猪繁殖与呼吸综合征病毒的免疫保护机制及疫苗研究进展

翟崇凯，毛福超，张贺伟

（河南省动物疫病与公共卫生工程研究中心，洛阳职业技术学院食品与药品学院，河南洛阳 471003）

猪繁殖与呼吸综合征（porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS），是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV）感染所致的一种猪急性高度接触性传染病。PRRSV 主要在猪肺泡和淋巴器官巨噬细胞中复制，引起母猪繁殖障碍、仔猪与育肥猪呼吸系统疾病，是我国优先防治和重点防范的动物疫病之一[1]。近年来，高致病性猪繁殖与呼吸综合征（HP-PRRS）频发、死亡率高，严重影响养殖业发展[2]。PRRS 在全球大多数国家广泛流行，流行毒株为PRRSV-1（欧洲种）和PRRSV-2（美洲种）。这两种基因型的核苷酸序列同源性约为60%，同一种属内不同毒株核苷酸序列的变异率高达20%[3]。PRRSV 不同种之间存在显著的抗原性差异，交叉反应少。PRRSV 具有毒株多样性、基因易重组、抗体依赖增强效应（antibody-dependent enhancement，ADE）、中和抗体延迟效应、免疫抑制等复杂特点，导致目前PRRS 防控存在巨大困难和挑战[4]。专家学者对PRRSV 病原学、进化和宿主免疫反应等进行了深入研究，但不断出现的新PRRSV 变异毒株，使得目前获得许可的疫苗在安全性和有效性方面存在一些问题，如毒力返强，不能产生针对异源病毒的交叉保护性免疫[5]。因此，只有密切关注PRRSV 流行变异情况，深入探究其免疫逃避和调节的分子机制，才能靶向开发出更安全更有效的疫苗。本文归纳了PRRSV 诱导宿主的免疫应答机制，总结了目前PRRSV 疫苗研究进展和面临的挑战，以期为PRRSV 新型疫苗研发提供参考。

1 国内外流行毒株的重组进化和抗原变异

至今，PRRSV的起源仍然是未知的。北美（1987年）最早报道了PRRS，西欧（1990年）紧随其后也暴发了PRRS。此后，PRRS 随着商贸交通运输等途径迅速在全世界范围内广泛流行[5]。1991年，荷兰首次分离鉴定了PRRSV。回顾性研究表明，PRRSV 抗体阳性样本早在1979年就已存在，证实了PRRSV 在PRRS 被报道之前就已在猪群中传播多年。自PRRSV 被报道以来，PRRSV 毒株不断进化，其毒力和致病性各不相同[6]。PRRSV-1和PRRSV-2 在猪群中不断进化，逃避宿主免疫系统，并不断重组变异产生新的毒株，导致疫情新发。尽管PRRSV-1 的多样性不如PRRSV-2，但进化方式基本相同，一些毒株的致病性也越来越强[7]。1996年PRRSV-2 强毒株VR2385 在原型毒株VR2332 报道后不久便被分离出来，其核苷酸序列与VR2332 的变异率约为8%[8]。2001年，美国鉴定出高毒力MN184 毒株，基因组核苷酸变异率约为14.5%[9]。2006年，中国南部和越南北部以及印度等地发现了HP-PRRSV。2008年美国首次发现了PRRSV-2 NADC30 毒株，随后我国也分离出了类NADC30 毒株[10-11]。2010年，研究人员发现我国流行的PRRSV-1 高致病性毒株与PRRSV-1 原型毒株Lelystad 的核苷酸同源性仅为87%[11]。2020年，美国新发现了“高致病性”PRRSV 毒株（即PRRSV 1-4-4 L1C），该毒株具有RFLP 模式1-4-4，作为1C 谱系中的新型变体，与我国NADC34 毒株属于同一亚型分支，致死率达17.5%[12]。

