综述:犬乳头瘤病毒:诊断方法现状与疫苗创新

【字体: 时间:2025年05月01日 来源:Virology Journal 4

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  这篇综述聚焦犬乳头瘤病毒(CPV),详细阐述了其诊断方法和疫苗研发进展。文中介绍了多种诊断技术,如组织病理学(H&E 染色)、分子技术(PCR 等);还探讨了各类疫苗,如灭活、DNA 和重组蛋白疫苗。对研究 CPV 具有重要参考价值。

  

犬乳头瘤病毒:诊断方法现状与疫苗创新


乳头瘤病毒(PVs)是一类环状双链 DNA 病毒,可感染脊椎动物的上皮细胞,引发皮肤和黏膜的良性或恶性肿瘤。犬乳头瘤病毒(Canine Papillomavirus,CPV)主要通过接触感染的皮肤或黏膜传播给犬类,根据风险类型可引发良性疣或鳞状细胞癌等疾病,其感染症状受宿主免疫状态影响,免疫功能低下的犬(如患病或老年犬)发生恶性转化的风险更高1

CPV 在全球范围内广泛存在,但不同地区的感染率有所差异。例如,瑞士一项研究在超过 50% 的健康犬口腔和指尖皮肤细胞样本中检测到 CPV DNA;美国的研究在犬组织样本(包括鼻拭子)中的检测率为 5.3% 。巴西、瑞士和南非的研究还揭示了不同种群中多样的 CPV 基因型和感染率2

早期准确诊断 CPV 感染对控制疾病发展和预防传播至关重要,目前已有多种针对 CPV 的诊断方法,这些方法基于 CPV 的结构和基因特征展开,CPV 基因组约 8kb,为小型环状双链 DNA,包含八个开放阅读框(ORFs),编码早期蛋白(E1、E2、E4、E5、E6、E7)和晚期蛋白(L1、L2),以及调控复制和转录的非编码长控制区(LCR) 。CPV 病毒粒子呈无包膜的二十面体结构,直径约 50 - 60nm3

  1. 组织病理学检查(H&E 染色):H&E 染色是诊断 CPV 相关病变的基础方法,可观察到上皮增生、角化过度、颗粒层角质形成细胞变化以及挖空细胞等特征,但该方法特异性较低,无法区分 CPV 类型,也不能单独确认病毒 DNA 或蛋白质的存在,常需与其他技术联合使用4
  2. 聚合酶链反应(PCR):PCR 是检测 CPV DNA 的常用技术,具有高灵敏度和特异性。通过针对病毒基因组保守区域(如 L1 和 E1 基因)设计引物,可扩增并检测临床样本中的 CPV DNA。为检测多种 CPV 基因型,已开发出通用或简并引物,但目前这些引物仍未覆盖所有已鉴定的 26 种 CPV 基因型5
  3. 滚环扩增(RCA):RCA 适用于扩增环状 DNA 基因组,可用于检测 CPV。它能从极少量样本中生成大量 DNA,有助于发现新的 CPV 基因型,但存在非特异性扩增其他环状 DNA 的风险6
  4. DNA 原位杂交(DNA ISH):DNA ISH 可直接在组织切片中可视化 CPV 基因组,通过标记探针与病毒 DNA 序列互补杂交,确定病毒在细胞内的位置。该方法在确认 CPV 存在方面有一定效果,但敏感性相对较低,常与 PCR 或免疫组化(IHC)联合使用7
  5. 下一代测序(NGS)和宏基因组学:NGS 和宏基因组学可对病毒基因组进行高通量测序,能全面检测已知和新型 CPV,在复杂样本中识别多样的病毒种群,但成本高、数据分析复杂,需要先进的计算基础设施8
  6. 免疫组化(IHC):IHC 用于检测组织样本中的病毒抗原(如 L1 蛋白),通过特定抗体识别病毒抗原,可定位病毒在组织中的分布。不过,该方法存在抗体交叉反应和敏感性较低的问题,常与分子技术结合使用9
  7. 酶联免疫吸附测定(ELISA):ELISA 用于检测犬血清中的 CPV 特异性 IgG 抗体,可评估体液免疫反应,在疫苗效果评估等方面应用广泛,但结果受抗原和抗体质量影响10
  8. 透射电子显微镜(TEM):TEM 可直观观察到 CPV 病毒粒子的形态和在细胞内的位置,为感染提供形态学证据,还可用于验证重组病毒样颗粒(VLP)在疫苗开发中的结构完整性,但该技术成本高、技术要求高,主要用于研究11

