《Virus Research》:An IMS 1313-Based Inactivated PRV Vaccine with a novel immunopotentiator induces Robust Protective Immunity against Virulent Variants
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伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)是一种高致病性甲型疱疹病毒,猪是其唯一自然宿主。感染后,PRV首先在上呼吸道复制,特别是扁桃体上皮。随后,病毒从受感染的呼吸道上皮细胞扩散至下层结缔组织,进入局部淋巴结和血液。在淋巴组织中,病毒扩增显
伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)是一种高致病性甲型疱疹病毒,猪是其唯一自然宿主。感染后,PRV首先在上呼吸道复制,特别是扁桃体上皮。随后,病毒从受感染的呼吸道上皮细胞扩散至下层结缔组织,进入局部淋巴结和血液。在淋巴组织中,病毒扩增显著,受感染的白细胞可能通过淋巴和循环途径促进全身传播。这导致外周血单核细胞中出现细胞相关病毒血症,促进全身播散并支持病毒向多个靶器官运输。在怀孕母猪中,病毒血症被认为是病毒传播至子宫的重要前提,感染可导致严重繁殖障碍。在新生仔猪中,PRV感染尤为毁灭性,发病率和死亡率接近100%。自2011年以来,具有增强致病性和免疫逃逸能力的新型PRV变异株在中国流行,对疾病控制构成新挑战。尽管大龄猪可能产生部分临床抵抗力,但感染常表现为呼吸道疾病,伴有坏死性脾炎、肝炎、淋巴结炎和脑炎,共同造成种猪群重大经济损失。因此,PRV仍然是对养猪业的主要威胁,迫切需要更有效的预防策略。
疫苗佐剂在增强疫苗免疫原性方面发挥核心作用。这些化合物加入疫苗制剂后,可改善抗原摄取和呈递,激活先天免疫途径,并放大适应性免疫应答的强度和持续时间。疫苗接种仍是地方流行区控制PRV的基石策略。然而,目前多数已获许可的PRV疫苗依赖油性佐剂系统,其通过储存效应实现抗原持续释放。尽管此类制剂在免疫学上有效,但常伴随局部组织反应,包括肉芽肿形成、无菌脓肿,部分情况下还有全身炎症反应。此外,常规疫苗并不总能对在中国流行的新兴PRV变异株提供完全保护。为应对这些局限性,水性佐剂系统作为更安全、更多功能的替代方案日益受到关注。例如,Hou等人报道,使用ISA 206水包油包水佐剂联合免疫增强剂c-di-GMP配制的灭活PRV疫苗,与弱毒活疫苗和常规灭活疫苗相比,诱导了更强的CD4?和CD8? T细胞应答。该制剂能够引发平衡的先天性和适应性免疫应答,并实现了与活疫苗相当的保护水平。这些发现凸显了合理选择佐剂-免疫增强剂组合对优化PRV疫苗性能的重要性。
IMS 1313是Seppic开发的一种复合水溶性纳米佐剂,由微乳结构基元和免疫刺激复合物组成,与多种抗原类型具有广泛相容性,包括细菌、病毒、寄生虫和重组亚单位疫苗。其理化特性,包括小粒径、均匀分散和大比表面积,有助于高效的抗原吸附和体内摄取。此外,IMS 1313表现出强大的免疫刺激能力,能够诱导体液和细胞免疫应答。它还具有良好的安全性和稳定性,适用于初免-加强免疫策略。与油性佐剂相比,IMS 1313等水性系统具有更好的注射性、更快的吸收和更低的局部反应原性。它们还适用于集约化畜牧生产中的大规模接种方法,包括通过饮水或喷雾进行群体免疫。值得注意的是,IMS 1313已被纳入韩国猪病原体(包括PRV相关应用)的兽用疫苗开发计划。
