新型猪瘟疫苗的研究和应用前景

猪瘟（slassical swine fever ，CFS）以出血和发热为主要特征，呈急性或慢性经过，是一种对猪危害性极大的传染病，被国际兽疫局（Office of International des E’pizooties，OIE）列为A类动物传染病。在世界许多国家和地区，传统疫苗接种是控制猪瘟的重要手段。目前使用的弱毒疫苗主要是中国猪瘟兔化弱毒疫苗、日本GPE疫苗和法国的Thireval疫苗。我国的猪瘟兔化弱毒疫苗性能稳定、安全、免疫效果好，且无残留能力，是国际公认的唯一安全有效的弱毒疫苗，亦是国内唯一应用的弱毒疫苗。
　　20世纪70年代后期，猪瘟的流行形式发生了很大变化。地区散发性流行及非典型猪瘟症状的发生，特别是近年来国内外应用单克隆抗体对C-株检测时发现有不同的反应模式，猪瘟免疫屡屡失败等，表明猪瘟病毒（Classical swine fever virus，CSFV）的抗原性可能存在着变异，从而使有人对传统弱毒疫苗提出了质疑。随着传代次数的增加和对不同细胞的适应性繁殖，疫苗毒株可能发生异质性或抗原漂移；加之数十年来CSFV在大规模免疫接种压力下可能出现抗原变异。这些情况都表明，现有的传统疫苗已不能适应新形势的需要，研究和开发新型猪瘟疫苗机是大势所趋。分子生物学技术的兴起和发展，为新型猪瘟 疫苗的研究和开发奠定了基础。1．开发新型猪瘟疫苗的分子生物学基础CSFV是一种小（40-60nm）的有囊膜病毒，含有单股正链RNA基因组。CSFV基因组长约12.5kb，由一个大的开放性阅读框架（open reading frame，ORF）和两侧的5’-端非翻译区（5’-UTR）和3’-端非翻译区（3’-UTR）构成。编码蛋白顺序为Npro、C、Erns （E0）、E1、E2、P7、NS2-3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B。NS2-3可被加工成NS2、NS3（P80）。除C、Erns 、E1和E2为结构蛋白外，其余均为非结构蛋白。在结构蛋白中，最具有免疫防制研究价值的是Erns 和E2。
　　Erns 由227个氨基酸残基构成，分子量约为44-48ku，可诱导产生中和谱很窄的中和抗体。Erns 没有疏水的膜锚定结构，为可分泌蛋白。它在由细胞以出芽或胞吐方式分泌的病毒颗粒囊膜上并不稳定，在细胞培养CSFV的上清液中含有少量的病毒粒子，但却含有大量被分泌出的Erns 。Erns 不仅是一种结构蛋白，而且也是一种功能性蛋白，它与CSFV对宿主细胞的嗜性以及致病力有密切关系。Erns 有RNase活性，可降解病毒和细胞的RNA。Erns 可导致免疫抑制，引起动物的淋巴和上皮细胞刁亡。CSFV的宿主嗜性也与Erns有关，用Erns中和单抗可有效阻断CSFV对易感动物细胞的感染。Erns还表现出神经细胞毒性和抗凝集活性，CSFV感染动物后所产生的Erns蛋白在致病过程中起重要作用。
　　E2的分子量约为53-55ku。E2参与病毒对细胞的感染过程，携带有能刺激机体产生保护性免疫的抗原决定簇，起编码的gp55蛋白是猪瘟的主要保护性抗原。靠近C端的疏水区为gp55的膜锚定结构（TMR），从856位半胱氨酸（Cys）后的第6个氨基酸至C端TMR之间形成有弹性的α螺旋结构，没有抗原决定簇。从N端693位至856位Cys之间形成富含抗原决定簇的2个抗原结构域，这2个结构域由位于737和792位Cys之间的一段片β片层结构隔开。693和737位Cys形成二硫键并组成一个序列非保守性抗原结构域，具有中和性的B、C抗原区位于该结构域中，另一个结构域属序列保守性，由792和856位Cys形成的二硫键组成，包含中和抗原区A和非中和抗原区D，而A和D区由其间的一个疏水区和818位、828位Cys形成的二硫键分开。在A、B、C3个中和区中，各有一段与中和性密切相关的高频突变序列或位点。这些序列或位点的突变株将逃脱中和性单抗的中和作用，免疫血清对对这类突变株的中和作用也会降低。
　　全长感染性cDNA克隆技术使笔者得到了纯粹的CSFV基因组。这一成果为进一步研究CSFV的复制机理、毒力及其决定因素、致弱机理、致病机理、基因产物的功能、特异性诊断、宿主嗜性以及DNA疫苗和标记疫苗的开发等，打下了坚实的基础。目前为止，已经成功构建了CSFV C-株、Brescia-株和Alfort/187-株等全长感染性cDNA。2．新型猪瘟疫苗的研究和应用前景2.1 CSFV基因缺失型弱毒疫苗　　通过非天然宿主传代选择得到的突变株，其基因组可发生多个突变。当某些一病毒复制无关的毒力或相关基因缺失突变后，其毒力丧失或明显减弱，但病毒复制能力并不丧失，同时保持着良好的免疫原性。因此，通过基因工程技术致使病毒基因组中负责毒力的基因缺失，可以获得基因缺失型弱毒疫苗株。