当前的诊断方法各有优缺点,分子技术(如 PCR 和 NGS)虽灵敏度和特异性高,但设备和技术要求也高;组织学技术(如 DNA ISH 和 IHC)可实现病毒定位,但操作繁琐;TEM 提供直接形态学证据,但应用受限。未来 CPV 诊断技术的发展方向是将分子技术与便携、易用的技术相结合,开发更经济、便捷的诊断工具1213

疫苗接种是预防 CPV 感染的有效策略,目前针对 CPV 的疫苗研发取得了一定进展,同时也面临诸多挑战。

  1. 灭活疫苗和减毒活疫苗:灭活疫苗通过化学或物理方法使病毒失去活性,保留免疫原性,安全性高,但通常需要佐剂增强免疫原性,并多次接种以维持长期保护。减毒活疫苗使用弱毒病毒,可诱导强烈持久的免疫反应,但存在毒力返强和引发疾病的风险,如在部分接种未减毒 COPV 疫苗的犬中观察到注射部位出现鳞状细胞癌1415
  2. DNA 疫苗:DNA 疫苗通过质粒编码关键病毒蛋白(如 L1、E1 或 E2),在宿主细胞内表达以刺激体液免疫和细胞免疫。它具有安全性高、稳定性好、生产成本低等优点,但免疫原性相对较弱,目前正通过开发先进的佐剂和递送技术(如电穿孔和纳米颗粒载体)来增强免疫反应16
  3. 重组蛋白疫苗:重组蛋白疫苗利用病毒衣壳蛋白(如 L1 和 L2)或调节蛋白(如 E1 和 E2)的免疫原性来预防和控制 CPV 感染。L1 蛋白可自组装成病毒样颗粒(VLPs),模拟天然病毒结构,诱导特异性免疫反应;L2 蛋白提供保守表位,有望开发出具有交叉保护作用的疫苗。重组蛋白疫苗可通过多种表达系统生产,如细菌、昆虫细胞、腺病毒载体和植物表达系统,但存在生产成本高和生产工艺复杂的问题17

不同类型的 CPV 疫苗各有优劣,传统的灭活和减毒活疫苗为 CPV 免疫提供了基础,但存在安全性和免疫原性方面的问题;创新的 DNA 和重组蛋白疫苗具有独特优势,但也面临生产和免疫原性优化等挑战1819

VLP 疫苗在预防 CPV 方面表现出强大潜力,能有效诱导中和抗体和细胞免疫反应。此外,新兴的 RNA 疫苗(如 mRNA 平台)在人类病毒感染防治中取得成功,为 CPV 免疫提供了新思路。多价 VLPs 和嵌合构建体等创新技术有望拓宽疫苗的保护范围。然而,目前仍没有商业化的 CPV 疫苗,主要挑战包括对犬 CPV 感染的研究关注度不足、实现交叉保护免疫困难、疫苗的可及性和可负担性问题等。未来需优化疫苗生产方法、整合即时诊断工具与疫苗接种计划,以推动 CPV 预防工作的发展202122

CPV 诊断和疫苗开发的进展为应对这一犬类常见疾病带来了希望。诊断方法的不断完善有助于更准确地检测和了解 CPV 感染,但仍需解决成本高、可及性差和技术要求高的问题;疫苗研发在传统和创新技术的推动下取得了进步,但要实现广泛有效的疫苗保护,还需克服安全性、免疫原性和生产等方面的挑战。未来应将诊断工具与疫苗策略相结合,持续优化疫苗生产和免疫技术,以保障犬类健康232425

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