新型口服DNA疫苗:为“无法根除”的猪流行性腹泻带来转机?
新型口服DNA疫苗:为“无法根除”的猪流行性腹泻带来转机?
猪流行性腹泻病毒(PEDV)是养猪业最具破坏性的病原之一。近十年来,该病毒在亚洲、北美等地引发大规模疫情,导致新生仔猪死亡率接近100%,造成数百亿美元的经济损失。尽管业界投入大量资源研发疫苗和生物安全措施,PEDV却依然在全球范围内持续流行,甚至被最新发表的系统综述判定为“区域性根除难度极大”。然而,就在同一时期,一项来自台湾科研团队的研究展示了一种全新的策略-以环肽纳米管为佐剂的口服DNA疫苗,不仅能直接保护仔猪,还能通过免疫母猪产生乳源抗体,为新生仔猪提供被动保护。这项成果为长期困于PEDV防控的养猪业带来了真正的希望。
PEDV:为何根除如此困难?
2026年5月,国际期刊《美国兽医医学会杂志》发表了一项针对PEDV的系统综述(Neumann等)。该研究系统梳理了1990年以来412篇相关文献,明确指出:全美或区域性的PEDV根除计划目前不具备可行性。
原因主要集中在三个方面。首先,PEDV传播途径异常复杂。除了经典的粪-口传播,受污染的饲料(尤其是喷雾干燥猪血浆和豆粕)、运输车辆、屠宰场待宰圈乃至空气气溶胶都可能成为病毒扩散的媒介。研究发现,即使在清洗消毒后,仍有相当比例的运猪拖车检出病毒核酸;在寒冷条件下,病毒可在粪污中存活数月之久。
其次,现有疫苗无法实现“灭菌免疫”。无论是灭活疫苗、亚单位疫苗还是弱毒疫苗,都只能减轻临床症状、减少排毒,但无法完全阻止感染和传播。这就意味着,即使一个猪场完成了高密度免疫,一旦有病毒侵入,依然会发生循环传播。
第三,PEDV的抗原多样性使得交叉保护不稳定。G2b等强毒株与S-INDEL弱毒株之间存在明显的免疫差异,单一疫苗很难对所有流行毒株提供广谱保护。
该综述最后建议,与其追求不切实际的“根除”,不如转向风险控制的务实策略:强化运输环节的生物安全、推广饲料处理技术、建立早期预警监测体系,以及继续改进疫苗。
图 1 DNA疫苗质粒构建及cPNT结构示意图
从“根除”到“控制”:一种全新的疫苗思路
就在系统综述指出疫苗局限性的同时,另一篇同年发表于《Transboundary and Emerging Diseases》的研究(Wu等)恰好提供了一种突破性的解决方案。该研究团队设计了一种编码PEDV全长S蛋白的DNA质粒(pTCY-spike),并用一种被称为“环肽纳米管(cPNTs)”的材料作为口服佐剂和递送载体。
cPNTs是由环状二肽(D-色氨酸-酪氨酸)自组装形成的纳米级管状结构,表面携带正电荷,能够高效结合带负电的DNA质粒,并保护其通过消化道黏膜。当这种口服疫苗进入猪体内后,能够将DNA递送至肠道相关淋巴组织,使抗原在黏膜部位直接表达,模拟了自然感染的过程,却完全不涉及活病毒。
实验数据:口服DNA疫苗效果显著
研究者将3周龄SPF仔猪分为三组:口服DNA疫苗组(pTCY-spike + cPNTs)、商品化S1蛋白亚单位疫苗组(肌肉注射)和生理盐水对照组。两次免疫后,DNA疫苗组表现出典型的Th1型细胞免疫应答:IFN-γ和IL-12水平显著升高,CD4+和CD8+ T细胞比例从3%和8%分别上升至38%和17%。与此同时,血清中IgG抗体水平很低,但特异性IgA抗体显著升高-这是黏膜免疫被激活的标志。
随后进行的攻毒试验中,对照组仔猪出现严重腹泻、厌食、脱水,临床总评分高达52,一周内体重仅增加0.8公斤。而DNA疫苗组仅表现出轻微腹泻,临床评分仅7,体重增加3.9公斤,与亚单位疫苗组(3.7公斤)几乎持平。更为关键的是,DNA疫苗组在攻毒后4天的粪便排毒Ct值为33,远低于对照组的16,说明排毒量极低。
母猪免疫:乳源免疫保护仔猪
PEDV主要危害1-3周龄的哺乳仔猪。最理想的保护方式不是直接给仔猪打疫苗(应激大、免疫系统未成熟),而是通过免疫母猪,让它们产生富含IgA抗体的初乳,经哺乳传递给仔猪。研究者在当地一个猪场进行了田间试验:15头怀孕母猪分为三组,分别是口服DNA疫苗组、肌肉注射DNA疫苗组(以CpG为佐剂)和生理盐水对照组。
结果显示,两种DNA疫苗均未引起流产或局部不良反应。分娩后,对照组仔猪普遍瘦弱、呕吐、腹泻,存活率仅为68%;而口服DNA疫苗组的仔猪存活率达到84%,肌肉注射DNA疫苗组为83%。进一步分析发现,口服免疫母猪的初乳中IgA水平和中和抗体滴度均高于肌肉注射组,而肌肉注射组则以IgG为主。这证实了口服途径更有利于诱导黏膜免疫,并将保护性抗体通过初乳传递给仔猪。
意义与展望
这项研究的价值在于:它同时解决了PEDV疫苗的多个痛点-安全性(无活病毒,不散毒)、免疫途径(口服,无应激,操作简便)、免疫类型(细胞免疫+黏膜免疫+乳源被动免疫)。此外,DNA疫苗的生产成本远低于亚单位疫苗或灭活疫苗,且热稳定性较好,更适合在田间条件下储存和运输。
当然,该研究仍有一些问题需要回答:口服DNA疫苗能否对所有流行毒株(如G2a、G2c等)提供交叉保护?免疫保护持续时间多长?大规模商业化生产的工艺和成本是否可控?cPNTs的安全性是否经过长期评估?这些都需要更多验证。
但无论如何,这项研究为长期陷于“根除困境”的PEDV防控指出了一条全新的、可行的技术路径。或许在不久的将来,养猪业不再需要纠结于“能否根除”,而是可以通过一种安全、高效、便捷的口服DNA疫苗,将PEDV从生产威胁降为可控的“背景噪音”。这对于全球养猪业而言,无疑是一个值得期待的未来。
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产品链接:https://www.bhkbio.com/list/308.html
参考资料:
1、Wu, H. C., Doan, T. D., Chang, W. C., Hsu, M. K., Wang, H. Y., Liaw, J., Chang, C. J., Chu, C. Y., & Chen, N. H. (2026). Prevention of Porcine Epidemic Diarrhea Virus With Nanotube-Adjuvanted Oral DNA Vaccines. Transboundary and emerging diseases, 2026, 6727844. https://doi.org/10.1155/tbed/6727844.
2、Neumann, E. J., & Hall, W. F. (2025). Systematic review of transmission factors, management interventions, and elimination techniques related to porcine epidemic diarrhea. Journal of the American Veterinary Medical Association, 264(5), 1–10. https://doi.org/10.2460/javma.25.09.0626
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