非洲猪瘟防控及疫苗研发：挑战与对策

非洲猪瘟 (African swine fever, ASF) 是由非洲猪瘟病毒 (African swine fever virus, ASFV) 引起猪的一种广泛出血性高度接触性疫病，最急性和急性型感染死亡率高达100%。该病自1921年首次报道后，主要流行于撒哈拉以南非洲地区。2007年格鲁吉亚爆发ASF，随后疫情迅速蔓延至整个高加索和俄罗斯。2014年ASF传入东欧大部分国家并初步呈现出扩大流行趋势[1]。世界动物卫生组织 (World Organization for Animal Health, OIE) 将ASF列为必须通报动物疫病，我国将其列为重点防范的一类动物传染病。目前无商业化疫苗可用于防控ASF。2018年8月1日，辽宁省某养猪场发生ASF疫情，这是我国首次爆发ASF[2]。随后在3个多月时间内，我国已有18个省份累计爆发69起ASF，扑杀猪只超过50万头[3]，直接经济损失达数十余亿元。

从目前ASF全球流行态势及世界各国防控经验来看，我国面临的形势异常严峻，急需安全有效的疫苗用于防控该病。本文从ASFV病原学最新研究成果出发，系统总结了ASF防控策略及疫苗研究进展，分析了ASF防控面临的挑战及对策；重点阐明ASF疫苗研发面临的问题和相应策略、未来发展方向、以及商业化应用所面临的关键科学问题。以期为我国防控ASF及病原和疫苗研究提供借鉴。

1 非洲猪瘟概述

1.1  非洲猪瘟病毒

ASFV是非洲猪瘟相关病毒科 (Asfarviridae) 非洲猪瘟病毒属 (Asfivirus) 的唯一成员，也是唯一虫媒DNA病毒[4]。ASFV电子显微镜检测结果如图1A所示，外形似正六边形，直径约200 nm。病毒粒子 (图1B) 主要由病毒基因组 (Genome)、内核心壳 (Core shell)、内膜 (Inner envelope)、衣壳 (Capsid) 和囊膜 (External envelope) 五部分组成[5]。ASFV耐低温，但对高温敏感，不同温度条件下存活时间不同：56 ℃可存活70 min，60 ℃可存活20 min，25–37 ℃可存活数周，在4 ℃条件下可以存活1年以上，在冷冻猪肉中可存活数年。ASFV对乙醚和氯仿敏感，2%氢氧化钠、2%–3%次氯酸钠、0.3%福尔马林等多种消毒剂均可有效灭活ASFV。

早期利用二维电泳技术从纯化的胞外ASFV中检测到50多种蛋白[6]。随后利用免疫电镜技术鉴定出25种病毒蛋白，并对其中一些结构蛋白的定位进行了初步研究[7]。最近基于蛋白质质谱分析技术检测到68种病毒蛋白，包括所有已报道的病毒蛋白和新鉴定的44种病毒包装多肽。其中，大部分蛋白参与病毒的结构形成。新鉴定的病毒结构蛋白p5和p8，分别来自核心多聚蛋白pp220和pp62的裂解产物。另外，在病毒粒子中还检测到21种宿主蛋白[8]。随着定量蛋白质组学技术的运用，有望发现新的ASFV蛋白。

图1   ASFV电镜检测结果 (A)[5]和结构示意图 (B)

1.1.1  ASFV基因组

ASFV基因组为双链闭合线性DNA分子 (图2)，1995年Yáñez等首次完成ASFV全基因组测序[9]。ASFV基因组大小为170–194 kb，含有150–167个开放阅读框 (Open reading frames，ORF)[10]，编码54种结构蛋白和100多种非结构蛋白。ASFV基因组主要由3部分组成：末端由37 nt部分碱基互补配对的发卡环结构 (Hairpin loop)，紧邻末端的由串联重复序列和多基因家族 (Multigene families，MGF) 构成的可变区 (Variable region)，中间部分是比较稳定的基因区 (Stable region)[10]。可变区基因拷贝数的变化是造成ASFV基因组大小不等的主要因素。

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