仇华吉：非洲猪瘟疫苗研发的科学挑战
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2.2 亚单位疫苗、核酸疫苗及病毒活载体疫苗保护效力不尽人意随后研究人员利用基因工程技术又探索了ASF亚单位疫苗、核酸疫苗和病毒活载体疫苗。将具有保护作用的抗原基因（p72、p54、p30和CD2v）采用真核或者原核表达，制备亚单位疫苗，免疫猪只后不能提供100%免疫保护。当选用痘苗病毒、腺病毒和伪狂犬病病毒等载体表达ASFV保护性抗原基因（p72、p54、p30、CD2v、p12和EP153R），采用不同方式（“鸡尾酒”式混合/加强免疫）进行免疫，尽管免疫猪只可以产生针对ASFV的特异性抗体和细胞毒性T淋巴细胞反应，但并不能提供有效的免疫保护。最新的尝试是将ASF核酸疫苗（CD2v、p72、p17和p32）与亚单位疫苗（p15、p35、p54和p17）采用不同的组合进行免疫，结果仍不能提供有效的保护，并发现可能存在抗体依赖性增强作用。 2.3 弱毒疫苗存在安全隐患 从软蜱或者慢性感染ASFV的猪体内分离到的一些天然弱毒株（OURT88/3和NH/P68）制备的减毒活疫苗（LAV），免疫后可对同源毒株提供完全的保护，但不同的免疫途径、免疫剂量、攻毒株会产生不同的保护率。利用在Vero细胞上连续传110代致弱的ASFV-G/V株制备的LAV，却不能提供有效的保护。ASF减毒活疫苗具有毒株特异性，自然致弱和非靶细胞传代致弱的LAV免疫效果迥然不同。LAV的主要问题是存在残余毒力、病毒血症和亚临床症状。 2.4 基因缺失活疫苗尚需完善 利用同源重组技术删除ASFV毒力基因（TK、UK、9GL和CD2v）或者免疫逃逸相关基因（MGF和A238L）构建ASF基因缺失疫苗，可提供高达100%保护，免疫后不仅可以抵抗亲本毒株的攻击，也可以抵抗异源毒株的攻击，但有少数基因缺失疫苗保护效力下降，甚至无保护作用。CD2v基因缺失的BA71毒株，可对基因Ⅰ型和Ⅱ型ASFV提供完全保护，具有一定的交叉保护作用（Cross-protection），应用前景较好。基因缺失疫苗虽然可以提供100%的保护，但仍存在一定的残余毒力，并存在毒力返强的潜在风险，免疫后可引起亚临床症状和病毒血症等安全性问题，其遗传稳定性也需进一步验证。 国内对于ASF疫苗研发主要集中在基因缺失活疫苗和亚单位疫苗。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所是农业农村部指定的国家非洲猪瘟专业实验室，已对我国ASFV流行毒株进行了分离和鉴定，相关的疫苗研发也在进行之中。 3 非洲猪瘟疫苗研发难在哪里？ ASF疫苗研发的难点在于病原本身的基础研究薄弱以及生物安全条件的限制。面临的主要科学挑战有以下几点： 1）ASFV生物学特性复杂，其诱导的免疫保护及免疫逃逸机制研究十分有限；2）ASFV基因组庞大，有超过一半的基因功能未知，保护性抗原基因研究不足，已知基因的功能研究也十分薄弱；3）ASFV活病毒的操作需在生物安全三级以上实验室进行；4）病毒的增殖、分离需要用猪原代细胞，费用较高；5）缺乏稳定、良好的ASF疫苗生产细胞系；6）毒力相关及免疫保护试验需在猪只及生物安全三级以上实验室进行，缺乏经济便捷的小动物模型；7）ASFV有24个基因型，与其他DNA病毒相比易于变异，且不同基因型之间生物学特性有一定差异；8）病毒致弱与免疫保护之间难以平衡，如毒力基因往往又是保护性抗原基因。 正是以上种种原因使得该病毒的疫苗研究进展缓慢。 4 非洲猪瘟疫苗面世还需要多久？ ASF自2018年8月传入我国以来，给我国养猪及相关产业造成了重大损失及难以估量的深远影响，可以说是悬在每个养猪人头上的“达摩克利斯之剑”。我国ASF的防控及根除之路任重道远，而安全、有效的ASF疫苗仍需时日（抛开政策因素，单从科学研究上保守估计需要2~3年），可谓远水不解近渴。 未来ASF疫苗的研发需要颠覆性思维与最新的生物学技术相结合。例如构建ASFV必需基因缺失的突变病毒，从而获得一过性感染的复制缺陷型ASF疫苗，以解决活疫苗的安全性问题。国外研究机构已尝试构建组蛋白样基因（A104R）缺失的ASF疫苗，但未成功构建出疫苗候选株。合成生物学技术结合CRISPR/Cas9基因编辑技术将为ASFV反向遗传操作系统的优化提供可能，由此可加快未知基因和保护性抗原基因的功能研究，全面解析ASFV的生物学特性，为ASF疫苗研发奠定基础。 需要指出的是，疫苗不是万能的，一个不安全的疫苗犹如饮鸩止渴。即便是将来有了ASF疫苗，也必须同时依靠严格的生物安全和精细化管理，实行综合性防控措施，才有可能控制和根除ASF。 本文作者：王涛 孙元 仇华吉，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 |