 1010CFU+20ugCPs/Iml、5 X 1010CPU+50ugCPs/5ml无佐剂注射剂型；②将纯化奶牛金葡 菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌+荚膜多糖抗原加入氢氧化铝或磷酸铝，分别 配制 1 X 10lclCFU+20ugCPs/0. 5mg(铝盐)/lml、5X 10lclCFU+60ugCPs/2. 5mg(铝盐)/5ml 有铝盐佐剂注射剂型；③将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌+荚 膜多糖抗原加入等量SPOl佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚)或 SP02佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚、IOug细菌鞭毛)混勻水包油 样，配制 1 X 10lclCFU+20ugCPs+0. 5ml SPOl (或 SP02)/lml、5X 10lclCFU+60ugCPs+2. 5ml SPOl (或SP02)/5ml有SP01、SP02佐剂注射剂型；④将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、 8和336型)灭活全菌+荚膜多糖抗原加入等量白花油佐剂混勻油包水样，分别配制1 X 10lclCFU+20ugCPs+0. 5ml 白花油(IFA)/lml、5X 10lcl+50ugCPs+2. 5ml 白花油(IFA)/5ml 有白花油佐剂注射剂型，以上注射疫苗可作为皮下注射、肌肉注射、奶头乳管注射免疫接 种，放2-8°C备用。3.奶牛金葡菌乳房炎三价荚膜多糖结合蛋白疫苗①将纯化奶牛金葡菌乳房炎 三价(5、8和336型)荚膜多糖结合蛋白(载体蛋白TT或DT或CRM197)抗原不加佐剂， 配制 20ugCPs+10ugTT(或 DT 或 CRM197)/lml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197)/5ml 无佐剂注射剂型；②将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)荚膜多糖结合蛋白 抗原加入氢氧化铝或磷酸铝，分别配制20ugCPs+10ugTT (或DT或CRM197) /0. 5mg(铝 盐)/lml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197) /2. 5mg (铝盐)/5ml 有铝盐佐剂注射剂型； ③将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)荚膜多糖结合蛋白抗原加入等量SPOl 佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧乙烯蓖麻油、0. 聚醚)、SP02佐剂(2%角鲨烯、0. 聚氧 乙烯蓖麻油、0. 1 %聚醚、IOug细菌鞭毛)混勻水包油样，配制20ugCPs+10ugTT(或DT或 CRM197)+0. 5ml SPOl (或 SP02 或 CRM197)/lml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197)+2. 5ml SPOl (或SP02)/5ml有SP01、SP02佐剂注射剂型；④将纯化奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8 和336型)灭活荚膜多糖结合蛋白抗原加入等量白花油或IFA佐剂混勻油包水样，分别配 制 20ugCPs+10ugTT (或 DT 或 CRM197) +0. 5ml 白花油或 IFA/lml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197)+2. 5ml白花油或IFA/5ml有白花油佐剂注射剂型，以上注射疫苗可作为皮下注射、 肌肉注射、奶头乳管注射免疫接种，放2-8 V备用。4.将本发明实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌疫 苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗有佐剂或无佐剂剂型进行安全性评价。结 果可见，奶牛金葡菌乳房炎三价灭活疫苗外观见均一，无异味和染菌；PH7. 0 7. 2，通过豚 鼠、家兔试验无热原、异常毒性和急性毒性反应；通过染色和镜检无杂菌污染、热源质检测 在范围内；通过SDS-PAGE和WB检测抗原蛋白成分存在；通过免疫Balb/C小鼠1次血清中 和抗体效价在1600以上。实施例8 本发明的奶牛金葡菌乳房炎三价灭活疫苗在动物体内的免疫效果评 价1.