DNAJC14基因编辑猪诞生：抗经典瘟病毒感染的突破性策略

《TRENDS IN Biotechnology》：DNAJC14 gene-edited pigs are resistant to classical pestiviruses

本研究针对经典瘟病毒（如CSFV、BVDV）对全球畜牧业的巨大经济与福利负担，通过CRISPR/Cas9技术编辑猪DNAJC14基因，首次在动物体内验证该宿主蛋白对非致细胞病变瘟病毒复制的关键作用。研究团队成功培育出完全抵抗CSFV感染的基因编辑猪，为疫病防控提供了新范式，兼具动物健康保障与产业效益提升潜力。

　　

论文解读

在全球化畜牧生产中，疫病暴发始终是制约产业可持续发展的核心挑战之一。经典瘟病毒（Pestivirus）作为黄病毒科（Flaviviridae）的重要成员，包括猪瘟病毒（CSFV）、牛病毒性腹泻病毒（BVDV）和边界病病毒（BDV）等，不仅导致动物高死亡率、繁殖障碍和生长抑制，更因贸易限制和扑杀政策造成千亿美元级经济损失。尽管疫苗接种和检测清除策略已广泛应用，但疫苗无法区分感染与免疫动物（DIVA难题）、病毒跨物种传播风险以及野生动物储库的存在，使得彻底消灭这类病原体仍面临严峻挑战。

在此背景下，宿主导向的抗病育种策略逐渐成为研究热点。此前，通过编辑猪CD163基因成功抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）的案例，证明了基因编辑技术在畜牧疫病防控中的潜力。然而，能否找到一种普适性宿主靶点，实现对多种经典瘟病毒的广谱抗性，仍是未解之谜。DNAJC14蛋白作为内质网分子伴侣，此前在细胞实验中被证实与非致细胞病变（non-cp）瘟病毒的非结构蛋白NS2/3的自切割过程密切相关，但其在活体动物中的功能重要性尚未验证。

研究团队以猪为模型，利用CRISPR/Cas9系统对DNAJC14基因第5外显子中编码色氨酸576（W576）的位点进行精准编辑，通过显微注射将核糖核蛋白复合体导入受精卵，培育出携带W576A点突变或移码突变的基因编辑猪。这些动物在常规饲养条件下未表现明显表型异常，初步证明了该编辑的生物安全性。

关键技术方法

研究通过体内受精卵显微注射CRISPR/Cas9核糖核蛋白复合体与单链寡核苷酸修复模板，培育F0代编辑猪；通过耳组织基因分型筛选低嵌合度个体进行繁殖获得F1代；采用原代成纤维细胞离体感染实验（CSFV Alfort Tübingen株与BVDV-1 NCP7株）验证病毒复制抑制；通过慢病毒载体递送牛源Jiv90蛋白进行功能回复实验；最终以10^6.2 TCID₅₀剂量的CSFV Alfort/187株鼻腔接种编辑猪与对照猪，通过病毒血症、白细胞计数、抗体ELISA及组织病毒载量等多指标评估抗感染效果。

研究结果

1. 基因编辑猪的培育与基因型确认

F0代猪中22/24个体成功携带DNAJC14编辑突变，F1代动物通过育种获得纯合W576A或移码突变个体，且未发现生长发育异常。

2. 原代细胞中瘟病毒复制被完全抑制

编辑猪来源的成纤维细胞在感染CSFV或BVDV后均未检测到病毒NS3蛋白表达，而对照细胞支持病毒高效复制。通过引入外源Jiv90蛋白可恢复病毒复制能力，证实表型由DNAJC14突变特异性介导。

3. 编辑猪对CSFV活体攻击具有完全抗性

攻毒实验中，编辑猪血液未检出病毒RNA，无白细胞减少症或CSFV特异性抗体产生，体温与临床表现均正常；对照组则呈现典型感染进程。组织病毒载量检测进一步证实编辑猪所有受检器官均无病毒残留。

结论与意义

本研究首次在活体层面证实DNAJC14是经典瘟病毒复制的必需宿主因子，通过单基因编辑即可实现猪对CSFV的完全抗性，且可能拓展至BVDV、BDV等相关病原体。该策略突破了传统疫苗与扑杀措施的局限性，为疫病净化提供了可持续解决方案。尤其值得注意的是，DNAJC14编辑不干扰动物核心生理功能，为后续商业化应用奠定基础。

然而，研究团队也指出需进一步评估编辑动物在繁殖性能、应激反应等生产指标上的长期表现。随着美国、巴西等国已批准抗PRRSV编辑猪上市，本研究为同类产品的监管路径提供了重要参考。若未来能将该技术整合至核心育种群体，有望从根本上重塑瘟病毒防控格局，实现畜牧业经济收益与动物福利的双重提升。

（本文基于《Trends in Biotechnology》2025年发表的研究报告，作者包括Helen Crooke、Stefanie Schwindt、Sarah L. Fletcher等，通讯作者为Simon G. Lillico。）