一次免疫、四月无忧——mRNA猪瘟疫苗兔模型实现完全保护

一、研究背景与意义

古典猪瘟（CSF）仍是全球养猪业的“定时炸弹”，现有弱毒苗虽广泛使用，却存在毒力返强、无法区分感染与免疫（DIVA）等痛点；亚单位苗又需多次高剂量接种且细胞免疫弱。随着COVID-19 mRNA疫苗的成功，利用同样技术平台开发安全、高效、单次免疫即可提供长期保护且符合DIVA的猪瘟疫苗成为国际竞争新高地。

二、研究方法简述

研究者以CSFV-GZ-2009株E2糖蛋白为靶标，设计编码胞外域全长（E2-ECD，aa1-337）及其N端172aa片段（E2-ECD-N）的mRNA，经Cap1修饰、LNP包封后获得粒径≈75 nm、包封率>90%的疫苗。BALB/c小鼠用于免疫原性初筛，新西兰白兔用于攻毒保护评价（C株100 RID耳缘静脉攻毒），通过ELISA、病毒中和试验、ELISpot、ICS、qPCR等评估体液/细胞免疫与病毒载量。

三、研究结果分析

1. 疫苗构建与表达验证 

Fig-1B显示，E2-ECD与E2-ECD-N mRNA转染HEK293T后，胞内及上清均可检测到His标签与CSFV兔抗双阳性条带，而E2-ECD-C片段几乎无分泌，故后续只保留前两者；非还原电泳（Fig-1C）进一步证实E2-ECD以同源二聚体形式存在，接近天然构象，为诱导中和抗体奠定结构基础。

2. 小鼠免疫原性  

单针5 µg E2-ECD或E2-ECD-N mRNA-LNP即可在28 d诱导高滴度E2特异IgG（Fig-2B），且低剂量组加强后抗体提升更显著，提示“高剂量单针”与“低剂量加免”策略可互换。细胞免疫方面，ICS（Fig-3B）与ELISpot（Fig-3C）共同显示两疫苗均能激活CD4+/CD8+ T细胞产生IFN-γ、IL-2，且IL-4未检出，呈典型Th1偏倚，有利于病毒清除。抗体持续性追踪24周，高剂量组峰值维持至实验结束，低剂量组8周达峰后平台期维持（Fig-4B），证实单次免疫即可提供≥6月的长效体液免疫。

3. 兔模型保护效力 

兔单针100 µg E2-ECD mRNA-LNP免疫后，第14–28 d抗体持续攀升（Fig-5C），中和抗体滴度达log2 5–10（Fig-5D）；攻毒后4 d内，E2-ECD组无发热、脾重正常、脾组织病毒RNA完全阴性（Fig-5E/G），实现完全保护；E2-ECD-N组仅1/5兔短暂发热且病毒载量极低，亦显示高效。DIVA兼容性验证（Fig-5B）表明，免疫组未检出Erns特异抗体，而感染对照组14 d即可检出，满足“标记疫苗”要求。

4. 长效保护验证 

延长观察至18周（约4个月）再次攻毒，E2-ECD单针组仍无发热、脾组织病毒零检出（Fig-6D/F），而PBS组全部高热、脾显著肿大且病毒载量高；尽管第120 d外周血ELISpot IFN-γ斑点已回落至基线（Fig-6B），但高滴度抗体依旧维持（Fig-6C），提示长效保护主要由中和抗体介导，细胞免疫负责早期控制。

四、结论与展望

本研究首次证明，编码CSFV E2-ECD的mRNA-LNP疫苗单针即可在兔模型诱导≥4个月的完全保护，兼具DIVA兼容性，为猪瘟根除提供全新技术路线。未来需在猪只进行毒株攻毒以验证临床转化，并探索多价mRNA同时覆盖猪瘟、腹泻、繁殖障碍等综合征的可行性。无血清、可定制的mRNA生产平台将成为疫苗快速迭代的核心支撑。

研究中Expi293F细胞在无血清培养基中高效分泌重组E2-ECD抗原，为免疫学评价提供了安全、高纯度、无外源蛋白干扰的关键试剂。无血清、可定制的mRNA生产平台将成为疫苗快速迭代的核心支撑。由广东省科学院微生物研究所院士团队和环凯微生物联合研发的兽用疫苗培养基有着高密度，无血清，支持定制的优点。欢迎点击下方卡片咨询！

参考来源：

Bian, LJ., Tang, Y., Yang, F. et al. A single-dose mRNA vaccine encoding the classical swine fever virus E2-ECD induces durable protective immunity in rabbits. Vet Res 56, 152 (2025). https://doi.org/10.1186/s13567-025-01581-1