楊 婧,曾顯營,張盼濤,馮華朋,李倩倩,鄧國華,李雁冰,田國彬,陳化蘭
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術(shù)國家重點實驗室/農(nóng)業(yè)部動物流感重點開放實驗室/國家禽流感參考實驗室,黑龍江哈爾濱 150001)
H9亞型禽流感病毒(Avian influeuza virus,AIV)為低致病性病毒,呈世界性分布,一般可分為北美和歐亞兩個種系[1]。我國H9亞型AIV屬于歐亞種系,于1970年首次在香港發(fā)現(xiàn),1990年左右開始在中國大肆流行[2]。H9亞型AIV除可以造成禽呼吸道疾病外,同時可能造成蛋雞產(chǎn)蛋量下降及肉雞生長緩慢;并常與其它病毒病或細(xì)菌病混合感染,可造成較高的死亡率[3]。近年來,有研究表明一些H9亞型AIV對人源唾液酸受體的親和力逐漸增強,并有報道人類感染的臨床病例,對公共衛(wèi)生安全構(gòu)成威脅[4-6]。因此,對H9亞型禽流感(AI)的研究和防控具有重要的經(jīng)濟和公共衛(wèi)生意義。
疫苗免疫是我國控制H9亞型AI的重要措施之一,我國有不同單位研制或生產(chǎn)的多株H9N2亞型AIV滅活疫苗,并在我國廣泛應(yīng)用。而在活禽市場中依然能夠監(jiān)測到大量的H9N2亞型AIV。為獲得更好的免疫保護效果,本實驗室在分析大量H9N2亞型AIV后,利用成熟的反向遺傳操作技術(shù),研制出Re-9株病毒,已有試驗結(jié)果表明該疫苗能對2008年的流行病毒株的攻擊提供良好的免疫保護作用[7]。由于AIV易發(fā)生基因重組,因此選擇我國近兩年流行的5株分離株重新評估Re-9株的免疫保護作用。
1.1 病毒株 H9N2亞型重組AIV Re-9株由本實驗室構(gòu)建,其親本株為A/Chicken/Hunan/S933/2008(簡稱HuN33);5株攻毒株分別為:A/Chicken/Chongqing/S1258/2011(簡 稱 CQ58)、 A/Chicken/Liaoning/S3037/2010(簡稱 LN37)、A/Chicken/Guangxi/S1435/2010(簡稱 GX35)、A/Chicken/Fujian/S1239/2010(簡稱 FJ39)、A/Duck/Hubei/S1146/2011(簡稱HuB46),均由本實驗室分離、鑒定和保存。
1.2 SPF雞胚和SPF雞 9日齡~11日齡SPF雞胚和4周齡的SPF雞均由本所實驗動物中心提供;動物飼養(yǎng)和感染實驗均在負(fù)壓隔離器中進行。
1.3 疫苗的制備 按照現(xiàn)有H9N2亞型AIV滅活疫苗規(guī)程,以Re-9株為毒種制備滅活疫苗。
1.4 HA基因和NA基因的同源性分析 對疫苗株Re-9與親本株HuN33和2010年~2011年分離的5個代表株CQ58、LN37、GX35、FJ39、HuB46進行HA基因和NA基因的測序,用Megalign進行同源率分析。
1.5 病毒株的雞胚半數(shù)感染量(EID50)測定 將CQ58、LN37、GX35、FJ39、HuB46 5 個分離株分別用無菌PBS作10倍倍比稀釋,取10-5~10-106個稀釋度,每個稀釋度以尿囊腔途徑接種10日齡SPF雞胚5枚,37℃孵育72 h后,測定雞胚尿囊液的HA價,利用Reed-Muench法計算病毒的EID50。
1.6 病毒株的抗原性分析 分別將Re-9株和CQ58、LN37、GX35、FJ39、HuB46制備成滅活苗,分別免疫3只4周齡的SPF雞,制備抗血清,進行抗原性分析。按照文獻(xiàn)[8]方法計算各病毒株之間的抗原相關(guān)值(R),R=r1·r2×100%。R為抗原相關(guān)值,r1為血清1對病毒2的HI滴度與血清1對病毒1的HI滴度之比;r2為血清2對病毒1的HI滴度與血清2對病毒2的HI滴度之比。
1.7 滅活疫苗免疫效力試驗 將Re-9株滅活疫苗以0.3 ML/只的劑量免疫60只4周齡的SPF雞,取30只同日齡SPF雞作為對照。每周采血檢測HI抗體水平,免疫3周后,對免疫組雞與同條件飼養(yǎng)的對照雞,分別將親本HuN33病毒株和2010年~2011年所篩選的5個分離株H9N2亞型AIV以靜脈途經(jīng)接種,0.1m L/只(含2×107EID50)。攻毒后第3 d、5 d、7 d采集喉頭和泄殖腔拭子進行病毒分離,檢測排毒情況,病毒分離陰性樣品則盲傳1代。對免疫攻毒雞進行排毒檢測,喉頭或泄殖腔拭子病毒分離陽性均計為該只雞排毒。
2.1 HA和NA基因的同源率比較 Re-9和HuN/33的HA和NA的核苷酸及氨基酸的同源性均為100%。5個分離株HA核苷酸之間的同源率為90.2%~96.4%,HA氨基酸之間的同源率為93.4%~97.4%;NA核苷酸之間的同源率為87.1%~96.5%,NA氨基酸之間的同源率為88.5%~96.0%。5個分離株與Re-9的HA核苷酸之間的同源率為90.6%~97.5%,HA氨基酸之間的同源率為92.9%~98.0%;NA核苷酸同源率為88.1%~98.7%,NA氨基酸之間的同源率為89.1%~98.3%。
其中FJ39的NA基因推導(dǎo)氨基酸序列的同源性與其余6株病毒株相差較大,HuB46的HA和NA基因及其氨基酸與其余6株病毒株同源性最相近。
