已经提出了一种新的动物疫苗接种策略来解决人畜共患病的流行病学问题。病理生物学科学家正在探索像靶病原体一样通过种群传播的可传播疫苗的可能性。

人畜共患病原体是起源于动物的疾病。这些疾病中有许多有可能传播到人类，或者已经这样做。SARS-COV-2是导致COVID-19的病毒，只是最近引起的疾病之一人畜共患溢出。传染病专家知道许多动物种群 - 例如蝙蝠- 可以充当人畜共患病毒的储层。单个动物的疫苗接种只是减缓这些病原体传播的众多策略之一。

疫苗接种动物以防止疾病传播

“ SARS，MERS，EBOLA，NIPAH和一系列体育症病毒感染偶然地溢出到人类人群中，通常仅由于其在人类宿主中的不良传播而导致的，再加上新兴流行病的早期阶段的强烈公共卫生控制工作，”说Scott Nuismer和詹姆斯·布尔，爱达荷大学的计算生物学教授。Nuismer，Bull及其研究小组对病毒和疫苗传播进行了广泛的建模。

在这些疾病传播之前停止这些疾病将导致生命损失和流行的经济成本大幅下降。当前有两种主要方法可以控制人畜共患病原体，然后才能将疾病传播给人类：挑剔患病的动物种群，并通过捕获和释放程序或通过分发疫苗系列的诱饵来接种脆弱的动物种群。两种方法都有缺点，尤其是当有关动物种群的流动迅速或处于难以到达的位置时。可传播的疫苗将显着减少接种动物所需的努力量。

减毒或重组疫苗

病毒学家正在看两种类型的疫苗作为潜在候选者用于传播疫苗计划：减弱和重组载体疫苗。²

活疫苗的活疫苗由病原病毒的弱版制成，可以复制而不会引起疾病。通过基因操纵，病毒生长率降低。但是，正如Nuismer和Bull指出的那样，毒力和透气性通常是联系的。这意味着减弱过于弱而无法引起疾病的疫苗也可能无法传播给其他宿主。

重组载体疫苗使用良性病毒，将病原体基因组的部分插入其中。良性矢量的选择取决于许多因素，包括其自身的传输速率以及目标物种是否已经存在。对载体或病原体的免疫力将减慢疫苗的扩散。转基因插入物必须具有免疫原性，但也必须足够稳定才能通过自我复制生存。

一种新兴技术

可转移的疫苗的风险类似于当前带有疫苗诱饵的活动，因此被充分理解。

另一方面，可传播的疫苗是一项需要进一步风险评估的新兴技术。一种这种风险是，增加复制允许更多的机会将衰减的疫苗进化回毒力。在传播过程中的进化变化是不可避免的，因为疫苗必须自我复制才能扩散。由于其遗传密码中的一些核苷酸取代，减弱的病毒被削弱。这些病毒在复制突变后可能会恢复为野生型毒力，这些遗传变化消失了。这是报告脊髓灰质炎病毒免疫力低的群体中，口服脊髓灰质炎疫苗，导致暴发。³由于有恢复到野生型病原体，Nuismer和Bull的风险建议这种减毒的疫苗可能最能用于打击不感染人类的​​病原体：“开发安全但高度可传播的衰减疫苗可能具有挑战性。”

重组疫苗可以减轻这种毒力风险，因为进化突变可能导致疫苗恢复回原始的良性病毒。但是，这意味着他们也可能失去充当疫苗的能力。增加插入载体基因组中的病原体抗原数量可能有助于增加疫苗的寿命。

Nuismer和Bull说：“重组疫苗是传播疫苗的先验方法。”但是，他们指出，如果重组疫苗使用新型媒介来避免人群中已经存在免疫力，则仍然存在进化为病原体的风险。

豪尔赫·奥索里奥教授同意，通常，重组疫苗比减毒疫苗更安全。奥索里奥（Osorio）是威斯康星大学兽医学院病理生物学科学系教授，在许多不同的新兴传染病方面具有疫苗开发方面的经验。由于可传染性疫苗固有的风险，他更喜欢使用可转移的疫苗。他说：“疫苗的最重要方面之一是保留安全。”这些病毒用来创建这些疫苗的可能性可能会传播到目标人群以外的种群或物种，包括人类。

Nuismer和Bull描述除了使用重组载体疫苗外，还可以减轻这些风险的潜在方法。使用特异性载体可以最大程度地减少这些病毒在目标群体之外传播的机会。疫苗的设计可能包括自我调节机制，以使传播足够低，以至于病毒最终会自我脱离。物种特异性疫苗的测试将在相关的储层物种中进行，以确定跨物种溢出和有效性的可能性。

有希望的计算模型

2001年，在孤立的野兔种群中，重组疫苗针对兔出血性疾病的成功试验是报告在日记中疫苗。⁴释放前将一半的兔子种群注入疫苗。一个月后，发现一半的无接种人群通过疫苗传播接种疫苗。在1994年，类似方法建议在澳大利亚对野生哺乳动物进行消毒。⁵

