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非洲猪瘟疫苗研发面临的挑战:其他非洲猪瘟疫苗


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2019/5/10 1:36:14 关注:283 评论: 我要投稿

  摘  要:本文是《非洲猪瘟疫苗研发面临的挑战》的第三部分,主要讨论非洲猪瘟灭活苗、亚单位疫苗以及异源非洲猪瘟病毒株的详细情况。
  关键词:非洲猪瘟;保护性免疫;非洲猪瘟疫苗;保护性抗原文末有更多精彩↓↓↓
  1  ASF灭活苗
  至今为止,使用各种传统的灭活疫苗来保护动物免受ASF感染的尝试均告失败。未能提供保护作用的无效ASF灭活疫苗制剂的实例包括:灭活的受感染细胞的提取物、受感染猪外周血白细胞的上清液、纯化并灭活的病毒粒子、受感染的用戊二醛固定的巨噬细胞和经清洗剂处理的受感染的肺泡巨噬细胞培养物。最近一项使用灭活的ASFV和最先进佐剂的研究也未能诱导接种疫苗的动物产生保护性反应。考虑到现有的研究成果,开发有效的传统ASF灭活疫苗似乎不太可能。
  2  ASF亚单位疫苗——ASFV保护性抗原的鉴定
  仅使用特定保护性病毒抗原和完美传递/载体系统的ASF亚单位疫苗可以改善传统灭活疫苗的免疫效果。在设计亚单位疫苗策略和评估递送/载体系统之前,我们需要了解相关的ASFV保护抗原及其自然抗原多样性的范围。Ruiz Gonzalvo等、Zsak等、Borca等和Gómez- Puertas等描述了直接针对三种病毒蛋白p30蛋白、p54蛋白和p72蛋白的ASFV中和抗体。另外,Gómez-Puertas等和Barderas等证明,宿主反应(包括对p30蛋白和p54蛋白的中和抗体反应)合起来可以对用ASFV欧洲毒株E75株攻毒的动物提供一定程度的部分保护(约50%的存活率,幸存者有临床症状,并可检测到高滴度的病毒血症)。同样,用含有与泛激素结合起来的CD2v蛋白、p30蛋白和p54蛋白细胞外域的融合蛋白对猪进行DNA免疫,可以保持十二分之三的免疫动物免受ASFV欧洲分离株E75株的攻毒。值得注意的是,与上文讨论的部分保护结果相反(即使动物在攻击感染时出现了高滴度的病毒中和抗体)。用表达p30蛋白、p54蛋白、p72蛋白和p22蛋白的杆状病毒免疫猪并不能保护动物免受一种毒性非洲猪瘟病毒的攻击。
  ASFV CD2v蛋白参与保护性免疫。CD2v蛋白(也称为8DR蛋白或pEP402R蛋白)——一种参与协同调节细胞活化的T细胞蛋白——是唯一已知的细胞CD2的病毒同系物。CD2v蛋白是ASFV血凝素,对利用ASFV感染细胞介导血细胞吸附是必要的且有效的,CD2v基因缺失会减少病毒在猪体内的复制和感染普遍化,并能够在体外抑制细胞免疫反应。
  用CD2v蛋白免疫的猪产生了血细胞吸附抑制(Hemadsorption Inhibiting,HAI)和可以识别出75 kDa病毒蛋白的单核细胞感染抑制(Monocyte Infection-Inhibiting,M-II)抗体,并且可以使用同源病毒株攻击的动物产生部分免疫。CD2v蛋白表达是特异性疫苗构建所赋予的部分保护所必需的,并且据推测两个预测的CD2v T细胞抗原表位会影响保护性免疫力。CD2v蛋白在保护性免疫上的其他支持来自使用ASFV嵌合病毒进行的疫苗研究。在这里,同源CD2v蛋白[和相邻的C型凝集素蛋白(EP153R)]是必要的,但不足以诱导动物对ASFV感染产生保护性免疫力。
  表明CD2v蛋白和/或C型凝集素在ASF保护性免疫上发挥重要作用的数据,似乎与弱毒化的非血细胞吸收型ASFV病毒(OURT88/3株和NHP68株)——可能缺失CD2v蛋白/C型凝集素蛋白(由于基因的N端截断突变)——能够保护猪免受强毒株攻击的研究结果不一致。
  这些研究结果之间的差异说明免疫接种攻毒试验设计和(或)ASFV攻毒株的毒力方面可能存在差异。
  上述结果——在免疫动物中只观察到部分保护——表明,额外的ASFV蛋白参与诱导产生完整的宿主保护反应。例如,用嵌合ASFV——其中只有CD2v蛋白和C型凝集素蛋白与攻毒毒株同源——可免疫但并不足以充分保护动物,这表明针对其他病毒蛋白质的宿主反应可能是取得完全保护所需要的。同样,Lacasta等证明,用缺乏CD2v基因、P54基因和P30基因序列的完整ASFV E75毒株(欧洲分离株)基因组表达文库对动物进行DNA免疫接种将对其他病毒蛋白产生保护性免疫,因为60%的免疫动物受到了保护免遭E75毒株的攻击。
