Revaccination of Cattle with Bacill

Revaccination of Cattle with Bacille Calmette-Guérin Two Years after First Vaccination when Immunity Has Waned, Boosted Protection against Challenge with Mycobacterium bovis
Natalie A. Parlane,1 Dairu Shu,1 Supatsak Subharat,1 D. Neil Wedlock,1 Bernd H. A. Rehm,2 Geoffrey W. de Lisle,3 and Bryce M. Buddle1,*
Ann Rawkins, Editor
Author information ► Article notes ► Copyright and License information ►
Go to:
Abstract
In both humans and animals, controversy exists concerning the duration of protection induced by BCG vaccine against tuberculosis (TB) and whether revaccination enhances protection. A long-term study was undertaken to determine whether BCG-vaccinated calves would be protected against challenge with Mycobacterium bovis 2½ years after vaccination and to determine the effect of revaccination after 2 years. Seventy–nine calves were divided into five groups (n = 15–17 calves/group) with four of the groups vaccinated subcutaneously with 105 CFU of BCG Danish at 2–4 weeks of age and the fifth group serving as non-vaccinated controls. Three of the four BCG-vaccinated groups were revaccinated 2 years after the initial vaccination. One BCG-vaccinated group was revaccinated with BCG. A second group was vaccinated subcutaneously with a TB protein vaccine consisting of biopolyester particles (Biobeads) displaying two mycobacterial proteins, ESAT-6 and Antigen 85A, mixed with an adjuvant. A third group was vaccinated with TB proteins from M. bovis culture filtrate, mixed with an adjuvant. Twenty-three weeks after the BCG revaccination, all animals were challenged endotracheally with virulent M. bovis and a further 13 weeks later, animals were killed and necropsied to determine protection against TB. The BCG-vaccinated animals produced positive tuberculin caudal fold intradermal (15 of 62 animals) and IFN-γ TB test responses (six of 62 animals) at 6 months after vaccination, but not at subsequent time-points compared to the non-vaccinated animals. Calves receiving a single vaccination with BCG vaccine 2½ years prior to challenge were not protected against TB, while those revaccinated with BCG 2 years after the initial vaccination displayed significant reductions in lung and pulmonary lymph node lesion scores compared to the non-vaccinated animals. In contrast, no reduction in lesion scores was observed in the animals revaccinated with the TB protein vaccines with their immune responses biased towards induction of antibody.

Go to:
Introduction
Bovine tuberculosis (TB) caused by Mycobacterium bovis constitutes a major animal health problem in many countries and improved control strategies are urgently required. Although, the implementation of “test and slaughter” control programmes have resulted in bovine TB being eradicated from a number of countries [1], these measures have been less effective in countries which have wildlife reservoirs of M. bovis infection or where these programmes are economically or socially not acceptable. Currently, there is renewed interest in the use of TB vaccines for cattle from the realisation of the financial impact of bovine TB on animal health and trade and also due to the difficulty of control of the disease. There are no TB vaccines licenced for use in cattle, although BCG vaccine has been shown to induce significant levels of protection against experimental challenge with M. bovis in short term trials and in recent field trials (reviewed in [2]). The major caveats which have restricted BCG being used in cattle until now have been that protection may not be complete and vaccination sensitises animals to respond in routine TB diagnostic tests.

The diagnostic issue can be overcome by using new tests which can differentiate infected from vaccinated animals (DIVA tests) using antigens which are not expressed by BCG [3], [4]. However, widespread use of these tests may be constrained by economic or practical considerations. Encouragingly, tuberculin intradermal test responses have been shown to rapidly decline between 6–9 months after BCG vaccination when measured by the single intradermal comparative cervical tuberculin test (SICCT) [5]. Further studies are now required to determine whether a similar decline in tuberculin intradermal test sensitivity is observed in cattle which are tuberculin-tested using the intradermal caudal fold test (CFT). This test is undertaken in countries in the Southern hemisphere and North America as it is more cost-effective and practical for the yarding conditions which exist in these regions. For this test, bovine tuberculin is inoculated intradermally into the caudal fold of the tail, in contrast to the SICCT where responses to bovine and avian tuberculin are compared following intradermal inoculations in the neck.