免疫增强剂是能够增强抗原特异性和非特异性免疫应答的生物活性分子,从而加速免疫激活并提高应答强度。在PRV疫苗开发中,将免疫增强剂与IMS 1313联合使用可能在免疫原性和保护效力方面产生协同效应。基于这些考虑,本研究旨在开发一种使用IMS 1313联合选定免疫增强剂的灭活PRV疫苗。利用本实验室鉴定的一株高毒力PRV毒株,研究人员系统评估了小鼠和仔猪模型中的体液免疫应答和保护效力。这项工作旨在为PRV控制提供更安全、更有效的疫苗接种策略,并支持适用于集约化养猪系统的多价疫苗平台开发。
伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)是危害全球养猪业的重要病原,2011年以来中国流行的新型变异株具有增强的致病性和免疫逃逸能力,对现有疫苗构成严峻挑战。目前广泛使用的油乳佐剂灭活疫苗虽能提供一定保护,但存在局部肉芽肿、无菌脓肿等不良反应,且对变异株保护效果不稳定;活疫苗则存在毒力返强和潜伏感染风险。因此,开发安全性更高、免疫效力更强的PRV疫苗具有重要的现实意义。
研究人员以本实验室保存的高致病性PRV LA1206-80株为抗原,以新型水性纳米佐剂IMS 1313为基础,联合自主开发的免疫增强剂c,制备了灭活疫苗候选制剂。研究人员首先在小鼠模型中系统筛选了多种佐剂-免疫增强剂组合,综合保护效力和安全性,确定IMS 1313联合免疫增强剂c(IMS 1313+c)为最优组合。随后在ICR小鼠模型中评估了该制剂诱导的中和抗体水平和攻毒保护率,进一步在21–35日龄PRV/PRRSV阴性仔猪中比较了肌内注射与皮内注射途径的免疫效果,并以商品化活疫苗(LA2017)和油佐剂灭活疫苗(LA-A)为对照。主要评价指标包括血清中和抗体滴度、攻毒后存活率、临床症状、鼻拭子排毒动态及组织病理学变化。
主要结果如下:(1)佐剂-免疫增强剂组合筛选:在14种组合中,IMS 1313+c表现出最均衡的保护效力与安全性,免疫后无注射部位残留或局部炎症反应,攻毒保护率达100%;(2)小鼠中和抗体应答:IMS 1313+c低剂量(0.1 mL)组初免后即检出抗体,加强免疫后中和抗体滴度达1:32,显著高于无免疫增强剂的IMS 1313组(1:5.6);且0.1 mL+c组与0.2 mL不加c组抗体水平相当,提示免疫增强剂c具有剂量节约效应;(3)小鼠攻毒保护效力:IMS 1313+c高剂量组(0.2 mL)实现100%存活,低剂量组保护率为93.3%,而IMS 1313单用组仅80%,证明免疫增强剂c显著提升了保护效力;(4)仔猪中和抗体应答:IMS 1313+c肌内注射组加强免疫后峰值中和抗体滴度达1:295.8,显著高于油佐剂灭活疫苗组(1:28.2)和活疫苗组(1:13.1);皮内注射组峰值为1:126.7,表明肌内注射途径诱导的体液应答更强;(5)仔猪攻毒保护效果:所有免疫组均100%存活,但IMS 1313+c肌内组无任何临床症状,临床保护率达100%,与油佐剂疫苗组相当,优于活疫苗组(66.7%);IMS 1313+c肌内组排毒持续期为2–6天,短于皮内组(3–9天)和对照组(1–9天),组织病理学显示该组肺、扁桃体和淋巴结结构基本正常;(6)临床观察与排毒评估:IMS 1313+c肌内组仔猪仅出现极轻微短暂症状,排毒时间最短,而皮内途径尽管诱导了可检测的中和抗体,却未能有效限制排毒,提示抗体水平与保护效果并非完全平行。
讨论部分指出,IMS 1313水性纳米佐剂相较于油佐剂系统具有更好的安全性和适用性,且可支持群体免疫等灵活接种方式。中和抗体滴度与保护效力之间的部分分离现象提示,细胞免疫和黏膜免疫可能在抗PRV感染中发挥补充甚至主导作用。不同佐剂系统在其他病原(如猪链球菌、丹毒杆菌、猪丁型冠状病毒)疫苗中的效果差异进一步说明,佐剂选择需考虑病原特异性免疫需求。研究结论认为,IMS 1313+c肌内注射途径在仔猪中表现出与油佐剂疫苗相当的保护效果,同时具备更优的安全性,可作为新一代PRV灭活疫苗的候选平台。研究的局限性包括仔猪样本量小(每组3头)、观察期限于急性期、未直接检测T细胞应答和黏膜IgA,未来需在更大规模田间试验中验证其长期保护效力与商业应用潜力。