  尽管多个ASFV蛋白与免疫保护有关,但是研究表明尚无特定的病毒蛋白能有效地诱导猪产生强大的保护性免疫。这一失败很可能表明,对多种病毒抗原(包括尚未鉴定的这些病毒抗原)做出反应是取得完整的保护作用所需要的。或者,我们有必要改进免疫策略,包括假定的ASFV保护性抗原的正确表达和编译后的修饰、提供适当的抗原剂量和在模拟病毒感染的情况下向宿主提供正确的抗原,以便显著提高迄今为止用特定ASFV蛋白获得的保护结果。
  3  什么是异源ASFV株
  猪感染中等毒力或那些通过连续传代而导致毒力减弱的ASFV毒株后,会对同源病毒的攻毒产生长期抗性,但很少对异源病毒的挑战产生抗性。在交叉保护免疫的背景下,什么是异源ASFV毒株?了解在自然状态下ASFV毒株的多样性和毒株变种情况,尤其是有重大意义的保护性抗原的抗原多样性,对于成功设计ASFV疫苗和开发能够在病毒之间有差别对待,并能强有力预测针对任何ASFV田间分离株的特定疫苗有效性的快速诊断方法至关重要。目前的ASFV基因分型主要依赖于多个不同基因座序列的分析结果,这些基因座在不同的病毒分离株中表现出不同程度的变异性。标准的分型方法包括p72衣壳蛋白基因的分型,以提供广泛的基因型间系统发生群,同时分析9RL/B602L基因中的中心可变区串联重复(Central Variable Region Tandem Repeats),以在基因型内解析(Intra-genotypic Resolution)。尽管研究人员洞察ASFV基因多样性,但是基于p72衣壳蛋白基因的ASFV基因型与现有的交叉保护数据并不完全相关,并且在预测疫苗免疫效率方面可能价值有限。
  尽管用于疾病诊断的ASFV血清学分析侧重于保守的交叉反应性病毒蛋白,但是有证据表明,基于HAI血清学分型,ASFV存在不同的抗原类型。此外,HAI分型将ASFV分为不连续血清群(Discrete Serogroups,SG),不一定通过常规p72衣壳蛋白基因分型来解决,因为血清组1、2和4的ASFV均具有p72基因型I。虽然研究人员已经鉴定出8个ASFV-HAI血清组,不过可能存在更多的血清组。值得注意的是,现有数据表明ASF保护性免疫力可能是SG特异性的,因为SG内的病毒相互间似乎存在交叉保护。
  最近的数据表明,CD2v蛋白和C型凝集素蛋白对于介导HAI血清学特异性是必要的且有效的,并且通过SG-促进研究毒株多样性,CD2v/C型凝集素基因分型确实可对ASFV进行分组。再加上上文将CD2v/C型凝集素作为ASFV保护性抗原的数据,这些支持了HAI血清型特异性保护性免疫的概念。同样,其他病毒保护性抗原——可能也与血清群相关——可能是对取得完整的保护性免疫所必需的。
  尽管在交叉保护免疫的背景下A SFv-HAI血清学分组和CD2v/C型凝集素基因分型似乎为研究ASF毒株变异提供了一种新的模式,但我们仍需进一步研究以确定它们的稳健性以及交叉保护性免疫的遗传和抗原界限。
  4  总结
  在ASFV感染生物学状况上取得的重大研究进展为ASF疫苗的开发提供了新的机会。然而,在疫苗成为现实之前,重大的挑战仍然存在。ASFV的比较基因组学和功能性基因组学研究已经让研究人员对病毒毒力和目前可以用来理性设计ASF LAV的宿主范围有了深入的了解。剩下的挑战是确定可以在不同的ASFV基因背景下起作用的减毒突变种的特定补体,以便在不损害免疫原性的前提下使疫苗的安全性最大化。在能够设计ASF亚单位或DIVA兼容的载体疫苗策略和评价传递系统之前,我们需要了解ASFV的相关保护性抗原和病毒株的多样性。尽管研究人员在这一领域已经取得了进展,但是当务之急仍然是确定负责诱导猪产生完整保护性免疫反应的ASFV蛋白。丘吉尔于1942年11月10日在伦敦Mansion House的演讲中说的一句话能够最恰当地总结ASF疫苗的前景:“这是结局,但不是开始的结局,而是结局的开始!”□□
文章来源:国外畜牧学猪与禽     文章编辑:一米优讯     
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