非洲猪瘟病毒减毒株在疫苗研发中的作用

现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2023/9/16 5:13:12 关注：460 评论： 我要投稿

  非洲猪瘟病毒减毒株在疫苗研发中的作用
  王丽萍 译 张配配 校

  摘  要：非洲猪瘟是当前对世界养猪业影响最大的猪病之一，除少数几个国家或地区未暴发外，几乎遍及全球大多数地区或国家。由于非洲猪瘟病毒基因变异较大，严重阻碍了疫苗的研发和生产一线的预防与控制。本文概述了非洲猪瘟疫苗目前的研发情况及面临的一些问题，需进一步研究以开发ASFV减毒活疫苗，并解决主要挑战和安全问题。
  关键词：非洲猪瘟疫苗；减毒株；组织传代培养在世界各地，研究人员正在努力研发预防非洲猪瘟的新疫苗。众所周知，这不是一项容易完成的任务。非洲猪瘟病毒减毒株可以为非洲猪瘟疫苗的研发奠定一个良好的基础。这在实践中是如何进行的呢？
  非洲猪瘟(African swine fever，ASF)是一种高度传染性的病毒性疾病，野猪和家猪感染后表现出不同的临床症状，包括欧洲、南美洲和亚洲在内的世界各地，几乎均受到了该病的影响。非洲猪瘟对猪群的影响取决于非洲猪瘟病毒(African swine fever viruse，ASFV)的毒力、感染剂量和感染途径。
  1  ASFV减毒株
  大多数ASFV分离株对猪的致死率是100％，有些分离株是致死率较低的低毒株，另一些是完全减毒的毒株，不会引起临床症状。ASFV减毒株通常在强毒株入侵猪后的一段时间内出现。这会导致ASFV能够适应其宿主，并与宿主长期共存。这些毒株对家猪的毒力降低，使其可以作为潜在的候选疫苗株。因此，ASFV减毒株的基因序列变异为科学预防和控制ASF以及研发疫苗提供了参考。
  2  ASFV的毒力
  ASFV感染家猪后会产生多种多样的临床症状，如最急性型、急性型、亚急性型和慢性型。急性感染会引起家猪出现厌食、发烧、流鼻血、红斑、皮肤发绀、黑便等症状，在某些情况下还会发生腹泻。家猪感染后12～14 d，死亡率达100％。
  中等毒力的ASFV毒株会引起亚急性型疾病，导致家猪出现温和型临床症状和轻微的损伤，感染后15～20 d死亡。与ASFV分离株的毒力有关的基因有UK(DP96R)和23-NL(DP71L或I14L)。这些基因位于ASFV基因组的右侧变异区，且彼此相邻。
  致病性ASFV缺失UK和23-NL基因后，会显著降低病毒对猪的毒力。此外，ASFV多基因家族基因的缺失会降低病毒在猪巨噬细胞或蜱虫中的复制能力，并全部减弱正常情况下的强毒力。
  3  ASFV减毒株
  ASFV减毒株可通过以下方法获得：
  ● 在野外受感染的猪上分离自然减毒的毒株；● 在原代细胞或传代细胞系中连续传代强毒株；● 对强毒力野外分离株进行基因改造。
  4  ASFV的自然弱毒株
  ASFV的自然弱毒株主要是从野外受感染的猪上分离获得的，目前已发现6种。
  ● ASFV NH/P68毒株。该毒株于1968年从葡萄牙的一头出现慢性症状的家猪中分离到。该毒株能诱导宿主产生特异性抗体，并保护宿主免受ASFV里斯本60毒株(Lisbon60)的挑战。
  ● ASFV OURT88/3毒株。该毒株于1988年从葡萄牙一家猪场软蜱中分离到。
  ● ASFV爱沙尼亚2014毒株。该毒株于2014年从爱沙尼亚东北部地区的野猪上分离到。
  ● ASFV HuB20毒株。该毒株分离自带骨的猪肌肉组织。
  ● ASFV HLJ/HRB1/20毒株。该毒株分离自中国感染猪的脾脏。
  ● ASFV Lv17/WB/Rie1毒株。该毒株属于ASFV基因Ⅱ型，在拉脱维亚的感染猪上分离到。
  ASFV减毒株能有效抵御同源强毒株的挑战。20世纪60年代，葡萄牙研究人员曾利用分离的ASFV基因Ⅰ型的自然弱毒株研发疫苗。然而，这种方法导致很高比例的免疫猪体内出现残留病毒，从而引发ASF的慢性病变。
  5  通过组织传代培养减弱病毒毒力
  获得ASFV减毒株的另一种方法是适应性变化过程。在这一过程中，ASFV强毒分离株在猪的各种原代细胞培养中或已建立的细胞系中进行复制，从而失去毒力。通过连续传代获得的ASFV减毒株不仅可用于ASF疫苗的研究，还可以用于研究ASFV的分子遗传特征和致病机制。
  5.1  在原代细胞或连续传代细胞系中传代
  ASFV毒力的减弱可以通过在原代细胞或连续传代细胞系中传代培养实现。然而，连续传代培养会逐渐降低ASFV的毒力和免疫原性，这反过来又使其难以产生对同源病毒挑战的免疫。此外，试图在培养细胞中进行更多的传代来减弱ASFV毒力的做法，会导致编码某些毒力或免疫逃逸相关因子的基因表达改变，甚至完全缺失。这可能会导致ASFV毒株完全失去对猪的致病性。