将本发明实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎三价灭活全菌疫苗、全菌+荚膜 多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗加入或不加入相应佐剂，制备的皮下、肌肉、乳管注射 疫苗剂型，并用PBS、铝盐、SPOU SP02、白花油、IFA、细菌鞭毛为对照组，分别免疫6-8周 Balb/C小鼠、18月家兔，每组10只，其免疫剂量按实施例7疫苗剂量组(抗原1X101(ICFU、 1 X 10lclCFU+20ugCPs/lml、20ugCPs+10ugTT (或 DT 或 CRM197)/lml，免疫两次(0，28 天)；末 次免疫后14天将各组小鼠、家兔取血、分离血清和免疫细胞，及通过ELISA法测定血清、乳 汁抗体效价都在1 6400以上，采用MTT法测定中和抗体效价都在1 3200以上，采用流 式细胞仪、ELISP0T仪测定免疫细胞与血清中重要细胞因子、炎性分子、趋化因子及嗜酸性 粒细胞、中性粒细胞等动态变化使得TH2/Thl应答平衡，采用ELISA法测定乳汁slgA抗体 效价都在1 80以上。说明制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗不管是加入佐剂或没加入 佐剂均都能产生满意的双重免疫应答，且呈现出试验组有佐剂优于无佐剂组、高剂量组高 于低剂量组免疫应答效果，而对阴性照组没有产生双重免疫应答；制备的奶牛金葡菌乳房 炎灭活疫苗不管是皮下注射还是肌肉、乳管注射剂型均都能产生满意的双重免疫应答，且注射剂血清抗体效价高于乳管内注射剂型，乳管内注射的黏膜和细胞免疫效应好于肌肉和 皮下免疫途径；制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活三价荚膜多糖结合蛋白疫苗免疫应答效力优 于灭活全菌疫苗和全菌+荚膜多糖疫苗，且与后者无显著差异；制备的奶牛金葡菌乳房炎 灭活三价灭活疫苗免疫应答效力优于单价灭活疫苗；由此制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫 苗在小鼠、家兔体内具有好的免疫应答效果；加佐剂优于无佐剂组，SPOl或SP02佐剂整体 优于铝盐、白花油和IFA佐剂组，且在不同动物有一致免疫应答趋势。由此，研制的奶牛金 葡菌乳房炎灭活疫苗在小鼠体内有很好的免疫原性。2.将本发明实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌 疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗加入或不加入相应佐剂制备的皮下、 肌肉、乳管注射疫苗剂型，并用PBS、铝盐、SPOU SP02、白花油、IFA、细菌鞭毛为对照组， 分别按皮下、肌肉、乳管注射途径选择2-3岁即将进入泌乳期(即产前25d，怀孕8个月 20d)健康(即疫苗抗体阴性，病原体阴性)奶牛，每组10头；免疫剂量(抗原5X101(ICFU、 5 X 10lcl+50ugCPs/5ml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197) /5ml，免疫程序是 0，28，56 天各免 疫1次(即产前25天，产后3天、31天)；末次免疫后14天取血、分离血清和免疫细胞，采 集、乳汁，观察奶牛产奶量与质量、体温、体细胞计数、排细菌计数及通过ELISA法测定血清 抗体效价12800以上、乳汁抗体效价达到1 3200以上，采用MTT法测定中和抗体效价都 在1 12800以上，说明制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗不管是加入佐剂与没有佐剂均 都能产生满意的双重免疫应答，且呈现出试验组有佐剂优于无佐剂组、高剂量组高于低剂 量组免疫应答效果，而对阴性照组没有产生双重免疫应答；制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活 疫苗不管是皮下注射还是肌肉、乳管注射剂型均都能产生满意的双重免疫应答，且注射剂 血清抗体效价高于乳管内注射剂型，乳管内注射的黏膜和细胞免疫效应好于肌肉和皮下免 疫途径；制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活三价荚膜多糖结合蛋白疫苗免疫应答效力优于灭活 全菌疫苗和全菌+荚膜多糖疫苗，且与后者无显著差异；制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活三 价灭活疫苗免疫应答效力优于单价灭活疫苗；由此制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在奶 牛体内具有好的免疫应答效果；SP01、SP02佐剂整体优于铝盐、白花油、FIA佐剂组，且与剂 量呈正相关免疫应答趋势。