四川农业大学:表达PEDV S1的重组AAV疫苗可增强免疫反应,为新生仔猪提供更优保护

2025-12-18 14:39:44

微信公众号:兽医研圈

论文导读

猪流行性腹泻(PED)是一种由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的严重肠道传染病,对全球养猪业造成了巨大的经济损失。PEDV 属于冠状病毒科,具有高度传染性和致病性,尤其对哺乳仔猪的致死率极高。尽管目前已有灭活疫苗和减毒疫苗投入使用,但这些传统疫苗在诱导抗体产生、细胞免疫和黏膜免疫方面存在诸多不足,无法有效抵御病毒入侵。

2025年11月06日,四川农业大学vaccines上发表题为“Recombinant AAV vaccine expressing PEDV S1 enhances immunity with superior neonatal protection”的最新研究论文。本研究基于腺相关病毒(AAV)载体构建了一种重组疫苗(rAAV-CMV-PEDV S1),旨在通过优化疫苗设计,突破传统疫苗的局限,为 PED 的防控提供新的解决方案。

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 IF:6.5    中科院2区  |  JCR/Q1 疫苗

参考译文:表达PEDV S1的重组AAV疫苗可增强免疫反应,为新生仔猪提供更优保护

第一作者 Maonan Pang

通讯作者:  Yin Wang


I 主要研究结果

1.rAAV-CMV-PEDV S1病毒粒子的构建、表征和基于基因组的定量

研究通过三质粒共转染HEK293T细胞,成功包装出rAAV-CMV-PEDV S1病毒颗粒。电镜显示病毒呈典型二十面体结构,直径约22 nm。IFA与Western blot证实其感染细胞后可高效表达PEDV S1蛋白。因无CPE,建立靶向基因组的绝对定量qPCR标准曲线(Y=−3.221log₁₀N+36.441,R²=0.999,E=104.4%),测得纯化病毒滴度为1.86×10¹⁰ vg/mL,为后续免疫评价提供精准剂量依据。

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图1. 重组AAV载体(rAAV-CMV-PEDV S1和rAAV-CMV-EGFP)的设计、构建和表征
2.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗在小鼠模型中激发了稳健和持续的体液细胞免疫,其具有比灭活疫苗更优越的上级CD 8 + T细胞活化
在小鼠模型中,rAAV-CMV-PEDV S1疫苗单次肌注即可诱导显著高于灭活疫苗(P<0.01)且持续至少20周的高水平抗-PEDV S1 IgG。流式检测显示,免疫4周后疫苗组CD3⁺CD8⁺ T细胞比例较灭活组提升1.39倍(P<0.01),而CD3⁺CD4⁺ T细胞无差异,证明其通过同时激发强效体液与细胞免疫,尤其显著激活CTL应答,全面优于传统灭活疫苗。
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图2.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗在小鼠模型中的双重免疫激活特征
3.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗在妊娠母猪中的安全性和耐受性
在初产母猪妊娠中期单剂肌注1 mL(1×10⁹ vg)rAAV-CMV-PEDV S1后14 d内,体温曲线与综合临床评分与灭活苗、弱毒苗及DMEM对照组无差异(P>0.05);所产仔猪平均初生重及健康比例亦一致,未见流产、死胎或畸形。全程未观察到局部或全身不良反应,证明该疫苗对母猪及胎儿均安全耐受,为母源免疫策略提供了关键安全性依据。
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图3.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗在妊娠母猪和新生仔猪中的安全性评价
4.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗赋予新生仔猪天然被动免疫
母猪产前34天单次肌注rAAV-CMV-PEDV S1后,初乳中抗-PEDV S1 IgG水平分别较弱毒苗和灭活苗提高1.6倍与2.3倍(P<0.01),中和抗体滴度达log₂ 7.08,显著优于两对照组(P<0.0001)。相应仔猪出生后5日龄血清抗-PEDV S1 IgG亦显著升高,分别为弱毒苗的1.7倍、灭活苗的2.1倍(P<0.001),证实该疫苗可通过高效母源抗体转移,为新生仔猪提供坚实的天然被动免疫保护。
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图4. rAAV-CMV-PEDV S1疫苗增强了母猪的体液免疫和仔猪的被动免疫
5.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗能在一定程度上提高母猪的细胞免疫和体液免疫
免疫后27 d检测显示,rAAV-CMV-PEDV S1组母猪血清Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ、TNF-β及Th2型IL-4浓度均高于灭活苗组(IL-2提升最显著,P<0.001);与弱毒苗相比,IL-2亦显著升高(P<0.05),其余细胞因子呈上升趋势。结果表明,该疫苗可在一定程度上同时增强母猪的细胞免疫(Th1方向)与体液免疫(Th2方向),实现双重免疫调节效应。
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图5.用rAAV-CMVPEDV S1疫苗免疫的妊娠母猪中的血清细胞因子谱
6.rAAV-CMV-PEDV S1疫苗通过被动免疫在哺乳仔猪中赋予上级保护,提高存活率并保持肠道完整性以抵抗PEDV攻击
5日龄仔猪口服攻毒(10⁵ TCID₅₀ PEDV AJ1102-F12)后,rAAV-CMV-PEDV S1组平均采食评分最高、腹泻最轻,72 h肛拭子病毒载量分别比灭活苗和弱毒苗低1.4 log与0.9 log(P<0.001);存活率达80%,显著优于灭活苗40%和弱毒苗60%(P<0.01)。病理显示该组仔猪小肠无肉眼可见病变,绒毛结构完整,而对照组出现明显充血、坏死及脱落,证实疫苗通过高滴度母源抗体为哺乳仔猪提供卓越保护并维持肠道完整性。
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图6.PEDV攻击后新生仔猪中rAAV-CMV-PEDV S1疫苗赋予的被动免疫保护
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图7.攻毒后哺乳仔猪的解剖学和显微病理学变化
研究总结

研究构建的rAAV-CMV-PEDV S1疫苗单次免疫即可在小鼠和母猪体内诱导高滴度、持续20周以上的抗PEDV S1 IgG,并显著激活CD8⁺ T细胞应答,同时提升初乳中和抗体与IgA水平,实现体液-细胞双重免疫优势。
疫苗对妊娠母猪及新生仔猪安全耐受,无局部或全身不良反应;通过高效母源抗体转移,使仔猪获得显著高于传统疫苗的天然被动免疫,为田间母源免疫策略提供关键数据。
攻毒试验证实,该疫苗使哺乳仔猪存活率提升至80%,显著降低病毒载量并完全保持小肠绒毛完整性,在保护效力上全面超越商用灭活与弱毒疫苗,展示rAAV平台防控PEDV的广阔应用前景。

源论文链接:https://doi.org/10.1038/s41541-025-01248-0 Article