To improve the efficacy of BCG vaccination of cattle, insights can be gained from studying the use of BCG vaccine in humans. Conversely, cattle can also be a useful model for improving BCG use in humans [6], [7]. It is recognised that BCG vaccination provides protection against childhood tuberculous meningitis and miliary TB, although efficacy against pulmonary TB in children and adults is highly variable, ranging from 0 to 80% [8]. The higher efficacy is seen in individuals with no detectable prior exposure to environmental mycobacteria (negative tuberculin intradermal test response) [9]. In humans, there is continuing debate concerning the duration of immunity induced by BCG vaccination and whether revaccination with BCG is effective. Where BCG is protective, the duration of protection is variable, averaging about 10 years [10], although protection lasting 40–50 years has been observed in American Indians and Alaskan natives [11], [12]. Revaccination of older children and adults has not been recommended by WHO as it is thought to be neither sufficiently protective nor cost-effective [13], [14], although a recent analysis by Dye [9] has questioned this view.

A recent study in cattle investigated the duration of protection induced by BCG vaccination and showed that a significant level of protection was induced when cattle were experimentally challenged with M. bovis 12 months after vaccination, but not after 24 months [15]. It is possible that a limited protective effect was present up to 24 months as lesion scores were 20% lower than those in the non-vaccinates, but these did not reach significance due to relatively small group sizes. Larger group sizes are required to answer this question as well as to determine whether protection can be enhanced by revaccination with BCG.

A strategy being pursued in the development of improved human vaccines has been to prime individuals with BCG and later boost immunity with either TB protein or virus-vectored vaccines expressing mycobacterial antigens [16]. Vaccination studies in cattle have shown that co-adminstration of BCG and a TB protein vaccine consisting of M. bovis culture filtrate protein mixed with an adjuvant have induced better protection than BCG alone [17], [18]. Revaccinating BCG-vaccinated cattle with a TB protein vaccine could be a means to enhance longevity of protection.

The aims of the current study were to establish how long BCG vaccination interfered with the interpretation of the tuberculin intradermal CFT and the whole blood interferon-γ (IFN-γ) test, whether BCG-vaccinated calves were protected against a TB challenge after 2½ years and if protection was enhanced by revaccination with BCG or with TB protein vaccines. The two TB protein vaccines comprised a M. bovis CFP vaccine [17], [18] and a TB protein vaccine consisting of biopolyester particles (Biobeads) displaying two mycobacterial proteins, ESAT-6 and Antigen 85A (Ag85A) which has been shown to induce protection in a mouse TB model [19].

Go to:
Materials and Methods
Ethics statement

All animal procedures were approved by AgResearch Grasslands Animal Ethics Committee; permit number 12413.

Animals

Seventy-nine Friesian-cross, Ayrshire and Jersey, female calves, 1-week old were obtained from herds which were accredited as TB-free and from areas of New Zealand where both farmed and feral animals were free of TB. The calves were fed pooled colostrum for the first 4 weeks and then maintained on whole milk for a further 4 weeks. Meal was provided for the calves from 1 to 10 weeks of age, until they were weaned onto a pasture-only diet. The calves were kept on wood shavings for the first 5 weeks and on pasture thereafter. Immediately prior to the cattle being challenged with M. bovis at 2½ years of age, they were moved to a biocontainment unit where they grazed on pasture and crops.

Bacterial strains and vaccines

The lyophilised M. bovis BCG Danish 1331 vaccine (Statens Serum Institute, Copenhagen, Denmark) formulated for human use was used to vaccinate the calves. Each vial of vaccine contained 2–8×106 CFU of BCG as specified by the manufacturer within the specified shelf life. M. bovis strain 83/6235, originally isolated from a tuberculous possum in New Zealand, was used as the challenge strain and had been used in previous vaccination/challenge studies in cattle [17], [20]. Bacteria were grown to mid-log phase in Tween albumin broth (Dubos broth base, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA) supplemented with 0.006% (vol/vol) alkalinized oleic acid, 0.5% (wt/vol) albumin fraction V and 0.25% (wt/vol) glucose. Dilutions were made in Tween albumin broth to obtain the dose for inoculation. The number of CFU inoculated was determined retrospectively by plating 10-fold dilutions on Middlebrook 7H11 (Difco) supplemented with 0.5% (wt/vol) albumin, 0.2% (wt/vol) glucose and 1% (wt/vol) sodium pyruvate as previously described [20].