2.2 病毒株EID50測定 病毒株通過SPF雞胚滴定結(jié)果顯示,每 0.1 ML的 HuN33、CQ58、LN37、GX35、FJ39和HuB46的病毒含量依次分別為108.6EID50、108.5EID50、109.3EID50、108.6EID50、108.8EID50和109.2EID50。
2.3 病毒株抗原性分析 對經(jīng)分別免疫2010年~2011年分離的5個代表株和Re-9株滅活疫苗而制備的抗血清進行交互血凝抑制試驗(表1)。
表1 AIV抗原性分析Table 1 Antigenicity analysis of AIV isolates
Re-9的抗原對5個分離株血清的交互HI值較高,并且各分離株對疫苗株血清的交互HI值的差異在2 log2以內(nèi)。用我國分離的H9N2亞型AIV早期 分 離 株 CK/GD/6/97(GD6), DK/NJ/2/97(NJ2),CK/BJ/8/98(BJ8)和 CK/HB/31/00(HB31)血清對該 5個分離株抗原的HI抗體效價相差8 log2左右,存在較大差異;5個分離株之間的差異在4 log2左右。按照文獻(xiàn)[8]介紹的方法計算各病毒株之間的抗原相關(guān)值 R,R=r1·r2×100%(表 2)。
表2 5個分離株與疫苗株之間抗原相關(guān)值(R)測定結(jié)果Table 2 Antigen correlation value(R)of the H9N2 subtype AIVs
結(jié)果顯示5個分離株之間的抗原相關(guān)值為66.67%~100%,而Re-9株與該5個分離株之間的抗原相關(guān)值為88.89%~100%(表2)。
2.4 滅活疫苗免疫效力試驗 對相同條件下的免疫組和對照組雞只以2×107EID50靜脈途經(jīng)攻毒后,采集攻毒后3 d、5 d、7 d的喉頭和泄殖腔拭子,接種雞胚以檢測排毒情況,具體數(shù)據(jù)見表3。即對照組3 d時排毒的比例分別為:100%(5/5)、100%(5/5)、100%(5/5)、100%(5/5)、100%(5/5)、100%(5/5),5 d時排毒的比例分別為:100%(5/5)、100%(5/5)、100%(5/5)、80%(4/5)、80%(4/5)、80%(4/5),而且攻毒后7 d依然有不同程度排毒。而免疫組在攻毒后3 d、5 d和7 d,拭子樣品病毒分離均為陰性,而且所有雞只在攻毒后14 d觀察期內(nèi)均無任何不良反應(yīng),表明Re-9株滅活疫苗能夠?qū)?010年~2011年監(jiān)測到的病毒株攻擊提供良好的免疫作用。
表3 攻毒后拭子的病毒檢測結(jié)果Table 3 The virus shedding detection from trachea and cloaca swab samples post challenge
由于H9N2亞型AIV為低致病力病毒,因此較少引起關(guān)注,而近幾年該病毒的分離率與以前相比明顯上升[9]。從HA遺傳進化樹上分析可知近幾年流行的H9N2亞型AIV仍為類A/CK/Beijing/1/94病毒株,但分析其序列表明當(dāng)前流行的病毒株與2009年以前病毒株相比已經(jīng)發(fā)生了變異,而且病毒不是限制在某些區(qū)域內(nèi),而是在大范圍內(nèi)或全國流行。這與王壽山等[10]報道的相一致。由于H9N2亞型AIV具有上述特點,有研究者認(rèn)為有必要進行新的AI疫苗株的篩選[11]。許傳田等所篩選的疫苗株CK/SD/SG2/2009在攻毒后第3d有效保護率70%以上,第5 d保護率達(dá)到90%[12]。萬曉鵬等對2008年~2010年在我國不同地區(qū)監(jiān)測到的55個分離株AIV系統(tǒng)篩選,實驗結(jié)果表明CK/HuN/33/08是理想的疫苗候選株[7]。
疫苗株的基因同源性和抗原性差異是影響疫苗免疫效果的關(guān)鍵因素[13]。Re-9株與流行代表病毒株之間HA氨基酸的同源率為90.6%~97.5%,NA氨基酸同源率為88.1%~98.7%,并且其抗原相關(guān)值在88.89%~100%,Re-9的基因同源性和抗原性相關(guān)值均較高,在理論上具有典型疫苗株的特點。
HuN33具有良好的免疫原性,能夠?qū)Σ煌貐^(qū)和來源的流行病毒株的攻擊提供理想免疫保護,本實驗利用反向遺傳操作技術(shù)以HuN33的表面基因HA和NA基因及H1N1/PR8病毒的6個內(nèi)部基因為供體重組構(gòu)建疫苗毒Re-9株,并進行了系統(tǒng)評估。重組病毒對家禽和哺乳動物均呈低致病性,顯著降低了在疫苗研制和大生產(chǎn)過程中感染和傳播的風(fēng)險[14]。以Re-9株制備的滅活疫苗在攻擊親本株和2010年~2011年5個分離株后的保護率均為100%,表明Re-9株滅活疫苗不僅可以抵御同源病毒的攻擊,而且對5個異源病毒株的攻擊也具有較好的保護作用。因此,Re-9株是可用于當(dāng)前H9亞型AI預(yù)防的理想疫苗株。
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