囊膜基因多樣性組成是慢病毒疫苗免疫保護(hù)的關(guān)鍵因素

馬傳染性貧血病毒（EIAV）屬反轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒屬成員，主要感染馬、驢和騾等馬屬動物。其引起馬屬動物呈現(xiàn)發(fā)熱、貧血、出血、黃疸、消瘦、水腫和心臟衰弱等一系列癥狀的傳染性疾病稱為馬傳染性貧血（EIA），簡稱為馬傳貧。EIAV 與人類免疫缺陷病毒（HIV-1）和猴免疫缺陷病毒（SIV）等慢病毒屬成員在病毒基因組結(jié)構(gòu)、復(fù)制分子機(jī)制、免疫機(jī)理及與宿主相互作用等方面都具有相似性。因此，EIAV 被認(rèn)為是研究慢病毒致病機(jī)制的重要模型病毒。

馬傳染性貧血病毒弱毒疫苗作為世界上首例成功應(yīng)用的慢病毒疫苗，其突破了慢病毒病無法免疫的禁區(qū)，成為慢病毒疫苗研究史上的一座豐碑。馬傳染性貧血病毒弱毒疫苗不僅為慢病毒防控提供了良好的典范，更為研究慢病毒免疫理論研究提供了獨(dú)一無二的模型。所以，詳細(xì)闡明馬傳染性貧血病毒弱毒疫苗的致弱與誘導(dǎo)免疫保護(hù)機(jī)制，可為包括HIV-1 在內(nèi)的其它慢病毒疫苗的研發(fā)提供重要借鑒作用。

通過對EIAV 體外致弱過程中關(guān)鍵代次毒株分子特征的系統(tǒng)分析，研究發(fā)現(xiàn)EIAV 弱毒疫苗在制備過程中，伴隨著病毒在體外傳代次數(shù)的增加病毒毒力漸進(jìn)性的減弱。更為重要的是，伴隨著病毒毒力的逐漸減弱，病毒基因組不僅出現(xiàn)多個穩(wěn)定的突變位點的累積，同時表現(xiàn)出病毒基因的多樣性呈逐漸上升的特征。特別是env 基因在變異及多樣性的增加更為明顯。為研究疫苗株基因多樣性組成特征對于誘導(dǎo)有效的免疫保護(hù)的意義，哈爾濱獸醫(yī)研究所馬傳染病與慢病毒病研究團(tuán)隊利用同源重組等方式構(gòu)建了env 多樣性不同的系列EIAV 重組病毒株，將重組毒株接種馬體6 個月后，使用EIAV 強(qiáng)毒株攻擊。并與強(qiáng)毒株攻擊1 個月后，對實驗馬進(jìn)行了地塞米松的免疫抑制實驗（15 d），以獲得嚴(yán)格意義上的“無菌保護(hù)”評價。在9 個月的評估期內(nèi)，同步開展了臨床觀測、病毒載量和免疫指標(biāo)的經(jīng)時檢測。以此通過對env 多樣性不同的EIAV 重組毒株誘導(dǎo)的免疫保護(hù)效率的比較，來探究env 基因的多樣性在EIAV 誘導(dǎo)免疫保護(hù)的作用。結(jié)果顯示，env 相關(guān)的特異性抗體滴度、親和力、中和抗體以及器官的病理損傷程度均與env 多樣性程度呈伴隨性相關(guān)；env的多樣性與免疫保護(hù)呈顯著的正相關(guān)性；env 多樣性越高，誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體和抗體親和力的相關(guān)性越強(qiáng)。上述研究結(jié)果提示，多樣性env 特征對于EIAV 獲得有效免疫保護(hù)至關(guān)重要。相關(guān)研究成果“Env diversity-dependent protection of the attenuated equine infectious anemia virus vaccine”于2020 年6 月11 日發(fā)表于國際病原學(xué)專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《Emerging Microbes&Infections》。

目前，HIV-1 疫苗研發(fā)仍止步不前，不能確定有效的免疫原和有效的保護(hù)性免疫應(yīng)答反應(yīng)是其主要的挑戰(zhàn)。最近有研究顯示，通過貫序免疫、合成多價疫苗等方式增加HIV-1 免疫原的多樣性，盡管在臨床上沒有獲得預(yù)期的保護(hù)效率，但已在一定程度上增強(qiáng)了免疫應(yīng)答。初步提示對于慢病毒這類快速變異的病毒，單一性免疫原并不能提供足夠的免疫保護(hù)。馬傳貧弱毒疫苗作為唯一成功應(yīng)用的慢病毒弱毒疫苗，本次研究結(jié)果直接證實了EIAV 病毒囊膜基因（env）的多樣性組成是馬傳貧病毒弱毒疫苗能夠誘導(dǎo)免疫保護(hù)的關(guān)鍵因素，間接證明了免疫原（Env）多樣性是慢病毒疫苗誘導(dǎo)免疫保護(hù)的重要因素，該研究結(jié)果可為其他慢病毒尤其是人HIV-1 免疫原的設(shè)計以及免疫保護(hù)理論提供有價值的參考。