Preparation of vaccines and vaccination

The BCG vaccine was prepared by reconstituting the vial of vaccine in 1ml of Sauton medium (Statens Serum Institute) and diluted 1∶4 in phosphate buffer saline (PBS). The 0.5ml dose of the diluted vaccine contained 2 to 8×105 CFU of BCG and re

Kết quả (Việt) 1:

Revaccination gia súc với Bacille Calmette-Guérin hai năm sau khi tiêm chủng đầu tiên khi miễn dịch có Waned, thúc đẩy mạnh mẽ bảo vệ chống lại các thách thức với Mycobacterium bovisNatalie A. Parlane, 1 Dairu Thục, 1 Supatsak Subharat, 1 D. Neil Wedlock, 1 Bernd H. A. Rehm, 2 Geoffrey W. de Lisle, 3 và Bryce M. Buddle1, *Ann Rawkins, biên tập viênTác giả thông tin ► bài viết ghi chú ► bản quyền và giấy phép thông tin ►Đi tới:Tóm tắtTrong cả hai người và động vật, tranh cãi tồn tại liên quan đến thời gian bảo vệ gây ra bởi BCG vắc xin chống lại bệnh lao (TB) và cho dù revaccination tăng cường bảo vệ. Một nghiên cứu lâu dài đã được tiến hành để xác định liệu tiêm phòng BCG bê sẽ được bảo vệ chống lại các thách thức với Mycobacterium bovis 2½ năm sau khi tiêm phòng và để xác định tác dụng của revaccination sau 2 năm. Bảy mươi-chín con bê được chia thành năm nhóm (n = 15-17 bê/nhóm) với bốn của các nhóm chủng ngừa subcutaneously với 105 CFU BCG Đan lúc 2-4 tuần tuổi và đội thứ năm phục vụ như phòng không tiêm phòng điều khiển. Ba trong số bốn BCG tiêm phòng nhóm đã là revaccinated 2 năm sau khi tiêm phòng ban đầu. Một nhóm tiêm phòng BCG revaccinated với BCG. Một nhóm thứ hai đã được tiêm phòng subcutaneously với một vắc xin ngừa lao protein bao gồm biopolyester hạt (Biobeads) Hiển thị hai protein mycobacterial, ESAT-6 và kháng nguyên 85A, trộn với một bổ. Một nhóm thứ ba được tiêm phòng với TB protein từ M. bovis văn hóa tinh, trộn với một bổ. Hai mươi ba tuần sau khi BCG revaccination, tất cả động vật đã thách thức endotracheally với độc M. bovis và thêm 13 tuần sau đó, động vật đã thiệt mạng và necropsied để xác định bảo vệ chống lại bệnh lao. Động vật chủng ngừa BCG sản xuất tích cực tuberculin đuôi gấp intradermal (15 trên tổng 62 động vật) và IFN-γ TB kiểm tra phản ứng (sáu trong số 62 loài động vật) tại 6 tháng sau khi tiêm chủng, nhưng không phải lúc tiếp theo thời gian-điểm so với các loài động vật không tiêm phòng. Bắp chân nhận được một tiêm phòng duy nhất với vắc xin BCG 2½ năm trước để thách thức đã không được bảo vệ chống lại bệnh lao, trong khi những người revaccinated với BCG 2 năm sau khi tiêm phòng ban đầu hiển thị giảm đáng kể trong phổi và hạch bạch huyết phổi tổn thương điểm so với các loài động vật không tiêm phòng. Ngược lại, không có giảm tổn thương điểm được quan sát thấy ở các loài động vật revaccinated với vắc xin protein TB với phản ứng miễn dịch của họ thành kiến về phía cảm ứng của kháng thể.Đi tới:Giới thiệuBò bệnh lao (TB) gây ra bởi Mycobacterium bovis tạo thành một vấn đề lớn thú y ở nhiều nước và cải thiện điều khiển chiến lược được yêu cầu cấp bách. Mặc dù, việc thực hiện các chương trình điều khiển "thử nghiệm và giết mổ" có kết quả trong bò TB được loại trừ từ một số quốc gia [1], những biện pháp này đã ít hiệu quả trong nước mà có động vật hoang dã Hồ chứa của M. bovis nhiễm trùng hoặc nơi mà các chương trình này là kinh tế hoặc xã hội không chấp nhận được. Hiện nay, còn mới quan tâm đến việc sử dụng của TB vắc xin cho gia súc từ việc thực hiện của tác động tài chính của bò TB về thú y và mậu dịch và cũng có thể do những