禽H5和H9甲型流感病毒类病毒颗粒植物疫苗的研制|MDPI Veterinary Sciences

论文标题：Development of Virus-like Particle Plant-Based Vaccines against Avian H5 and H9 Influenza A Viruses

论文链接： https://www.mdpi.com/2306-7381/11/2/93

期刊名：Veterinary Sciences

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/vetsci

禽流感（AIV）是全球禽类养殖业的重要威胁，某些亚型（如H5和H9）不仅导致禽类高死亡率，还具备潜在的跨物种传播能力，对人类健康构成风险。尽管市面上已存在商业疫苗，但禽流感依然造成了巨大的经济损失，特别是在发展中国家。传统疫苗在应对病毒变异和低效防护方面存在一定的局限性，因此亟需研发出更加廉价、有效且适应性强的疫苗。最近，来自圣保罗州立大学的Luís Gustavo Ramos de Moraes Calheiros、Renée Laufer-Amorim等学者在Veterinary Sciences期刊上发表了创新研究，探索通过植物表达系统生产的病毒样颗粒（VLPs）作为禽流感疫苗的新可能。

研究背景与目标

禽流感A病毒（AIV）是导致禽类大规模死亡的重要病因，尤其是高致病性禽流感（HPAI）病毒，在某些国家如埃及，已经流行近二十年。H5N8和H9N2等亚型病毒在全球范围内广泛传播，而其高突变率和变异能力，导致疫苗有效性逐渐下降，影响了防控效果。因此，研究人员亟需开发能够迅速适应地方性病毒株、成本低廉且有效的疫苗，尤其是针对资源较为匮乏的国家。

为此，本研究采用了植物表达系统，通过转基因烟草（Nicotiana benthamiana）生产H5和H9亚型的血凝素（HA）蛋白，并形成病毒样颗粒（VLPs）。与传统的疫苗开发方式相比，植物表达系统具有生产成本低、快速适应病毒株变异等优势。研究的主要目标是验证植物基疫苗在动物中的免疫原性，并为进一步大规模生产提供数据支持。

研究过程与结果

研究团队首先利用基因工程技术，在烟草中表达H5和H9亚型的HA蛋白，通过透射电子显微镜（TEM）验证了VLPs的结构。然后，研究人员对小鼠进行了免疫接种，确认VLP疫苗能够有效诱导出强烈的抗体反应和T细胞免疫反应。实验中，小鼠在接种四次H5或H9 VLP疫苗后，血清中检测到高水平的特异性抗体，证明该疫苗能够成功刺激机体的免疫系统。接着，研究人员向鸡只注射了一次H5 VLP疫苗，并发现疫苗能够有效诱导抗体反应，且该抗体能够有效中和病毒的感染性，进一步验证了植物基VLP疫苗的有效性。

主要发现与数据解析

实验结果表明，不同的细胞系和动物模型中，植物基VLP疫苗能够显著诱导出免疫反应。在小鼠免疫实验中，使用H5和H9 VLP疫苗后，免疫小鼠体内产生了显著的抗体反应，且通过ELISpot检测到较高水平的IFN-γ分泌，表明VLP疫苗能有效激活细胞免疫反应。对鸡只的免疫结果同样令人鼓舞，单次接种H5 VLP疫苗后，鸡只体内的抗体水平持续上升，并在第14天达到峰值，显示出该疫苗的强大免疫效果。

研究总结

本研究为植物基VLP疫苗在禽流感防控中的应用前景提供了有力证据。通过植物表达系统生产的VLP疫苗，能够在短时间内以较低成本制造，并且能够有效诱导强烈的免疫反应。与传统的灭活疫苗相比，VLP疫苗在提高免疫原性、减少副作用以及应对快速变异的病毒株方面具有显著优势。特别是在资源有限的国家，植物基VLP疫苗为禽流感的防控提供了一种有前途的替代方案。

Veterinary Sciences期刊介绍

主编：Patrick Butaye, Ghent University, Belgium; City University of Hong Kong, China

期刊发表与兽医科学领域相关的原创研究文章、评论、通讯和简短说明，主题包括动物疾病、紊乱和损伤的预防、诊断和治疗。

2024 Impact Factor

2.3

2024 CiteScore

3.5

Time to First Decision

21.1 Days

Acceptance to Publication

2.7 Days

来源：科学网

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