谷 玉

（內蒙古自治區(qū)動物疫病預防控制中心,內蒙古呼和浩特 010020）

非洲豬瘟(African swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起豬的一種急性、多器官出血性傳染病,是我國一類動物疫病,為世界動物衛(wèi)生組織規(guī)定的A類傳染病,對世界各國豬養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴重破壞。最早的ASF報道于1921年的肯尼亞,隨后該病在非洲各國傳播。1957年,葡萄牙發(fā)現非洲豬瘟疫情,隨后ASF在歐洲國家迅速傳播。2018年,我國遼寧沈陽地區(qū)首次出現ASF疫情,經確認國內流行的ASFV-SY18毒株屬于非洲豬瘟病毒基因Ⅱ型,p72基因片段與格魯吉亞、俄羅斯和愛沙尼亞分離株核苷酸具有100%的同源性,表明國內ASF疫情與周邊國家流行的ASFV具有密切關系[1]。中國統計局數據顯示,2019年我國生豬存欄為5.44億頭,同比下降21.6%,豬肉產量4 255萬噸,同比下降21.3%。由于國內生豬存欄量的顯著降低,豬肉供給出現明顯短缺,造成短時間內豬肉價格迅速上漲,從2019年2月的12.2元/kg漲至2020年2月的36.1元/kg。由此可見,非洲豬瘟疫情給我國養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大影響。經過豬場ASFV監(jiān)測、ASFV陽性豬的淘汰凈化以及疫區(qū)封鎖撲殺、禁止疫區(qū)生豬跨區(qū)域運輸、禁止給豬投喂餐廚剩余物等措施后,國內非洲豬瘟疫情數量呈逐年遞減趨勢,國內非洲豬瘟疫情基本得到控制。但由于ASFV在環(huán)境中生存能力較強,并可通過糞便、蜱蟲叮咬、氣溶膠等途徑傳播,且有些感染豬只具有較強的隱蔽性,若豬場生物安全管理存在漏洞,可能會造成ASF感染并引發(fā)疫情,不利于ASF的防控。目前,較為理想的防控手段為ASF疫苗接種,但由于ASF疫苗研制仍存在較多問題,因此,全世界都沒有商品化的ASF疫苗。本文對非洲豬瘟病毒疫苗的研究成果和疫苗存在的問題進行綜述,以期為相關研究提供參考。

1 ASF滅活疫苗

早在20世紀60年代就有對ASF滅活疫苗的研究,但其防控效果并不理想[2]。此后,各國研究人員通過不同的方式對ASFV進行滅活,雖然部分滅活的ASFV可誘導仔豬出現特異性抗體,但在人工攻毒后,試驗豬仍出現非洲豬瘟急性臨床癥狀[3]。因此,ASFV滅活疫苗雖然具有抗原性,但不能刺激機體產生完全的免疫反應,這可能是滅活疫苗無法給免疫的豬提供免疫保護的原因[4]。

2 ASF減毒活疫苗

減毒活疫苗是基于非洲豬瘟病毒天然低毒力的毒株,或通過基因剪輯刪除毒力因子而減毒的毒株研制的疫苗。有研究發(fā)現,從蜱蟲中分離的非洲豬瘟病毒毒株或慢性感染豬體內的分離弱毒株可提供同源毒株的免疫保護力,但由于免疫保護效果有限和其他一系列因素,使得通過減毒方法并未研制出有效的ASF疫苗[5,6]。通過同源重組或CRISPR/Cas9基因編輯來設計非洲豬瘟病毒,構建特定的基因突變體可作為候選減毒疫苗的制備方法,雖然該方法十分有希望研制出ASF減毒活疫苗,但由于非洲豬瘟病毒較強的傳播能力和基因突變等因素,可能導致疫苗毒株毒力增強或疫苗毒的傳播。此外,接種后的減毒活疫苗雖然可誘導動物產生免疫保護,但免疫保護效果未達理想狀態(tài)[7]。目前,制約非洲豬瘟病毒基因缺失疫苗研制的主要因素,仍是對非洲豬瘟病毒毒力相關基因和免疫逃逸機制的不明確[8]。今后,需要在解析更多非洲豬瘟病毒未知基因的生物學功能基礎上,繼續(xù)尋找基因缺失疫苗的最佳組合。

