诊断与预防并举:基于非洲猪瘟病毒非结构蛋白的双功能平台助力猪场疫病防控
自2018年非洲猪瘟(ASF)首次闯入中国以来,这一对家猪和野猪近乎“一击致命”的烈性传染病,便成为悬在我国养猪业头上的达摩克利斯之剑。尽管行业在生物安全防控上投入了巨大成本,但一个残酷的现实始终未变:全球尚无一款被广泛认可的安全、有效且具有广谱保护力的商业化ASF疫苗。面对不断突变、甚至出现基因型间重组的ASFV,我们迫切需要跳出传统思维,寻找新的防控突破口。
中国农业科学院上海兽医研究所的团队不仅成功建立了一种基于ASFV非结构蛋白的高灵敏度血清学检测方法,更创新性地利用猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的弱毒活疫苗作为“卡车”,递送ASFV的保护性抗原,初步实现了“打一针,防两病”的活载体疫苗构想。
另辟蹊径:为何选择pI215L和pI73R?
长期以来,ASFV疫苗研发多聚焦于p30、p72等结构蛋白,但效果不尽如人意。这项研究却将目光投向了两个非结构蛋白-pI215L(泛素结合酶) 和pI73R(Z-DNA结合蛋白)。这二者不仅是ASFV复制和致病的关键“帮凶”,更具备极强的免疫调节功能。pI215L能抑制宿主I型干扰素信号,而pI73R则能阻碍宿主mRNA出核,从而关闭宿主细胞的蛋白合成。更重要的是,它们能诱导产生早期且持续的中和抗体,且其抗原表位丰富、亲水性好,既是理想的诊断靶标,也是极具潜力的疫苗抗原。采用双抗原(pI215L+pI73R)联用策略,理论上可覆盖ASFV感染的早、中阶段,避免单一抗原可能导致的免疫逃逸。
诊断突破:98.48%符合率的双抗原iELISA
在诊断层面,研究者利用原核表达系统高效制备了重组pI215L和pI73R蛋白,并以此为基础建立了一种间接ELISA(iELISA)检测方法。通过系统优化抗原包被浓度(4 μg/mL)、血清稀释度(1:100)及反应条件,该方法的特异性表现出色-与猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪瘟病毒(CSFV)、猪圆环病毒2型(PCV2)等常见猪病原阳性血清均无交叉反应;其敏感性可达1:1600倍稀释。在与商品化ASFV抗体检测试剂盒(ID.VET)进行132份临床血清的平行比对中,该iELISA的符合率高达98.48%(仅2份结果不一致),为缺乏便捷检测手段的基层养殖场提供了一个成本可控、操作简便的新选择。
图1 表达质粒与重组蛋白的构建与纯化
核心利器:以PRRSV为“卡车”的活载体二价疫苗构想
如果说诊断方法只是“前菜”,那么利用PRRSV活病毒载体递送ASFV抗原则是一道“硬菜”。研究团队巧妙利用了实验室已有的PRRSV弱毒疫苗骨架(vHuN4-F112)-该骨架本身安全稳定,已被证实可容纳外源基因。研究者将ASFV的I215L和I73R基因精准插入PRRSV基因组的ORF1b和ORF2a之间,成功抢救出两株重组活病毒:rPRRSV-I215L和rPRRSV-I73R。
令人欣慰的是,这两株重组病毒在MARC-145细胞上的生长动力学、噬斑形态均与其母本弱毒株高度一致,且在连续传代25代后,外源基因依然稳定存在,未发生突变或缺失-这意味着该载体平台具备工业化生产所需的遗传稳定性。
动物试验:安全且能唤起双重免疫应答
研究团队进一步选取抗原表达更强的rPRRSV-I215L进行了仔猪免疫试验。结果令人振奋:
安全性良好:免疫仔猪在35天观察期内无发热、无生长迟缓、无病毒血症,组织病理学检查也未见任何病变,表明该重组病毒对靶动物安全无致病力。
成功唤起双抗体应答:在免疫后第21天,仔猪体内不仅检测到了针对PRRSV N蛋白的抗体,更重要的是,通过本文所建立的iELISA检测,也明确检测到了针对ASFV pI215L的特异性抗体。这意味着,该重组病毒在猪体内成功表达了外源ASFV抗原,并激起了特异性体液免疫。
细胞免疫有响应:细胞因子监测显示,免疫组仔猪的IL-4、IL-8、TNF-α在7天起显著升高,而IFN-γ在第3天就出现了早期应答,预示着Th1型细胞免疫的激活。
图2 rPRRSV-I215L疫苗接种血清中细胞因子水平的检测
结语:从“概念验证”到“田间应用”仍有长路
这项研究的精巧之处在于实现了“诊断+疫苗”两条腿走路。它在全球ASF疫苗研发屡屡受挫的背景下,提供了一种新颖的“借船出海”策略-利用PRRSV这一养猪业“老对手”的弱毒活疫苗平台,来递送ASFV的“新抗原”,并展示了可靠的血清学检测工具。
当然,也必须清醒地看到,目前该研究尚处于概念验证(proof-of-concept) 阶段。仅检测到特异性抗体,并不等同于能抵抗致死性ASFV攻毒。rPRRSV载体是否会在田间与野毒株发生重组,是否会因免疫抑制而产生抗体依赖性增强(ADE)效应,仍需要大规模攻毒保护试验和长期生物安全评价来验证。
尽管如此,这项研究仍为陷入僵局的ASF防控带来了两点重要启示:第一,非结构蛋白可能是比结构蛋白更值得挖掘的抗原宝库;第二,“一针多防”的联苗策略在猪用疫苗上是可行的。 期待该团队的后续攻毒数据,能让这缕“曙光”照进现实的猪圈。
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参考资料:
Luo, M., Shuai, W., Guo, Z., Li, J., Li, L., Zhou, Y., Jiang, Y., Zeng, Y., Wang, J., & Gao, F. (2026). Indirect ELISA for African swine fever virus serological detection and recombinant porcine reproductive and respiratory syndrome virus-based bivalent vaccine. International Journal of Biological Macromolecules, *342*, 150314. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.150314
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