依上末次免疫14天后，用临床分离5、8和336型金葡菌野毒株进行攻毒，通过导 管奶头注射将500CFU金葡菌注入乳腺乳区。攻毒后观测临床症状(发烧、乳腺肿胀)，奶样 质量(血奶、异常块、奶量减少)、进食情况(进食减少)及发病情况，通过奶样排细菌学检 测、体细胞计数SCC和血清抗体ELISA分析指标评价保护率。试验结果显示，研制的奶牛金 葡菌乳房炎灭活疫苗在奶牛体内有良好的保护率，有荚膜多糖高于无荚膜多糖疫苗组的保 护率，加佐剂组高于不加佐剂组保护率，保护率达到80%以上。实施例9 本发明奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在奶牛体内的长效免疫保护评价将本发明实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎三价(5、8和336型)灭活全菌疫苗、 全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗颈部皮下注射2-3岁即将进入泌乳期(即产 前25d，怀孕8个月20d)健康(即疫苗抗体阴性，病原体阴性)奶牛，每组20头；免疫剂量 在(抗原 5 X IO1OCFUj X 10lcl+50ugCPs/5ml、50ugCPs+20ugTT (或 DT 或 CRM197) /5ml，免疫 程序是0，28，56天各免疫1次(即产前25天，产后3天、31天)，第二年后加强免疫1次， 观察1083天，其间每隔3个月取血、奶汁，观察奶牛产奶量与质量、体细胞计数、排细菌计数及通过ELISA、ELISP0T测定抗体效价、细胞免疫的长效免疫应答及保护效果。试验结果显 示，研制的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗具有长效免疫应答和免疫保护，第一年免疫3次后， 以后每年加强免疫一次，其保护率达到80%。实施例10 本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗安全性试验1、无菌、支原体试验将实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗接种硫乙醇 酸盐培养基、营养琼脂斜面培养基和改良马丁培养基培养14d，并以无菌生理盐水做阴性对 照，培养温度为25°C、35°C。结果显示，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗未见细菌生长。将奶牛 金葡菌乳房炎灭活疫苗分别用半流体和肉汤培养基，37°C初代培养21天，次代培养21天， 无菌生理盐水做阴性对照，结果显示奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗无支原体生长。结果显示， 奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗无支原体生长。2、溶血性试验选取体重为350g左右的豚鼠，采集新鲜豚鼠血1ml，用PBS洗涤3 次，再将血细胞体积恢复并稀释10倍。PBS稀释奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗(由实施例7 制备)，分别为2倍、4倍、8倍，将豚鼠血细胞加入到稀释的待检佐剂中，8小时后，评价血球 溶解以目测或者上清浓度检测为准，并在570nm处检测吸光度。结果显示，没有发生血球破 裂，无溶血现象。说明奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗中的成分不能使红细胞裂解。因此，奶牛 金葡菌乳房炎灭活疫苗无溶血反应。3、急性毒性试验取实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗0. 5ml腹腔注射 体重为12 18g Balb/C小鼠，每组10只，同时设PBS阴性对照组，连续2周观察小鼠的活 动状态、体重变化和存活率。结果表明，实验小鼠全部存活，没有出现竖毛、精神萎靡、行动 迟缓等不良症状，而体重呈现增加，由此证明奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在试验的浓度下 对动物是安全的，且14天后处死进行大体解剖检查，未见脏器有病理改变。在体重为8 IOkg的Beagle狗体内的急性毒性结果取实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗肌 肉注射15ML，每组10只，同时设PBS阴性对照组，连续2周观察行为、体重和存活率变化。 结果可见，Beagle狗未见毒性反应，行为正常，没有死亡，与对照组狗比较无差异，各狗体重 有所增加，并处死大体解剖未见脏器有明显的病理改变。因此，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗 无急性毒性反应，使用是安全的。