  5.2  VACDIVA项目
  欧盟资助了一项名为VACDIVA的项目，目的是在未来4年内研发出一种有效的ASF疫苗。初步数据表明，一些猪的连续传代细胞系可能是原代巨噬细胞的可行替代品，用于ASFV研究和大规模生产ASF疫苗。到目前为止，已经在野猪肺细胞系(wild boar lung cell line，WSL)、梅岛猪内皮细胞(Plum Island porcine endothelial cells，PIPEC)、Zuckermann巨噬细胞(Zuckermann macrophage-4，ZMAC-4)和PPK-66B细胞中分离出有希望的ASFV减毒活疫苗的候选细胞系，它们分别支持ASFV的NH/P68株、ASFV-G-ΔI177L株、OURT88/3株、TSP-080/300株和TS-7/230株的复制。虽然对猪的一些细胞系的初步研究结果很有希望，但要将这些细胞系用于大规模安全生产ASF疫苗，还需要进一步研究。
  6  基因缺失的病毒
  对强毒力的野毒株进行基因编辑是产生ASFV减毒株的另一种方法。这种方法将毒力基因从病毒基因组中剔除以获得减毒株。然而，目前还不清楚导致毒力减弱的特定缺失基因。
  研究表明，毒力基因缺失的ASFV减毒株仍然是预防ASF的最有效候选疫苗株。然而，关键是要选择一个靶基因，免疫的安全性和保护的有效性，并在安全性和有效性之间取得平衡。
  在这方面，美国农业部农业研究局的研究人员，通过剔除ASFV基因组中的6个基因，开发出了一种名为ASFV-G-ΔI177L的候选疫苗。该疫苗可以进行商业化生产，在欧洲和亚洲的猪群中进行测试时，仍然保持着对在亚洲流行的ASFV毒株的免疫效力。相关研究人员报道说，从高致病性的ASFV-Georgia 2010(ASFV-G)分离株中剔除ASFV特异性基因A137R，可明显降低ASFV对猪的致病性。利用这种方法开发的疫苗目前正在越南推广应用。
  7  面临问题
  有必要进一步研究，以评估候选疫苗株的最重要的且具有决定性影响的部分，如免疫的开始和持续时间、遗传稳定性、衰减稳定性、最小保护剂量和合理的接种方法。此外，还需要对候选疫苗的效力、疫苗剂量、接种方法和感染剂量的测试方法进行标准化。
  建议评估在不同病毒分离株中剔除相同基因对病毒毒力产生不同影响的依据。毒力相关基因的发现和表征，以及其与宿主之间的相互作用仍不清楚。因此，有必要通过高质量的全基因组测序对ASFV基因型进行更深入的分析，以提高我们对非洲猪瘟流行病学溯源的认识，包括不同ASFV分离株之间的进化关系和表型差异，以及与基因组变异相关的诱导因素。
  8  小结
  在面对强毒株攻击时，ASF减毒活疫苗可以产生60％～100％的保护作用，但在接种后有可能会引起猪出现不良副作用和安全问题。
  使用ASFV减毒株而不是用特定抗原进行免疫接种的优点在于，它能引起针对宿主在感染过程中通常遇到的所有病毒抗原的免疫反应；因此，它更有效。就目前掌握的信息看来，这种方法是所有策略中最有希望的一种，但需要进一步研究，以开发ASFV减毒活疫苗，解决主要挑战和安全问题。
  附文：
  VACDIVA项目
  VACDIVA项目旨在开发一种有效的非洲猪瘟疫苗，以解决欧洲和受该病影响的国家在当前养猪生产中遇到的问题。
  VACDIVA项目得到了欧盟1 000万欧元的资助，持续4年，由马德里大学领衔，专家来自2家世界级的非洲猪瘟参考实验室(世界动物卫生组织和联合国粮农组织)、欧盟参考实验室、6家欧盟国家参考实验室和4家著名的非洲猪瘟研究机构。
  VACDIVA项目将提供：
  ●为野猪和家猪研发的三种安全有效的试验疫苗准备注册；●经过验证的配套的DIVA(区分感染和免疫动物)诊断技术；●在立陶宛和肯尼亚进行临床试验，制定成本效益高且有效的监测和控制-免疫接种策略。
  2家在疫苗生产和非洲猪瘟诊断试剂盒领域居世界领先水平的公司将提供新疫苗和DIVA试验试剂盒的生产。全球范围内的流行病学建模将作为一个服务组合提供，以帮助动物卫生当局控制和根除非洲猪瘟。该项目将为决策者提供宝贵的决策支持工具，以更好地预防和控制非洲猪瘟。
  瓦赫宁根生物兽医研究(Wageningen Bioveterinary Research，WBVR)将专注于建立非洲猪瘟在家猪和野猪群体之间的传播模型，以便分析有效的免疫接种策略。借此显示接种疫苗(覆盖程度、应用方法、动物种类)对限制疾病传播和根除疾病的影响。