非洲豬瘟病毒減毒株在疫苗研發(fā)中的作用

摘? 要：非洲豬瘟是當(dāng)前對世界養(yǎng)豬業(yè)影響最大的豬病之一，除少數(shù)幾個(gè)國家或地區(qū)未暴發(fā)外，幾乎遍及全球大多數(shù)地區(qū)或國家。由于非洲豬瘟病毒基因變異較大，嚴(yán)重阻礙了疫苗的研發(fā)和生產(chǎn)一線的預(yù)防與控制。本文概述了非洲豬瘟疫苗目前的研發(fā)情況及面臨的一些問題，需進(jìn)一步研究以開發(fā)ASFV減毒活疫苗，并解決主要挑戰(zhàn)和安全問題。

關(guān)鍵詞：非洲豬瘟疫苗；減毒株；組織傳代培養(yǎng)

中圖分類號：S855 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2023）04-0036-03

在世界各地，研究人員正在努力研發(fā)預(yù)防非洲豬瘟的新疫苗。眾所周知，這不是一項(xiàng)容易完成的任務(wù)。非洲豬瘟病毒減毒株可以為非洲豬瘟疫苗的研發(fā)奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。這在實(shí)踐中是如何進(jìn)行的呢？

非洲豬瘟（African swine fever，ASF）是一種高度傳染性的病毒性疾病，野豬和家豬感染后表現(xiàn)出不同的臨床癥狀，包括歐洲、南美洲和亞洲在內(nèi)的世界各地，幾乎均受到了該病的影響。非洲豬瘟對豬群的影響取決于非洲豬瘟病毒（African swine fever viruse，ASFV）的毒力、感染劑量和感染途徑。

1? ASFV減毒株

大多數(shù)ASFV分離株對豬的致死率是100％，有些分離株是致死率較低的低毒株，另一些是完全減毒的毒株，不會引起臨床癥狀。ASFV減毒株通常在強(qiáng)毒株入侵豬后的一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)。這會導(dǎo)致ASFV能夠適應(yīng)其宿主，并與宿主長期共存。這些毒株對家豬的毒力降低，使其可以作為潛在的候選疫苗株。因此，ASFV減毒株的基因序列變異為科學(xué)預(yù)防和控制ASF以及研發(fā)疫苗提供了參考。

2? ASFV的毒力

ASFV感染家豬后會產(chǎn)生多種多樣的臨床癥狀，如最急性型、急性型、亞急性型和慢性型。急性感染會引起家豬出現(xiàn)厭食、發(fā)燒、流鼻血、紅斑、皮膚發(fā)紺、黑便等癥狀，在某些情況下還會發(fā)生腹瀉。家豬感染后12～14 d，死亡率達(dá)100％。

中等毒力的ASFV毒株會引起亞急性型疾病，導(dǎo)致家豬出現(xiàn)溫和型臨床癥狀和輕微的損傷，感染后15～20 d死亡。與ASFV分離株的毒力有關(guān)的基因有UK（DP96R）和23-NL（DP71L或I14L）。這些基因位于ASFV基因組的右側(cè)變異區(qū)，且彼此相鄰。

致病性ASFV缺失UK和23-NL基因后，會顯著降低病毒對豬的毒力。此外，ASFV多基因家族基因的缺失會降低病毒在豬巨噬細(xì)胞或蜱蟲中的復(fù)制能力，并全部減弱正常情況下的強(qiáng)毒力。

3? ASFV減毒株

ASFV減毒株可通過以下方法獲得：

● 在野外受感染的豬上分離自然減毒的毒株；

● 在原代細(xì)胞或傳代細(xì)胞系中連續(xù)傳代強(qiáng)毒株；

● 對強(qiáng)毒力野外分離株進(jìn)行基因改造。

4? ASFV的自然弱毒株

ASFV的自然弱毒株主要是從野外受感染的豬上分離獲得的，目前已發(fā)現(xiàn)6種。

● ASFV NH/P68毒株。該毒株于1968年從葡萄牙的一頭出現(xiàn)慢性癥狀的家豬中分離到。該毒株能誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生特異性抗體，并保護(hù)宿主免受ASFV里斯本60毒株（Lisbon60）的挑戰(zhàn)。

● ASFV OURT88/3毒株。該毒株于1988年從葡萄牙一家豬場軟蜱中分離到。

● ASFV愛沙尼亞2014毒株。該毒株于2014年從愛沙尼亞東北部地區(qū)的野豬上分離到。

● ASFV HuB20毒株。該毒株分離自帶骨的豬肌肉組織。

● ASFV HLJ/HRB1/20毒株。該毒株分離自中國感染豬的脾臟。

● ASFV Lv17/WB/Rie1毒株。該毒株屬于ASFV基因Ⅱ型，在拉脫維亞的感染豬上分離到。

ASFV減毒株能有效抵御同源強(qiáng)毒株的挑戰(zhàn)。20世紀(jì)60年代，葡萄牙研究人員曾利用分離的ASFV基因Ⅰ型的自然弱毒株研發(fā)疫苗。然而，這種方法導(dǎo)致很高比例的免疫豬體內(nèi)出現(xiàn)殘留病毒，從而引發(fā)ASF的慢性病變。