khó khăn trong kiểm soát của bệnh. Không có không có vắc xin TB chế để sử dụng trong gia súc, mặc dù BCG vắc xin đã được chứng minh để tạo ra các mức độ quan trọng của bảo vệ chống lại các thách thức thử nghiệm với M. bovis trong các thử nghiệm ngắn hạn và ở tại trường thử nghiệm (xem xét trong [2]). Hãy cẩn thận lớn mà có hạn chế BCG được sử dụng trong các gia súc cho đến bây giờ đã là bảo vệ có thể không được hoàn thành và tiêm phòng sensitises động vật để đáp ứng trong thói quen TB chẩn đoán xét nghiệm.Chẩn đoán vấn đề có thể được khắc phục bằng cách sử dụng thử nghiệm mới mà có thể phân biệt nhiễm từ tiêm chủng động vật (DIVA xét nghiệm) bằng cách sử dụng kháng nguyên mà không được thể hiện bởi BCG [3], [4]. Tuy nhiên, các sử dụng rộng rãi của các xét nghiệm có thể được hạn chế bởi cân nhắc thực tế hoặc kinh tế. Encouragingly, tuberculin intradermal thử nghiệm phản ứng đã được hiển thị nhanh chóng từ chối giữa 6 – 9 tháng sau khi tiêm chủng BCG khi đo bằng đơn intradermal so sánh cổ tử cung tuberculin thử nghiệm (SICCT) [5]. Nghiên cứu thêm bây giờ được yêu cầu để xác định liệu một sự suy giảm tương tự trong tuberculin intradermal kiểm tra độ nhạy quan sát thấy ở gia súc tuberculin-thử sử dụng thử nghiệm intradermal đuôi gấp (CFT). Kiểm tra này được thực hiện tại các quốc gia ở bán cầu Nam và Bắc Mỹ vì nó là chi phí hiệu quả hơn và thiết thực cho các điều kiện yarding mà tồn tại ở những vùng này. Đối với thử nghiệm này, bò tuberculin tiêm chủng intradermally vào các nếp gấp đuôi của đuôi, trái ngược với SICCT nơi hồi đáp tới tuberculin bò và gia cầm được so sánh sau intradermal inoculations ở cổ.Để cải thiện hiệu quả của BCG tiêm phòng gia súc, những hiểu biết có thể được thu được từ nghiên cứu sử dụng BCG vắc xin ở người. Ngược lại, gia súc cũng có thể là một mô hình hữu ích cho việc cải thiện sử dụng BCG ở người [6], [7]. Nó được công nhận tiêm phòng BCG cung cấp bảo vệ chống lại thời thơ ấu tuberculous viêm màng não và miliary TB, mặc dù hiệu quả chống lại bệnh lao phổi ở trẻ em và người lớn là hay thay đổi, khác nhau, từ 0 đến 80% [8]. Hiệu quả cao hơn được nhìn thấy trong các cá nhân không có phát hiện trước khi tiếp xúc với môi trường mycobacteria (tuberculin tiêu cực phản ứng thử nghiệm intradermal) [9]. Ở người, đó tiếp tục cuộc tranh luận liên quan đến thời gian miễn dịch gây ra bởi BCG tiêm phòng và cho dù revaccination với BCG là có hiệu quả. BCG là bảo vệ, thời gian bảo vệ là biến, Trung bình khoảng 10 năm [10], mặc dù bảo vệ kéo dài 40-50 năm đã được quan sát trong người bản thổ Mỹ và Alaska người bản địa [11], [12]. Revaccination của trẻ em nhiều tuổi hơn và người lớn đã không được đề xuất bởi WHO, như nó được cho là đủ bảo vệ không hiệu quả chi phí [13], [14], mặc dù một phân tích gần đây của thuốc nhuộm [9] đã hỏi quan điểm này.A recent study in cattle investigated the duration of protection induced by BCG vaccination and showed that a significant level of protection was induced when cattle were experimentally challenged with M. bovis 12 months after vaccination, but not after 24 months [15]. It is possible that a limited protective effect was present up to 24 months as lesion scores were 20% lower than those in the non-vaccinates, but these did not reach significance due to relatively small group sizes. Larger group sizes are required to answer this question as well as to determine whether protection can be enhanced by revaccination with