4、过敏试验研究取实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗皮下接种体重为 250 350g Hartley豚鼠，每个样品接种豚鼠5只，每只接种0.5ml，隔日一次，共3次。第 3次注射后21天，耳静脉给予相同奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗0.5ml，并用人血白蛋白和生 理盐水以同样的方法分别接种3只豚鼠作为阳性、阴性对照。注射后30分钟及3天观察动 物，阳性、阴性对照均成立，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗组豚鼠无死亡，且无鼻痒、喷嚏、烦 躁不安、呼吸困难、休克、痉挛等过敏症状。因此，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在动物体内无 过敏反应。5、兔热源质试验取预检合格的体重为2 3kg家兔3只固定，30分钟后测 量体温，共测2次，间隔30分钟，要求2次温差不大于0. 2°C，各家兔2次平均温度在 38. 6-39. 5°C。将实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗预热至38°C，于第2次测温后 15分钟内，自家兔耳边静脉缓缓注入0. 5ml/只。注射后每隔30分钟测量体温1次，连测6 次。结果显示奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗给予家兔个体升温未超过0. 2°C，3只家兔升温 总和未超过0. 40C，没有引起家兔的发热反应。因此，制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗无热源质。6、免疫病理损伤试验由实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗通过小鼠、 家兔和奶牛外周血抗体亚型、趣化因子、炎性因子、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、嗜碱性细胞 及气管、肺脏、肝脏、脾脏、肾脏等检测。试验结果显示，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗免疫接 种不管在小动物，或是在奶牛体内Th2/Thl免疫应答趋于平衡，没有免疫器官损伤的迹象， 因此具有安全性。实施例11 本发明奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗的稳定性实验由实施例7制备的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗，分别置于2_8°C、室温(20_25°C)、 37°C 1周、2周、1个月、3个月、6个月、12个月、18个月和24个月，取样观察外观、PH值、 无菌、电镜观察粒径、免疫动物观察安全性。结果显示奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗放置 2-80C 24个月内均无变色分层等现象，PH值在7. 0-7. 2之间无变化，电镜观察粒径大小保 持一致，且注射给Balb/c小鼠表现正常；奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗放置室温25°C 3个月 内均有好的稳定性；奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗放置室温37°C 1个月内均有好的稳定性效 果。由结果说明，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗放置2-8°C理化性质、生物学性能稳定，有效期 至少24个月。
权利要求
一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法，其特征是(1)通过对奶牛乳腺炎奶汁样品进行分离、鉴定，确定奶牛金黄色葡萄球菌流行优势株为5、8、336血清型的不同菌株；制备5、8、336血清型优势流行菌株兔血清，与已有国内外临床分离奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎菌代表株免疫交叉中和达96％以上，由此选用的奶牛乳房炎5、8、336型金黄色葡萄球菌优势疫苗株具有代表性的流行株；在本方法中，包括但不限于5、8、336血清型金葡菌作为奶牛乳腺炎疫苗候选优势菌株；包括任何适宜于制备奶牛乳房炎金葡菌疫苗生产的当前和今后广泛流行的金葡菌野生株；(2)选用奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎5、8、336血清型优势疫苗株，通过BHI培养传代、建立奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗原始种子批、主种子批和工作种子批库，进一步通过理化性质、基因特征、毒理和免疫原性等全面分析，表明建立的奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌疫苗菌株三级种子批库符合疫苗生产用要求；在本方法中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌建立种子批库；包括适用于当前和今后广泛流行的金葡菌野生株或突变菌株所建立疫苗种子批库疫苗的生产；(3)通过奶牛乳房炎5、8、336血清型金黄色葡萄球菌苗工作种子批株，从10L到1000L发酵在BHI培养基中放大培养，制备奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎菌苗原液，经甲醛灭活、离心分离、生化提取制备了纯化5、8、336等血清型灭活全菌、荚膜多糖抗原，抗原纯度达95％；通过对温度、时间、接种量等培养条件的优化，获得规模化生产灭活全菌、荚膜多糖疫苗抗原原液；进一步进行血清型别、理化性质、基因特征、外源因子、免疫原性等全面鉴定，由此可规模化用于疫苗的生产；在本方法中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌苗工作种子批株及BHI培养基用于疫苗原液规模化生产；包括用于当前和今后广泛流行的候选金葡菌优势疫苗株及LB等培养基介质；(4)纯化的奶牛5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活荚膜多糖疫苗原液，用偶联剂与破伤风毒素蛋白(TT)、白喉毒素蛋白(DT)、无毒力白喉毒素蛋白(CRM197)或其他合适的载体蛋白分子；依Pr L Ps结构式偶联，其中，Pr是载体蛋白，Ps是奶牛金葡菌荚膜多糖，L是共价键、或连接基团，且Ps∶Pr的质量比为0.5 3.5∶1；先采用溴化氢活化多糖，然后再采用碳二亚胺将活化的多糖与蛋白共价偶联；制备出奶牛金葡菌乳房炎荚膜多糖结合蛋白抗原原液，交联率达85％以上，由此TT或DT或CRM197均可作为该疫苗载体结合蛋白；在本方法中，包括但不限于5、8、336血清型金黄色葡萄球菌灭活荚膜多糖和TT、DT、CRM197交联载体蛋白；包括适用于当前和今后广泛流行金葡菌株荚膜多糖及其它载体蛋白 分子；(5)制备的有效剂量纯化奶牛5、8、336型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活全菌(比如1～10×1010CFU)、全菌(比如1～10×1010CFU)+荚膜多糖(比如10～60Ug)抗原、荚膜多糖结合蛋白抗原(比如40～60Ug/CPs 10～20Ug/TT或DT或CRM197)分别与常规用量的白花油、FIA、铝盐、MF59、SP01和SP02等疫苗佐剂按比例混均匀，制备奶牛金葡菌乳房炎灭活全菌、全菌+荚膜多糖、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免疫BALB/c鼠、家兔和奶牛动物，间隔28天，皮下免疫2次，间断采集奶汁、血清、血细胞及脾细胞，观察奶牛产奶量与质量、体温、体重、体细胞计数、排细菌计数及ELISA、ELISPOT测定抗体效价、细胞免疫水平及死亡情况。试验结果可见，这几种佐剂均能提高奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗抗体滴度、依次是FIA、白花油、SP01、MF59和铝盐佐剂，且在不同动物呈现一致性趋势；由此SP01、SP02、MF59、白花油、FIA和铝盐均可有效的作为奶牛乳房炎灭活疫苗的佐剂；在本方法中，包括但不限于SP01、SP02、MF59、白花油、FIA和铝盐佐剂中的一种或几种用于奶牛金葡菌灭活疫苗的制备；包括免疫刺激复合物、细胞因子、脂质体等佐剂用于制备奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗；(6)本发明的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗可不含有佐剂，也可以含有SP01、SP02、MF59、白花油、FIA和铝盐佐剂中的一种或几种，按有效剂量制备有或无佐剂的奶牛金葡菌灭活单价、二价、三价、多价(5、8、336等血清型的不同菌株)灭活菌体(1～10×1010CFU)疫苗注射剂型；制备有或无佐剂的奶牛金葡菌单价、多价(5、8、336等血清型)灭活全菌(1～10×1010CFU)+荚膜多糖(10～60Ug)疫苗注射剂型；制备有或无佐剂的奶牛金葡菌单价、二价、三价、多价(如五价)灭活荚膜多糖结合蛋白(40～60Ug/CPs 10～20Ug/TT或DT或CRM197)疫苗注射剂型；在本发明专利中，包括但不限于制备5、8、336血清型金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗；包括适用于当前和今后广泛流行奶牛乳房炎新的金葡菌野生株或突变株灭活疫苗注射剂型的制备。
