禽H5和H9甲型流感病毒類病毒顆粒植物疫苗的研制|MDPI Veterinary Sciences

論文標題：Development of Virus-like Particle Plant-Based Vaccines against Avian H5 and H9 Influenza A Viruses

論文鏈接： https://www.mdpi.com/2306-7381/11/2/93

期刊名：Veterinary Sciences

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

禽流感（AIV）是全球禽類養(yǎng)殖業(yè)的重要威脅，某些亞型（如H5和H9）不僅導致禽類高死亡率，還具備潛在的跨物種傳播能力，對人類健康構(gòu)成風險。盡管市面上已存在商業(yè)疫苗，但禽流感依然造成了巨大的經(jīng)濟損失，特別是在發(fā)展中國家。傳統(tǒng)疫苗在應(yīng)對病毒變異和低效防護方面存在一定的局限性，因此亟需研發(fā)出更加廉價、有效且適應(yīng)性強的疫苗。最近，來自圣保羅州立大學的Luís Gustavo Ramos de Moraes Calheiros、Renée Laufer-Amorim等學者在Veterinary Sciences期刊上發(fā)表了創(chuàng)新研究，探索通過植物表達系統(tǒng)生產(chǎn)的病毒樣顆粒（VLPs）作為禽流感疫苗的新可能。

研究背景與目標

禽流感A病毒（AIV）是導致禽類大規(guī)模死亡的重要病因，尤其是高致病性禽流感（HPAI）病毒，在某些國家如埃及，已經(jīng)流行近二十年。H5N8和H9N2等亞型病毒在全球范圍內(nèi)廣泛傳播，而其高突變率和變異能力，導致疫苗有效性逐漸下降，影響了防控效果。因此，研究人員亟需開發(fā)能夠迅速適應(yīng)地方性病毒株、成本低廉且有效的疫苗，尤其是針對資源較為匱乏的國家。

為此，本研究采用了植物表達系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)基因煙草（Nicotiana benthamiana）生產(chǎn)H5和H9亞型的血凝素（HA）蛋白，并形成病毒樣顆粒（VLPs）。與傳統(tǒng)的疫苗開發(fā)方式相比，植物表達系統(tǒng)具有生產(chǎn)成本低、快速適應(yīng)病毒株變異等優(yōu)勢。研究的主要目標是驗證植物基疫苗在動物中的免疫原性，并為進一步大規(guī)模生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

研究過程與結(jié)果

研究團隊首先利用基因工程技術(shù)，在煙草中表達H5和H9亞型的HA蛋白，通過透射電子顯微鏡（TEM）驗證了VLPs的結(jié)構(gòu)。然后，研究人員對小鼠進行了免疫接種，確認VLP疫苗能夠有效誘導出強烈的抗體反應(yīng)和T細胞免疫反應(yīng)。實驗中，小鼠在接種四次H5或H9 VLP疫苗后，血清中檢測到高水平的特異性抗體，證明該疫苗能夠成功刺激機體的免疫系統(tǒng)。接著，研究人員向雞只注射了一次H5 VLP疫苗，并發(fā)現(xiàn)疫苗能夠有效誘導抗體反應(yīng)，且該抗體能夠有效中和病毒的感染性，進一步驗證了植物基VLP疫苗的有效性。

主要發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)解析

實驗結(jié)果表明，不同的細胞系和動物模型中，植物基VLP疫苗能夠顯著誘導出免疫反應(yīng)。在小鼠免疫實驗中，使用H5和H9 VLP疫苗后，免疫小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了顯著的抗體反應(yīng)，且通過ELISpot檢測到較高水平的IFN-γ分泌，表明VLP疫苗能有效激活細胞免疫反應(yīng)。對雞只的免疫結(jié)果同樣令人鼓舞，單次接種H5 VLP疫苗后，雞只體內(nèi)的抗體水平持續(xù)上升，并在第14天達到峰值，顯示出該疫苗的強大免疫效果。

研究總結(jié)

本研究為植物基VLP疫苗在禽流感防控中的應(yīng)用前景提供了有力證據(jù)。通過植物表達系統(tǒng)生產(chǎn)的VLP疫苗，能夠在短時間內(nèi)以較低成本制造，并且能夠有效誘導強烈的免疫反應(yīng)。與傳統(tǒng)的滅活疫苗相比，VLP疫苗在提高免疫原性、減少副作用以及應(yīng)對快速變異的病毒株方面具有顯著優(yōu)勢。特別是在資源有限的國家，植物基VLP疫苗為禽流感的防控提供了一種有前途的替代方案。

Veterinary Sciences期刊介紹

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

期刊發(fā)表與獸醫(yī)科學領(lǐng)域相關(guān)的原創(chuàng)研究文章、評論、通訊和簡短說明，主題包括動物疾病、紊亂和損傷的預防、診斷和治療。

2024 Impact Factor

2.3

2024 CiteScore

3.5

Time to First Decision

21.1 Days

Acceptance to Publication

2.7 Days

來源：科學網(wǎng)

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