BCG.A strategy being pursued in the development of improved human vaccines has been to prime individuals with BCG and later boost immunity with either TB protein or virus-vectored vaccines expressing mycobacterial antigens [16]. Vaccination studies in cattle have shown that co-adminstration of BCG and a TB protein vaccine consisting of M. bovis culture filtrate protein mixed with an adjuvant have induced better protection than BCG alone [17], [18]. Revaccinating BCG-vaccinated cattle with a TB protein vaccine could be a means to enhance longevity of protection.The aims of the current study were to establish how long BCG vaccination interfered with the interpretation of the tuberculin intradermal CFT and the whole blood interferon-γ (IFN-γ) test, whether BCG-vaccinated calves were protected against a TB challenge after 2½ years and if protection was enhanced by revaccination with BCG or with TB protein vaccines. The two TB protein vaccines comprised a M. bovis CFP vaccine [17], [18] and a TB protein vaccine consisting of biopolyester particles (Biobeads) displaying two mycobacterial proteins, ESAT-6 and Antigen 85A (Ag85A) which has been shown to induce protection in a mouse TB model [19].Go to:Materials and MethodsEthics statementAll animal procedures were approved by AgResearch Grasslands Animal Ethics Committee; permit number 12413.AnimalsSeventy-nine Friesian-cross, Ayrshire and Jersey, female calves, 1-week old were obtained from herds which were accredited as TB-free and from areas of New Zealand where both farmed and feral animals were free of TB. The calves were fed pooled colostrum for the first 4 weeks and then maintained on whole milk for a further 4 weeks. Meal was provided for the calves from 1 to 10 weeks of age, until they were weaned onto a pasture-only diet. The calves were kept on wood shavings for the first 5 weeks and on pasture thereafter. Immediately prior to the cattle being challenged with M. bovis at 2½ years of age, they were moved to a biocontainment unit where they grazed on pasture and crops.Bacterial strains and vaccinesThe lyophilised M. bovis BCG Danish 1331 vaccine (Statens Serum Institute, Copenhagen, Denmark) formulated for human use was used to vaccinate the calves. Each vial of vaccine contained 2–8×106 CFU of BCG as specified by the manufacturer within the specified shelf life. M. bovis strain 83/6235, originally isolated from a tuberculous possum in New Zealand, was used as the challenge strain and had been used in previous vaccination/challenge studies in cattle [17], [20]. Bacteria were grown to mid-log phase in Tween albumin broth (Dubos broth base, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA) supplemented with 0.006% (vol/vol) alkalinized oleic acid, 0.5% (wt/vol) albumin fraction V and 0.25% (wt/vol) glucose. Dilutions were made in Tween albumin broth to obtain the dose for inoculation. The number of CFU inoculated was determined retrospectively by plating 10-fold dilutions on Middlebrook 7H11 (Difco) supplemented with 0.5% (wt/vol) albumin, 0.2% (wt/vol) glucose and 1% (wt/vol) sodium pyruvate as previously described [20].Preparation of vaccines and vaccinationThe BCG vaccine was prepared by reconstituting the vial of vaccine in 1ml of Sauton medium (Statens Serum Institute) and diluted 1∶4 in phosphate buffer saline (PBS). The 0.5ml dose of the diluted vaccine contained 2 to 8×105 CFU of BCG and re

