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基于活载体的抗原混合物在2007/1格鲁吉亚株非洲猪瘟病毒(ASFV)挑战中的保护作用

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为何一种猪的疾病与我们每个人息息相关

非洲猪瘟是一种对猪致命的病毒,已在全球大面积蔓延,导致猪群大量死亡并推高猪肉价格。由于仍缺乏广泛可用且安全的疫苗,养殖者不得不依靠大规模扑杀等严厉手段来遏制暴发。本文研究描述了一种新型实验性疫苗,它利用一种无害的载体病毒将大量非洲猪瘟病毒的片段传递给猪只,旨在训练猪的免疫系统识别并在真正的病毒引发疾病前将其消灭。

猪圈中的无声杀手

非洲猪瘟病毒会在家猪和野猪中引发进展迅速的出血性疾病,常导致几乎所有感染动物死亡。该病毒可通过直接接触、被污染的饲料或猪肉制品传播,并且能在环境中和冷冻肉中长期存活。随着病毒从非洲扩散到欧洲和亚洲,它已成为全球猪肉生产面临的最大威胁之一。传统的疫苗策略,比如减毒活疫苗,有时可以保护猪只,但伴随严重风险:减毒株可能回变为致病型或与其他毒株重组,而且无法方便地区分接种疫苗的动物与自然感染的动物。

由病毒构件构建的新型疫苗

为规避这些危险,研究人员设计了一种从未使猪暴露于完整非洲猪瘟病毒的疫苗。他们将病毒拆解为数十种独立蛋白,并将这些蛋白分为43个基因“盒式单元”。每个盒式单元被插入到一种经改造的腺病毒中,这是一种可以安全感染猪细胞的不同病毒。这些腺病毒被工程化为仅以受控方式复制,并在猪细胞内制造若干非洲猪瘟蛋白。当猪接种含有全部43种构建体的混合液时,其细胞会短暂地作为工厂,产生多种病毒片段,供免疫系统学习识别。

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在猪体内测试这种混合疫苗

研究团队对幼猪接种了三次这种腺病毒混合疫苗,分为单独使用和与一种商业佐剂Quil-A混合使用两类。对照组仅接种了一种产生绿色荧光蛋白而非病毒片段的腺病毒。接种后,所有猪都与两只被故意感染上高致死性株“格鲁吉亚2007/1”的“传播者”猪同舍饲养。这一布置模拟了自然猪圈内的传播,而非实验室中的高剂量注射。在未加Quil-A的疫苗组中,六只猪中有五只在挑战后存活,仅表现出轻微或无疾病症状并持续增重。相比之下,所有接种了含Quil-A疫苗的猪,以及所有对照动物,都出现严重疾病并被安乐死。

幸存者的保护机制

尸检的详细检查显示出幸存者与非幸存者之间的显著差异。死亡的猪表现为脾脏肿大发暗、淋巴结肿胀充血以及广泛的组织损伤,这些是急性非洲猪瘟的典型表现。而接种了无佐剂疫苗并存活的猪几乎没有这些变化,且在研究结束时其器官中未检测到病毒遗传物质或活病毒。令人意外的是,尽管接种疫苗的猪产生了能识别被感染细胞的强抗体,这些抗体在细胞培养中并未中和病毒。相反,提示保护作用的最佳线索来自杀伤性T细胞。幸存猪体内的T细胞富含颗粒酶B和穿孔素等杀伤分子,并对特定的非洲猪瘟蛋白片段有强烈反应。这类细胞适于追踪并摧毁被感染的细胞,表明细胞免疫而非抗体免疫是主要防线。

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为何助剂反而适得其反

最出人意料的发现之一是,与Quil-A混合接种的猪反而表现更差,尽管它们的抗体水平与幸存者相似。作者推测,这种佐剂在许多其他兽用疫苗中有效,但可能干扰了此处所用的活病毒载体——可能损伤了载体颗粒或使免疫反应偏向一种无益的方向。因此,这些猪未能建立起所需的强大T细胞反应而获得保护,最终出现与未接种动物类似的严重疾病。

这对未来猪用疫苗意味着什么

这项研究表明,精心设计的、由编码多种非洲猪瘟蛋白的活载体混合物组成的疫苗,能够在对一株主要现场毒株进行逼真致命暴露时保护大多数猪只,且不会使它们长期带毒。研究指向一种未来疫苗策略:强调强大的杀伤性T细胞反应而非中和抗体,并提醒我们在使用活载体时并非所有佐剂都合适。虽然仍有许多问题需要解答——例如在43个成分中哪些是真正必需的,以及该方法是否对其它毒株同样有效——但这种基于活载体的抗原混合物为更安全、更有效控制非洲猪瘟提供了有希望的蓝图。

引用: Kumar, R., Kim, T., Zajac, M.D. et al. Live-vectored antigen cocktail confers protection against African swine fever virus (ASFV) Georgia 2007/1 challenge. npj Vaccines 11, 66 (2026). https://doi.org/10.1038/s41541-026-01399-8

关键词: 非洲猪瘟, 猪用疫苗, 腺病毒载体, T细胞免疫, 畜牧业疾病