3 ASF亞單位疫苗

亞單位疫苗僅包含純化的具有免疫原性的非洲豬瘟病毒抗原,這些抗原是非洲豬瘟病毒的一部分,可特異性刺激免疫系統產生特異性抗體。這些疫苗通?；诘鞍?、肽或多糖,其含有可引發(fā)免疫反應的免疫原性表位。非洲豬瘟病毒有效抗原的篩選是制約亞單位疫苗研制的一個難題[9]。非洲豬瘟病毒感染家豬后無法誘導宿主產生中和抗體,但對恢復期豬血清的研究已發(fā)現幾種非洲豬瘟病毒蛋白 (如 P30、P54、P72、CD2v、EP153R、P12、D117L和PP62)可能具有研制亞單位疫苗的潛力[10]。其中,P72、P30和P54被認為是在豬感染期間引起體液免疫的最重要抗原蛋白。P72和P54抗體可防止病毒吸附,而P30抗體可保留病毒內吞作用。這些發(fā)現促進了ASF亞單位疫苗的研發(fā),然而,與非洲豬瘟病毒感染相關的抗體介導的中和作用仍存在爭議。Galindo等[11]研究發(fā)現,非洲豬瘟病毒抗原蛋白無法保護動物模型免受非洲豬瘟病毒感染,且在攻毒試驗中,也未表現出顯著的免疫保護效果。雖然目前研制的非洲豬瘟亞單位疫苗免疫保護效果不佳,但由于亞單位疫苗成本低、保護程度相比其他類疫苗高,近年來ASF亞單位疫苗仍得到了廣泛的研究。

4 DNA疫苗

DNA疫苗能夠誘導細胞介導的CTL免疫反應,對預防非洲豬瘟病毒感染發(fā)揮了重要作用。與非洲豬瘟亞單位疫苗相同,P54和P30也是DNA疫苗的靶抗原[12],但用編碼P54、P30蛋白的質粒DNA疫苗既不會產生中和反應,也不會產生T細胞反應,且在使用ASF疫苗毒攻毒后也未表現出保護作用[13]。用編碼豬白細胞抗原SLA-Ⅱ與P54、P30融合的DNA疫苗構建的質粒接種豬后,試驗豬產生了廣泛的免疫反應,包括特異性抗體和T細胞,但在攻毒后未表現出免疫保護性[14]。

5 病毒載體疫苗

使用病毒載體構建的ASF疫苗可以引發(fā)體液和細胞介導的免疫反應。病毒載體是去除或用免疫原替換了毒力基因的疫苗,其可以抑制病毒的復制。此外,病毒載體可區(qū)分感染和接種動物,即病毒載體編碼的免疫原可以用作疫苗標記。迄今為止,已成功構建了多種病毒載體ASF疫苗,但這些疫苗并未表現出較好的免疫保護效果。

6 小結

目前,ASF疫苗研發(fā)仍受許多因素的制約,如：①ASFV病毒結構復雜。ASFV是一種長鏈DNA病毒,其編碼200余種氨基酸,且ASFV編碼多種與免疫逃逸相關的蛋白,并具有針對宿主先天免疫系統的多種調節(jié)機制。且ASFV存在多種毒株的變異性,迄今已鑒定出24種ASFV基因型,多種基因型間的免疫保護作用不強。這些給疫苗研發(fā)帶來了一定的難度。②缺乏可用于ASFV分離的細胞系。由于缺少可用于ASFV分離的細胞系,導致毒株的繁殖、儲存及減毒活疫苗的研究十分困難。ASFV減毒活疫苗的研制依賴于可用于ASFV繁殖的傳代細胞系,若使用原代巨噬細胞作為減毒活疫苗毒株培養(yǎng)的細胞,可能會存在細胞污染、價格昂貴、細胞數量有限等問題。③ASF疫苗的安全性。在前期的研究中,有部分疫苗已表現出較好的免疫保護效果,如基因缺失疫苗HLJ/18-7GD,但在后續(xù)的研究中發(fā)現HLJ/18-7GD在傳代過程中出現了毒力增強現象,這可能會導致在后期應用中疫苗毒株感染豬發(fā)病。因此,在保證ASF疫苗可為易感豬提供足以抵抗ASFV感染的免疫保護效果的同時,疫苗的安全性也是評估ASF疫苗成功與否的關鍵因素。

雖然在過去的幾十年,各國的研究人員都在致力于ASF疫苗的研發(fā)工作,并已取得了一定進展,但所研制的疫苗仍存在多種問題,導致至今無可用的商品化ASF疫苗。在未來的研究中,應加強對ASFV入侵機制、復制機制以及致病機制等基礎理論研究,加深對ASFV的了解,進而為ASF疫苗的研發(fā)奠定基礎,推動ASF疫苗的研發(fā)速度。