Kết quả (Việt) 2:

Tái chủng ngừa gia súc với Bacille Calmette-Guérin Hai năm sau khi tiêm chủng đầu tiên khi Immunity đã suy yếu, thúc đẩy mạnh mẽ bảo vệ chống Challenge với Mycobacterium bovis
Natalie A. Parlane, 1 Dairu Shu, 1 Supatsak Subharat, 1 D. Neil giá thú, 1 Bernd HA Rehm, 2 Geoffrey W. de Lisle, 3 và Bryce M. Buddle1, *
Ann Rawkins, biên tập
Tác giả thông tin ► Điều lưu ý ► Bản quyền và Giấy phép thông tin ►
Tới:
Tóm tắt
Ở cả người và động vật, tranh cãi tồn tại liên quan đến thời hạn bảo hộ gây ra bởi vắc-xin BCG chống bệnh lao (TB) và liệu tái chủng ngừa tăng cường bảo vệ. Một nghiên cứu dài hạn đã được thực hiện để xác định xem liệu bê-BCG tiêm chủng sẽ được bảo vệ chống lại thách thức với Mycobacterium bovis 2 năm rưỡi sau khi tiêm phòng và để xác định hiệu quả của tái chủng ngừa sau 2 năm. Bảy mươi chín con bê được chia thành năm nhóm (n = 15-17 bê / nhóm) với bốn trong số các nhóm tiêm dưới da với 105 CFU của BCG Đan Mạch 2-4 tuần tuổi và nhóm thứ năm phục vụ như kiểm soát không được tiêm. Ba trong số bốn nhóm BCG-chủng ngừa đã được revaccinated 2 năm sau khi tiêm chủng ban đầu. Một nhóm BCG-chủng ngừa đã được revaccinated với BCG. Một nhóm thứ hai được tiêm dưới da với một vaccine protein TB bao gồm những hạt biopolyester (Biobeads) hiển thị hai loại protein mycobacteria, ESAT-6 và Antigen 85A, trộn với một chất bổ trợ. Nhóm thứ ba được tiêm phòng với protein TB từ M. bovis lọc văn hóa, trộn với một chất bổ trợ. Hai mươi ba tuần sau tái chủng ngừa BCG, tất cả các loài động vật đã được thử thách endotracheally với độc M. bovis và thêm 13 tuần sau đó, con vật đã bị giết và necropsied để xác định bảo vệ chống lại bệnh lao. Các loài động vật BCG-chủng sản xuất đuôi tuberculin dương gấp trong da (15 của 62 loài động vật) và IFN-γ phản ứng thử nghiệm TB (sáu trong số 62 loài động vật) lúc 6 tháng sau khi chủng ngừa, nhưng không phải ở sau thời gian điểm so với các loài động vật không được tiêm . Bê con tiêm phòng vắc-xin BCG duy nhất với 2 năm rưỡi trước thách thức không được bảo vệ chống lại bệnh lao, trong khi những người revaccinated với BCG 2 năm sau khi tiêm chủng ban đầu hiển thị giảm đáng kể trong phổi và điểm tổn thương hạch phổi so với những động vật không được tiêm. Ngược lại, không có giảm về điểm số tổn thương đã được quan sát thấy ở các loài động vật revaccinated với các loại vắc-xin protein TB với các phản ứng miễn dịch của họ thiên về cảm ứng của kháng thể. Tới: Giới thiệu Bovine bệnh lao (TB) do Mycobacterium bovis cấu thành một vấn đề sức khỏe động vật lớn ở nhiều quốc gia và chiến lược kiểm soát cải tiến được yêu cầu khẩn trương. Mặc dù, việc thực hiện "kiểm tra và giết mổ" chương trình kiểm soát đã dẫn đến bệnh lao bò đã được loại trừ từ một số quốc gia [1], những biện pháp này đã được ít hiệu quả trong nước có chứa động vật hoang dã nhiễm M. bovis hoặc nơi các chương trình này kinh tế hoặc xã hội không chấp nhận được. Hiện nay, có nhiều đổi mới quan tâm đến việc sử dụng vắc xin lao cho gia súc từ việc thực hiện các tác động tài chính của bệnh lao bò về thú y, thương mại và cũng do sự khó khăn của việc kiểm soát bệnh. Không có vắc-xin lao phép sử dụng cho gia súc, mặc dù vaccine BCG đã được chứng minh là gây ra mức độ quan trọng của bảo vệ chống lại thách thức thực nghiệm với