猪瘟防控新突破:IL-28B佐剂助力E2亚单位疫苗效能大幅提升

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来源:陈诺
2025-12-05 08:32:25
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核心提示:本研究成功开发出基于猪IL-28B分子佐剂的新型猪瘟E2亚单位疫苗禽流感。

引言:

猪瘟(Classical Swine Fever, CSF)是由猪瘟病毒引起的高度传染性疾病,严重威胁全球养猪业的健康发展。虽然传统减毒活疫苗(如C株)在防控中发挥了重要作用,但其存在安全性隐患且无法区分感染动物与免疫动物(DIVA),限制了其在净化根除计划中的应用。因此,研发安全、有效且具备DIVA特性的亚单位疫苗成为当前猪瘟防控的重要课题。

近期,一项发表于《Applied microbiology and biotechnology》的研究为这一领域带来了令人振奋的进展。由中国农业科学院兰州兽医研究所等单位组成的科研团队,成功利用猪源细胞因子IL-28B作为分子佐剂,显著提升了猪瘟病毒E2亚单位疫苗的免疫效果。该研究不仅验证了IL-28B的佐剂潜能,也为未来疫苗设计提供了新的思路。

关键发现:

1、传统疫苗的局限与E2亚单位疫苗的机遇

E2蛋白是猪瘟病毒的主要保护性抗原,能够诱导中和抗体产生,因此成为亚单位疫苗开发的核心靶点。尽管已有多种表达系统(如酵母、昆虫细胞、植物和哺乳动物细胞)用于生产E2蛋白,但其免疫原性仍不稳定,尤其是细胞免疫应答较弱,影响了疫苗的整体保护效果。如何提升E2疫苗的免疫应答质量,尤其是增强T细胞免疫,成为科研人员关注的焦点。

2IL-28B:一个多效免疫调节分子

IL-28B,又称干扰素-λ3,属于型干扰素家族。除了具有抗病毒和抗肿瘤活性外,IL-28B还能调节Th1/Th2免疫平衡,促进CD8⁺ T细胞和NK细胞的增殖与成熟,在天然免疫和适应性免疫中扮演重要角色。研究团队假设,将IL-28BE2蛋白结合,可能通过其免疫调节功能,增强E2疫苗的整体免疫效能。

3、研究设计:融合与混合两种策略

为验证这一假设,研究人员采用CHO-S哺乳动物细胞表达系统,分别构建并纯化了三种重组蛋白:单独E2蛋白、E2-IL28B融合蛋白(通过柔性连接肽连接)以及单独的IL-28B蛋白。在此基础上,他们制备了三种疫苗制剂:

1)       E2疫苗:仅含E2蛋白;

2)       E2-IL28B疫苗:含E2-IL28B融合蛋白;

3)       E2 + IL-28B疫苗:E2蛋白与IL-28B蛋白物理混合。

所有疫苗均与ISA-201佐剂乳化后,免疫BALB/c小鼠,并通过系列实验系统评估其体液免疫与细胞免疫效果。

4、实验结果:免疫应答全面提升

 

1 免疫小鼠血清中 CSFV 特异性抗体水平

研究结果显示,无论是融合形式还是混合形式,IL-28B的加入均显著增强了E2疫苗的免疫效果:

1)  体液免疫显著增强E2-IL28BE2 + IL-28B组在初次免疫后第7天即检测到阳性抗体反应(阻断率≥40%),而单独E2组直至加强免疫后才达到阳性标准。中和抗体滴度在加强免疫后,E2-IL28BE2 + IL-28B组达到1:1024,显著高于E2组的1:512

2)  细胞免疫明显激活:流式细胞术分析显示,E2-IL28BE2 + IL-28B组显著提高了外周血中CD3⁺CD4⁺ T细胞的百分比,促进了脾淋巴细胞增殖,并大幅增加了Th1型细胞因子IFN-γIL-2的分泌,而Th2型细胞因子IL-4无明显变化。这表明IL-28B倾向于引导Th1型免疫应答,有利于细胞免疫的建立。

5、讨论与展望:从实验室到田间应用的潜力

该研究首次系统阐明了IL-28B作为分子佐剂在猪瘟E2亚单位疫苗中的应用价值。无论是通过基因融合还是物理混合,IL-28B均能有效提升E2的免疫原性,尤其在早期抗体诱导和细胞免疫增强方面表现突出。这为开发新一代猪瘟标记疫苗提供了重要依据。

未来,该策略可在猪模型中进行进一步验证,并探索其在不同佐剂系统、接种程序及联合免疫方案中的优化空间。此外,IL-28B作为免疫调节分子,也可能在其他病毒亚单位疫苗或肿瘤疫苗设计中发挥佐剂作用,具有广泛的应用前景。

6、结语

这项研究不仅推进了猪瘟疫苗的研发进程,也为动物疫苗乃至人用疫苗的佐剂开发提供了新思路。在追求疫苗安全性与有效性并重的今天,利用内源性免疫分子如IL-28B进行疫苗设计,正成为免疫工程领域一个富有潜力的方向。随着进一步研究的深入,我们有理由期待,更加高效、精准的猪瘟防控工具即将从实验室走向田间,为全球养猪业的可持续发展保驾护航。

原文:

Yuan, H., Jiao, Y., Gao, J., Wang, T., Xia, Y., Li, K., Yang, Y., Zhang, J., Bao, H., Wang, L., Sun, P., Li, D., Li, P., Cao, Y., Zhao, Z., Liu, Z., Lu, Z., Liu, Y., & Bai, X. (2025). Enhancement of immune responses to classical swine fever virus E2 in mice by fusion or mixture with the porcine IL-28B. Applied microbiology and biotechnology, 109(1), 44. https://doi.org/10.1007/s00253-024-13399-6

 

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