尽管进行了这些早期测试，但有效的可传染性疫苗仍主要是理论上的。关于该主题的大多数论文都是计算，描述了有希望的数学模型，这些模型表明可传播疫苗可以成功地用于人畜共患病。论文解释说，数学模型的局限性将需要在实验室和现场测试中进行检查。这些模型对矢量传播性和疫苗感染做出了几个假设，只能进行测试体内。尽管存在现有感染或免疫力，理想的疫苗向量仍需要感染宿主。

在靶向众所周知的人畜共患病原体（例如狂犬病）时，可传染性疫苗的初步发育将是最有效的。正如Nuismer和Bull所指出的那样，狂犬病是一个很好的目标，因为它已经有了一种野生动植物疫苗，只需要使自我播种。但是，通过这种方法有效消除狂犬病将需要不同的疫苗才能靶向每个储层物种。

奥索里奥（Osorio）的小组目前正在开发可转移的狂犬病疫苗的开发，该疫苗将用于类似果冻样物质的蝙蝠。小组提出了这个方法关于白鼻综合征，并使用荧光生物标志物测试了该理论同年。^{6，，，，7}Osorio说，狂犬病疫苗测试的方法和结果将在即将到来的论文中描述。

人类应用不太可能

奥索里奥说，有些人类疫苗已经具有一定的传播性。接种可能会导致粘膜膜中存在减弱病毒，例如鼻喷雾流感疫苗。但是，他警告说，可传播性仍然有太多风险，因为它是野生动植物疫苗的理想品质。诸如脊髓灰质炎疫苗恢复到野生型毒力之类的事件激发了仔细的风险评估。

疫苗研究人员似乎同意，至少在初始应用中，应将可传染性疫苗针对动物种群。在出现之前识别高风险病原体是理想的选择，但是即使有野生动植物的监测和病毒表征，这也很难可靠。因此，在建立关于众所周知的人畜共患病毒的研究时，可传播的疫苗将是最有效的。

有关储层物种的生物学信息将帮助科学家选择疫苗接种的理想时机，哪些动物可能会在最远的地方传播疫苗。疫苗开发人员还需要在可传播和可转移的疫苗之间做出决定，并设计其向量以提高最小风险和最大效率。“我们的结果表明，弱传播疫苗的耐用性往往受到与病原体竞争的限制，而强烈可传播的疫苗的耐用性受到进化稳定性的限制，”说Layman，Tuschhoff和Nuismer。

Nuismer和Bull补充说，矢量选择至关重要。“理想的矢量将具有较大的，插入耐受性的基因组，具有低突变率，并且不会因重要的流行病学和进化参数之间的权衡而过度限制。”一个最近的纸Nuismer的小组评估了使用β-病毒作为重组疫苗的向量的潜力。⁸这些病毒是疫苗向量的良好候选者，“由于它们在重要的水库物种，高物种特异性以及大多数天然储层中的轻度或不可检测的毒力中，它们的分类分布广泛”。

需要进行广泛的研究以实现成功的传播疫苗。Nuismer和Bull说：“重组可传播疫苗的成功应用可能至少需要考虑功效，传输速率，抗原冗余性和突变率。”

参考：

1。Nuismer SL，Bull JJ。自我引起的疫苗以抑制人畜共患病。Nat Ecol Evol。2020; 4（9）：1168-1173。doi：10.1038/s41559-020-1254-y。

2。Layman NC，Tuschhoff BM，Nuismer SL。设计可传播的病毒疫苗，以实现进化鲁棒性和最大效率。病毒进化。2021; 7（1）。doi：10.1093/ve/veab002。

3。Famulare M，Chang S，Iber J等。现场萨宾疫苗的恢复：尼日利亚的萨宾风病毒分离株的综合分析。Sandri-Goldin RM编辑。病毒学杂志。2016; 90（1）：317-331。doi：10.1128/jvi.01532-15。

4。Torres JM，SánchezC，Ramı́rez MA等。可传播的重组疫苗针对粘膜瘤病和兔出血性疾病的首次野外试验。疫苗。2001; 19（31）：4536-4543。doi：10.1016/s0264-410x（01）00184-0。

5. tYndale-Biscoe C.病毒载体的免疫感应野生哺乳动物。再现Fortil Dev。1994; 6（3）：281。doi：10.1071/rd9940281。

6。Rocke TE，Kingstad-Bakke B，WüthrichM等。针对白鼻综合征的病毒载体疫苗候选者诱导小棕色蝙蝠诱导抗真菌免疫反应（myotis lucifugus）。Sci代表。2019; 9（1）。doi：10.1038/S41598-019-43210-W。

7。Bakker KM，Rocke TE，Osorio JE等。荧光生物标志物证明了可扩展的疫苗控制野生蝙蝠传播的前景。Nat Ecol Evol。2019; 3（12）：1697-1704。doi：10.1038/S41559-019-1032-X。

8. vArrelman TJ，Remien CH，Basinski AJ，Gorman S，Redwood A，Nuismer SL。量化贝代瑟病毒载体的透射疫苗的有效性。PNAS。2022; 119（4）：E2108610119。doi：10.1073/pnas.2108610119。