2.根据权利要求1所述的一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗的制备方法，其特 征是奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗注射剂型可皮下注射，也可肌肉、乳头管注射、透皮免疫， 还可以一种或几种联合免疫，制备有或无佐剂的奶牛金葡菌不同剂量单价、二价、三价、多 价(如五价)灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免疫BALB/ c、豚鼠、家兔和奶牛动物，观察过敏性反应、异常毒性、热源质反应、一般毒性。奶牛金葡菌 乳房炎灭活疫苗制品接种动物是安全的。
3.根据权利要求1所述的本发明的一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗的制 备方法，其特征是奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗有或无佐剂的灭活单价、二价、三价、多价 (如五价)不同剂量灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗，分别免疫 BALB/c、家兔和奶牛动物，间断采集奶汁、血清、血细胞及脾细胞，观察奶牛奶产量、奶汁质 量、体温、体细胞计数、排细菌数、抗体效价、脾细胞计数及细胞因子变化，通过量效、时效、 次效测定抗体和细胞免疫水平以评价免疫原性；进一步在2-3岁即将进入泌乳期(即产前 25d，怀孕8个月20d)健康奶牛，免疫剂量是有效剂量灭活全菌疫苗(比如5 X IOltlCFU)、灭 活全菌+荚膜多糖(比如5X 101QCFU+50UgCPS)、荚膜多糖结合蛋白(比如50UgCPs+20UgTT 或DT或CRM197)疫苗，0，28，56天各免疫1次(即产前25天，产后3天、31天)，末次免疫 后14天用500CFU 5、8、336金葡菌野生菌株乳头管内注射攻毒，间断采集奶汁、血清、血细 胞及脾细胞，观察牛奶产量、质量、体温、体细胞计数、排细菌数、抗体效价、脾细胞计数及细 胞因子等指标评价免疫保护率0结果显示，制备的不管是皮下或是肌肉或是乳头管注射、 不管是单价或是多价、不管是有佐剂或是无佐剂奶都有产生高效价抗体滴度，与剂量呈相 关，且5X 101QCFU、50UgCPs、20Ug TT或DT或CRM197达到平台期，加佐剂好于无佐剂组，多 价(如五价)好于三价、三价好于二价、二价好于单价，有荚膜多糖好于灭活全菌疫苗，在不 同动物有一致免疫应答趋势，加荚膜多糖可提高免疫保护率，奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗在奶牛体内免疫保护率80%以上，由此，研制的奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗能有效保护乳 房炎的发生。
4.根据权利要求1所述的本发明的一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗的制备 方法，其特征是奶牛金葡菌乳房炎灭活疫苗有或无佐剂的灭活单价、二价、三价、多价(如 五价)灭活全菌疫苗、全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗制品，分别置于4°C、室 温(20-25) °C和37°C，从外观、pH、蛋白含量、动物免疫原性等指标观察疫苗稳定性；奶牛金 葡菌乳房炎灭活疫苗制品放置2 8°C稳定性良好，有效期2年以上。
全文摘要
本发明公开了一种奶牛金黄色葡萄球菌乳房炎灭活疫苗及其制备方法，主要包括5、8、336血清型不同菌株的金黄色葡萄球菌感染性奶牛乳房炎疫苗优势流行菌株，进一步通过发酵规模化生产菌液、灭活、纯化等工艺，经此形成灭活全菌、全菌+荚膜多糖、荚膜多糖结合蛋白抗原，不加或加入白花油、FIA、铝盐、MF59、SP01、SP02佐剂、免疫刺激复合物、免疫细胞因子等佐剂，制备单价、二价、三价、多价(如五价)奶牛5、8、336血清型不同菌株的金黄色葡萄球菌乳房炎灭活全菌疫苗、灭活全菌+荚膜多糖疫苗、荚膜多糖结合蛋白疫苗注射剂型，通过皮下注射、肌肉注射、乳头管注射、微针透皮免疫接种奶牛。
文档编号C12R1/445GK101979089SQ201010543949
公开日2011年2月23日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘永祥, 孙艺萍, 李敏, 李竟敏, 杨定兴, 杨秀兰, 王鋮, 高啸 申请人:赤峰博恩药业有限公司