M. bovis trong các thử nghiệm ngắn hạn và trong thử nghiệm gần đây (xem xét trong [2]). Hãy cẩn thận lớn đã hạn chế BCG đang được sử dụng ở gia súc cho đến nay đã được bảo vệ mà có thể không đầy đủ và tiêm chủng sensitises động vật để đáp ứng các test chẩn đoán bệnh lao thường xuyên. Các vấn đề chẩn đoán có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các xét nghiệm mới có thể phân biệt nhiễm bệnh từ động vật được tiêm phòng (kiểm tra DIVA) sử dụng kháng nguyên mà không được thể hiện bằng BCG [3], [4]. Tuy nhiên, sử dụng rộng rãi của các xét nghiệm này có thể được hạn chế bởi những cân nhắc kinh tế hoặc thực tế. Khích lệ, phản ứng tuberculin test trong da đã được chứng minh để giảm nhanh giữa 6-9 tháng sau khi tiêm vaccin BCG khi đo bằng các thử nghiệm tuberculin cổ tử cung đơn trong da so sánh (SICCT) [5]. Các nghiên cứu thêm doanh nghiệp được yêu cầu để xác định xem một sự suy giảm tương tự trong thử nghiệm độ nhạy cảm trong da lao tố được quan sát thấy ở gia súc mà là tuberculin thử nghiệm bằng cách sử dụng thử nghiệm lần đuôi trong da (CFT). Thử nghiệm này được tiến hành ở các nước ở bán cầu Nam và Bắc Mỹ vì nó là chi phí-hiệu quả và thiết thực cho các điều kiện yarding mà tồn tại trong các khu vực này nhiều hơn. Đối với thử nghiệm này, lao tố bò được tiêm trong da vào gấp đuôi của đuôi, trái ngược với SICCT nơi phản ứng đối với trâu, bò và lao tố gia cầm được so sánh sau tiêm trong da ở cổ. Để nâng cao hiệu quả của việc tiêm chủng BCG của gia súc, những hiểu biết có thể được thu được từ nghiên cứu việc sử dụng vắc-xin BCG ở người. Ngược lại, gia súc cũng có thể là một mô hình hữu ích cho việc cải thiện sử dụng BCG ở người [6], [7]. Phải thừa nhận rằng tiêm chủng BCG cung cấp bảo vệ chống lại bệnh viêm màng não ở trẻ em lao và lao miliary, mặc dù hiệu quả chống lại bệnh lao phổi ở trẻ em và người lớn là rất khác nhau, dao động 0-80 [8]%. Hiệu quả cao hơn được nhìn thấy trong cá nhân không có tiếp xúc trước khi bị phát hiện mycobacteria môi trường (tiêu cực phản ứng thử nghiệm tuberculin trong da) [9]. Ở người, là tiếp tục cuộc tranh luận liên quan đến thời gian miễn dịch khi tiêm vaccin BCG và liệu tái chủng ngừa BCG có hiệu quả. Nơi BCG là bảo vệ, thời hạn bảo hộ là biến, trung bình khoảng 10 năm [10], mặc dù bảo vệ lâu dài 40-50 năm đã được quan sát thấy ở người Mỹ bản địa và người bản địa Alaska [11], [12]. Tái chủng ngừa của trẻ lớn và người lớn đã không được khuyến cáo của WHO vì nó được cho là không đủ bảo vệ cũng không hiệu quả chi phí [13], [14], mặc dù một phân tích gần đây của Dye [9] đã đặt câu hỏi về quan điểm này. Một nghiên cứu gần đây ở gia súc tra thời hạn bảo hộ khi tiêm vaccin BCG và cho thấy một mức độ quan trọng của bảo vệ đã được gây ra khi gia súc đã được thực nghiệm thử thách với M. bovis 12 tháng sau khi chủng ngừa, nhưng không phải sau 24 tháng [15]. Có thể là một tác dụng bảo vệ hạn chế được hiện lên đến 24 tháng như điểm tổn thương đều thấp hơn so với những người trong phi vaccinates 20%, nhưng những không có ý nghĩa do kích thước nhóm tương đối nhỏ. Kích cỡ nhóm lớn được yêu cầu phải trả lời câu hỏi này cũng như để xác định liệu bảo vệ có thể được tăng cường bằng tái chủng ngừa BCG. Một chiến lược được theo đuổi trong sự phát triển của việc cải thiện các loại vacxin đã