5? 通過組織傳代培養(yǎng)減弱病毒毒力

獲得ASFV減毒株的另一種方法是適應(yīng)性變化過程。在這一過程中，ASFV強(qiáng)毒分離株在豬的各種原代細(xì)胞培養(yǎng)中或已建立的細(xì)胞系中進(jìn)行復(fù)制，從而失去毒力。通過連續(xù)傳代獲得的ASFV減毒株不僅可用于ASF疫苗的研究，還可以用于研究ASFV的分子遺傳特征和致病機(jī)制。

5.1? 在原代細(xì)胞或連續(xù)傳代細(xì)胞系中傳代

ASFV毒力的減弱可以通過在原代細(xì)胞或連續(xù)傳代細(xì)胞系中傳代培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)。然而，連續(xù)傳代培養(yǎng)會逐漸降低ASFV的毒力和免疫原性，這反過來又使其難以產(chǎn)生對同源病毒挑戰(zhàn)的免疫。此外，試圖在培養(yǎng)細(xì)胞中進(jìn)行更多的傳代來減弱ASFV毒力的做法，會導(dǎo)致編碼某些毒力或免疫逃逸相關(guān)因子的基因表達(dá)改變，甚至完全缺失。這可能會導(dǎo)致ASFV毒株完全失去對豬的致病性。

5.2? VACDIVA項(xiàng)目

歐盟資助了一項(xiàng)名為VACDIVA的項(xiàng)目，目的是在未來4年內(nèi)研發(fā)出一種有效的ASF疫苗。初步數(shù)據(jù)表明，一些豬的連續(xù)傳代細(xì)胞系可能是原代巨噬細(xì)胞的可行替代品，用于ASFV研究和大規(guī)模生產(chǎn)ASF疫苗。到目前為止，已經(jīng)在野豬肺細(xì)胞系（wild boar lung cell line，WSL）、梅島豬內(nèi)皮細(xì)胞（Plum Island porcine endothelial cells，PIPEC）、Zuckermann巨噬細(xì)胞（Zuckermann macrophage-4，ZMAC-4）和PPK-66B細(xì)胞中分離出有希望的ASFV減毒活疫苗的候選細(xì)胞系，它們分別支持ASFV的NH/P68株、ASFV-G-ΔI177L株、OURT88/3株、TSP-080/300株和TS-7/230株的復(fù)制。雖然對豬的一些細(xì)胞系的初步研究結(jié)果很有希望，但要將這些細(xì)胞系用于大規(guī)模安全生產(chǎn)ASF疫苗，還需要進(jìn)一步研究。

6? 基因缺失的病毒

對強(qiáng)毒力的野毒株進(jìn)行基因編輯是產(chǎn)生ASFV減毒株的另一種方法。這種方法將毒力基因從病毒基因組中剔除以獲得減毒株。然而，目前還不清楚導(dǎo)致毒力減弱的特定缺失基因。

研究表明，毒力基因缺失的ASFV減毒株仍然是預(yù)防ASF的最有效候選疫苗株。然而，關(guān)鍵是要選擇一個(gè)靶基因，免疫的安全性和保護(hù)的有效性，并在安全性和有效性之間取得平衡。

在這方面，美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局的研究人員，通過剔除ASFV基因組中的6個(gè)基因，開發(fā)出了一種名為ASFV-G-ΔI177L的候選疫苗。該疫苗可以進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，在歐洲和亞洲的豬群中進(jìn)行測試時(shí)，仍然保持著對在亞洲流行的ASFV毒株的免疫效力。相關(guān)研究人員報(bào)道說，從高致病性的ASFV-Georgia 2010（ASFV-G）分離株中剔除ASFV特異性基因A137R，可明顯降低ASFV對豬的致病性。利用這種方法開發(fā)的疫苗目前正在越南推廣應(yīng)用。

7? 面臨問題

有必要進(jìn)一步研究，以評估候選疫苗株的最重要的且具有決定性影響的部分，如免疫的開始和持續(xù)時(shí)間、遺傳穩(wěn)定性、衰減穩(wěn)定性、最小保護(hù)劑量和合理的接種方法。此外，還需要對候選疫苗的效力、疫苗劑量、接種方法和感染劑量的測試方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

建議評估在不同病毒分離株中剔除相同基因?qū)Σ《径玖Ξa(chǎn)生不同影響的依據(jù)。毒力相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)和表征，以及其與宿主之間的相互作用仍不清楚。因此，有必要通過高質(zhì)量的全基因組測序?qū)SFV基因型進(jìn)行更深入的分析，以提高我們對非洲豬瘟流行病學(xué)溯源的認(rèn)識，包括不同ASFV分離株之間的進(jìn)化關(guān)系和表型差異，以及與基因組變異相關(guān)的誘導(dǎo)因素。

8? 小結(jié)

在面對強(qiáng)毒株攻擊時(shí)，ASF減毒活疫苗可以產(chǎn)生60％～100％的保護(hù)作用，但在接種后有可能會引起豬出現(xiàn)不良副作用和安全問題。

使用ASFV減毒株而不是用特定抗原進(jìn)行免疫接種的優(yōu)點(diǎn)在于，它能引起針對宿主在感染過程中通常遇到的所有病毒抗原的免疫反應(yīng)；因此，它更有效。就目前掌握的信息看來，這種方法是所有策略中最有希望的一種，但需要進(jìn)一步研究，以開發(fā)ASFV減毒活疫苗，解決主要挑戰(zhàn)和安全問題。

原題名：Live attenuated ASFV strains： what role can they play （英文）

原作者：Samaneh Azarpajouh

王麗萍 譯自www.pigprogress.net，5月3日

張配配 校