仇华吉：非洲猪瘟疫苗研发的科学挑战
|
摘要：非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒感染引起的一种高度接触传染性、广泛出血性猪烈性传染病，最急性和急性型感染死亡率可高达100%，可谓养猪业的“头号杀手”。该病自2018年在我国首次暴发后，已成为我国养猪业的重大威胁。本文就非洲猪瘟疫苗研究进展及其研发面临的挑战进行综述，以期为疫苗研究提供借鉴。 非洲猪瘟（African swine fever, ASF）是由非洲猪瘟病毒（African swine fever virus, ASFV）感染引起的一种高度接触性、广泛出血性、猪烈性传染病，最急性和急性型感染死亡率可高达100%，是养猪业的头号杀手。该病自2007年再次传入欧洲后，目前已初步呈现全球流行趋势，对世界养猪业造成重大威胁。2018年8月我国暴发首例ASF疫情，此后短短半年时间内ASF已基本席卷全国，累计爆发疫情120起，因疫情扑杀猪只超过百万头，造成直接经济损失近百亿元。 由于没有安全有效的商品化疫苗及治疗手段，ASF的防控主要依靠提高生物安全措施及早期检测和严格的扑杀等措施。ASF已在我国30个省暴发，病毒污染面积广，大部分养猪场生物安全水平较低，这为防控和根除ASF带来了巨大的挑战。安全、有效的疫苗对该病的防控至关重要，因此本文对ASF疫苗研究进展及其研发面临的挑战进行综述，以期为相关研究提供借鉴。 1 独特的非洲猪瘟病毒 ASFV是非洲猪瘟相关病毒科（Asfarviridae）非洲猪瘟病毒属（Asfivirus）的唯一成员，也是目前所知唯一可经虫媒传播的DNA病毒。ASFV主要感染单核-巨噬细胞，可利用巨胞饮或网格蛋白介导的内吞完成其入侵。成熟的ASF病毒粒子结构复杂，主要由基因组、内核心壳、内膜、衣壳和囊膜5部分组成。ASFV对外界环境抵抗力强，耐低温，4℃条件下可存活1年以上；但对高温敏感，60℃ 20 min可有效灭活病毒。 ASFV的基因组是约190 kb的双链线性DNA分子，可编码近200种蛋白，主要由3部分组成（图1）：末端的发卡环结构、紧邻末端由多基因家族构成的可变区以及中间比较稳定的保守区。多基因家族基因拷贝数的不同会造成ASFV不同分离株基因组大小存在差异。ASFV的基因型复杂多变，目前已鉴定出24种基因型。东欧及高加索地区流行的主要是基因II型，西非地区主要是基因I型，东非和南非则有20多种基因型。根据ASFV血细胞吸附抑制特性，可将其分为8个血清群。目前我国流行的ASFV毒株为基因II型、血清群8。 图1 ASFV基因组结构示意图 2 举步维艰的非洲猪瘟疫苗研发 回顾近60年的ASF疫苗艰难探索之路，可谓尝试众多、成果较少。国外研究机构先后尝试了灭活疫苗、亚单位疫苗、核酸疫苗、病毒活载体疫苗、减毒活疫苗和基因缺失疫苗等各种类型疫苗的研发，但最终的效果差强人意（表1）。 表1 非洲猪瘟疫苗种类及其优缺点 2.1 灭活疫苗几乎没有保护效果 在ASFV发现之初，研究人员将感染ASFV康复猪的血清免疫猪只后，可提供有效的免疫保护，这为研究安全有效的ASF疫苗提供了重要支持。但随后却发现传统的ASF灭活疫苗不能提供有效的保护；Blome等于2014年使用最新的佐剂和疫苗制备技术对ASF灭活疫苗进行了重新评估，也得到了相似的结论。灭活疫苗不能提供保护主要与ASFV复杂的免疫逃逸机制有关，也可能与细胞内外两种不同成熟方式的感染性ASFV有关。 |