được cá nhân thủ với BCG và tăng khả năng miễn dịch sau với một trong hai protein TB hoặc vaccin virus-vector biểu hiện kháng nguyên mycobacteria [16]. Nghiên cứu tiêm phòng gia súc đã chỉ ra rằng đồng Quản trị của BCG và thuốc chủng ngừa protein TB gồm M. bovis protein lọc văn hóa pha trộn với một chất bổ trợ đã gây ra sự bảo vệ tốt hơn so với BCG một mình [17], [18]. Revaccinating gia súc BCG-chủng ngừa bằng vắc-xin protein TB có thể là một phương tiện để nâng cao tuổi thọ của bảo vệ. Mục đích của nghiên cứu này là để thiết lập bao lâu BCG tiêm chủng can thiệp với sự diễn giải của trong da CFT tuberculin và cả máu interferon-γ ( IFN-γ) kiểm tra, liệu bê-BCG tiêm chủng được bảo vệ chống lại một thách thức lao sau 2 năm rưỡi và nếu bảo vệ được tăng cường bởi tái chủng ngừa BCG hoặc các vaccine protein TB. Hai loại vắc-xin protein TB gồm một vaccine M. bovis CFP [17], [18] và một vaccine protein TB bao gồm những hạt biopolyester (Biobeads) hiển thị hai loại protein mycobacteria, ESAT-6 và Antigen 85A (Ag85A) mà đã được chứng minh tạo ra sự bảo vệ trong một mô hình TB chuột [19]. Tới: Vật liệu và phương pháp Đạo Đức tuyên bố tất cả các thủ tục gia súc đã được phê duyệt bởi Ủy ban Đạo đức Animal AgResearch đồng cỏ; Giấy phép số 12413. Loài vật Bảy mươi chín Friesian-cross, Ayrshire và Jersey, bê cái, 1 tuần tuổi được lấy từ đàn bò đã được công nhận là TB-miễn phí và từ các khu vực của New Zealand, nơi cả hai đối tượng nuôi và động vật hoang dã là miễn TB . Các con bê được cho ăn sữa non gộp trong vòng 4 tuần đầu tiên và sau đó duy trì trên toàn bộ sữa cho thêm 4 tuần. Bữa ăn được cung cấp cho bê 1-10 tuần tuổi, cho đến khi họ được cai sữa vào một chế độ ăn uống đồng cỏ chỉ. Các con bê được lưu giữ trên dăm gỗ cho 5 tuần đầu tiên và trên đồng cỏ sau đó. Ngay trước khi gia súc bị thách thức với M. bovis ở 2 năm rưỡi tuổi, họ đã được chuyển đến một đơn vị biocontainment nơi họ chăn thả trên đồng cỏ và cây trồng. Chủng vi khuẩn và vắc-xin Các tiềm sinh M. bovis BCG Đan Mạch vaccine 1331 (Viện Statens Serum, Copenhagen, Đan Mạch) xây dựng cho con người sử dụng đã được sử dụng để tiêm bắp chân. Mỗi lọ vắc-xin chứa 2-8 × 106 CFU của BCG theo quy định của nhà sản xuất trong thời hạn sử dụng theo quy định. M. bovis căng 83/6235, ban đầu được phân lập từ một possum lao tại New Zealand, đã được sử dụng như các chủng thách thức và đã được sử dụng trong các nghiên cứu tiêm / thách thức trước ở gia súc [17], [20]. Vi khuẩn đã phát triển đến giai đoạn giữa log trong Tween albumin nước dùng (cơ sở nước dùng Dubos, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA) bổ sung với 0,006% (vol / vol) alkalinized axit oleic, 0,5% (wt / vol) albumin phần V và 0,25% (wt / vol) glucose. Pha loãng đã được thực hiện trong Tween albumin nước dùng để có được những liều tiêm. Số lượng CFU tiêm đã được xác định truy bởi mạ pha loãng 10 lần trên Middlebrook 7H11 (Difco) có bổ sung 0,5% (wt / vol) albumin, 0,2% (wt / vol) glucose và 1% (wt / vol) sodium pyruvate như mô tả trước đây [20]. Chuẩn bị của vắc xin và tiêm chủng Vắc-xin BCG được chuẩn bị bằng cách tái lập các lọ vắc-xin trong 1ml Sauton trung bình (Viện Statens Serum) và pha loãng 1:04 trong phosphate mặn đệm (PBS). Các liều 0,5ml vaccine pha loãng chứa 2-8 × 105 CFU của BCG và tái