综述:高致病性猪流行性腹泻病毒疫苗和靶向药物的研究进展与策略
《Frontiers in Microbiology》:Research progress and strategies for vaccines and targeted drugs against highly virulent porcine epidemic diarrhea virus
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时间:2025年10月27日
来源:Frontiers in Microbiology 4.5
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本综述系统总结了高致病性猪流行性腹泻病毒(PEDV)的疫苗(如mRNA-LNP、亚单位疫苗、病毒样颗粒VLPs)和靶向药物(天然化合物、化学及生化来源药物)的最新研究进展,并探讨了Toll样受体3(TLR3)激动剂作为疫苗佐剂通过激活干扰素(IFN)通路增强抗病毒免疫的潜力,为防控PEDV提供了综合性策略。
1 引言
猪流行性腹泻(PED)是一种由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的急性、高度传染性肠道疾病,可导致仔猪脱水、呕吐、腹泻和严重肠炎,对哺乳仔猪具有高致死率。PEDV属于冠状病毒科α冠状病毒属,是一种有囊膜的正链单股RNA病毒,基因组大小约为28 kb,编码两个大型多聚蛋白前体(pp1a和pp1ab)以及刺突(S)、膜(M)、包膜(E)和核衣壳(N)等多种结构蛋白和非结构蛋白。高致病性(HP)-G2b基因型PEDV在2013-2014年引发全球大流行,给养猪业造成重大经济损失。传统商业化疫苗对新型高致病性毒株仅能提供部分交叉保护,因此开发新型疫苗和靶向治疗药物对控制PEDV感染至关重要。
2 抗高致病性PEDV疫苗的进展与策略
PEDV的S糖蛋白是疫苗开发的关键靶点,其S1区内的COE和NTD结构域是重要的中和表位。脂质纳米粒(LNP)包裹的mRNA疫苗(PEDV-S mRNA-LNP)能编码多表位嵌合S蛋白(Sm),可激活CD4+和CD8+T细胞,诱导母猪产生血清和初乳中的PEDV特异性IgG和IgA,为仔猪提供被动免疫保护。与传统灭活疫苗和减毒活疫苗相比,亚单位疫苗具有安全性高、可设计多抗原组合等优势。全长S蛋白亚单位疫苗能有效诱导高水平中和抗体和细胞免疫应答,减轻仔猪肠道病理损伤。
为解决疫苗生产中胰蛋白酶依赖性问题,研究人员利用JS2008毒株成功构建了胰蛋白酶非依赖性重组毒株rAJ1102-S2′JS2008,该毒株可在无胰蛋白酶条件下有效复制,并对G1和G2型PEDV均能提供保护。此外,采用可生物降解的PLGA纳米颗粒包裹灭活疫苗抗原(PLGA-KAg)能保护抗原免受肠道酶降解,增强黏膜免疫应答。鞭毛蛋白作为佐剂与灭活疫苗联用,可提升黏膜IgA和系统IgG水平。病毒样颗粒(VLPs)能模拟病毒构象表位,高效激活抗原呈递细胞,诱导强烈的体液免疫和细胞免疫,对防控肠道病毒感染具有重要价值。
3 靶向高致病性PEDV的药物进展
针对PEDV变异导致的疫苗保护力下降,天然化合物和靶向药物成为补充策略。黄酮醇、番茄碱、汉黄芩素等天然化合物可通过抑制PEDV主要蛋白酶(Mpro/3CLpro)活性在体外有效抑制病毒复制。甘草提取物、醉鱼草皂苷IVb、蒲桃提取物等可通过干扰病毒N蛋白、ORF3 mRNA表达或阻断PI3K/NF-κB信号通路,在细胞和猪模型中显着降低病毒载量并缓解临床症状。
化学药物如氯硝柳胺、结核霉素和伊维菌素可通过靶向STAT3信号通路或RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)抑制病毒增殖。其中PA-824在体内外均能抑制PEDV复制,并通过抑制p53激活缓解仔猪腹泻症状。生化来源药物如RNA G-四链体和核转运蛋白KPNA2可分别靶向病毒Nsp5的G4结构和E蛋白,阻断病毒复制周期。这些靶向药物与疫苗联用有望形成协同防控效应。
4 靶向Toll样受体3(TLR3)的药物进展
PEDV可通过其非结构蛋白(nsp1、PLP2等)抑制I型和III型干扰素(IFN)产生,逃逸宿主天然免疫。TLR3作为模式识别受体(PRR),能识别病毒双链RNA(dsRNA),通过TRIF衔接蛋白激活NF-κB和IRF3/7信号通路,诱导IFN-α/β表达和抗病毒蛋白(AVP)合成。TLR3激动剂如RGC100、PolyI:C及其衍生物(如Poly-ICLC)可激活髓样树突状细胞,促进炎症因子和IFN分泌,增强抗病毒免疫应答。与ARNAX(仅激活MDA5)不同,PolyI:C能同时激活TLR3和MDA5通路,是极具潜力的疫苗佐剂候选。
5 结论
高致病性PEDV的防控需要疫苗与药物多策略协同。新型疫苗(mRNA疫苗、VLPs等)与靶向药物(天然化合物、化学/生化药物)的研发为应对病毒变异提供了新思路。TLR3激动剂作为佐剂可通过补偿IFN分泌缺陷增强疫苗保护效果。未来需进一步开展体内外功效验证,推动高效低毒靶向药物的临床转化,为养猪业可持续发展提供保障。
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