目前我国流行的PRRSV 以PRRSV-2 毒株为主，其致病性和基因组变异呈现多样性。PRRSV-2至少可以分为5 个亚群，其中大多数毒株属于亚群3[13]。1996年我国首次分离到PRRSV-2 毒株CH-1a[14]。2012年我国首次报道类NADC30 毒株[15]，2015年我国首次分离到类NADC30 毒株JL580[16]，并对其致病性进行了分析研究；自2016年以来，类NADC30 毒株已经成为我国最主要的流行毒株，检出率超过60%，类HP-PRRSV 次之[17]。此外，我国类NADC30 毒株基因组复杂，容易与类HP-PRRSV 毒株发生重组，且部分毒株为高致病性毒株，这大大增加了类NADC30 毒株感染的防控难度[18-20]。2017年我国首次报道在辽宁省猪群出现类NADC34 PRRSV 感染病例，随后在黑龙江、福建、辽宁和河南4 个省份相继发现类NADC34 PRRSV 感染病例[21-22]。近年来类NADC34 PRRSV 检出比例在持续增加，从2017—2019年的阳性检出率不足3%，骤升至2020年的11.5%，2021年高达28.6%，与类NADC30（35.4%）和HP-PRRSV（31.2%）共同成为我国的主要流行毒株[21，23]。研究[21]表明，我国部分新发类NADC34 PRRSV 与国内流行毒株类NADC30 和类HPPRRSV 发生了复杂的基因重组，这可能是导致类NADC34 毒株在我国快速蔓延的原因之一。综上所述，近来报道的致病性类NADC30 和类NADC34毒株在我国广泛传播，且变异重组速率较快。因此，需要对新发PRRSV 加大监测力度和防控措施，从而降低新发毒株对养猪业的危害。

2 毒株生物学特性及中和抗原表位

PRRSV 是一种正链包膜RNA 病毒，属于套式病毒目动脉病毒科β 动脉炎病毒属[24]。PRRSV基因组大小约为15 kb，有10 个开放阅读框（ORF），复制酶基因位于5'端，结构蛋白基因位于3'端。非结构蛋白编码基因ORF1a 和ORF1b 占病毒基因组全长的2/3，分别编码具有病毒复制酶和RNA聚合酶功能的2 个复制酶多聚蛋白（replicase pp1a and pp1ab），随后在体内多聚蛋白被蛋白水解酶裂解为16 个非结构蛋白（non-structural protein，NSP）：NSPlα、NSP1β、NSP2、NSP2TF、NSP2N、NSP3、NSP4、NSP5、NSP6、NSP7α、NSP7β 和NSP8～12。这些蛋白大多数组装形成与膜相关的复制和转录复合物。PRRSV 结构蛋白包括包膜糖蛋白（glycoprotein，GP）、膜蛋白（membrane，M）和核衣壳蛋白（nucleocapsid，N），其中GP 包括GP2a-b、GP3、GP4、GP5 和GP5a。PRRSV 编码的7 种糖蛋白中4 种为GP，即GP2a（ORF2a）、GP3（ORF3）、GP4（ORF4）和GP5（ORF5）[25]。

中和抗体是机体抵御病毒入侵的一类免疫球蛋白，也是疫苗发挥作用的主要效应分子。宿主和病毒结构/非结构蛋白的相互作用会影响病毒基因组的复制、转录以及免疫逃逸，只有更好地了解PRRSV 免疫应答和免疫逃避的分子机制，才能设计出更有效的疫苗。病毒结构蛋白和细胞受体之间的相互作用决定了病毒的组织嗜性和宿主范围。目前PRRSV 的感染机制还不清楚。PRRSV 感染宿主细胞依靠特定的细胞受体和内吞作用来完成病毒的生命周期。目前已报道了4 种PRRSV 细胞受体，即唾液酸黏附素、硫酸乙酰肝素、波形蛋白和清道夫受体CD163（cluster of differentiation 163，CD163）。唾液酸黏附素介导PRRSV 的内化，它与M/GP5 复合物相互作用；硫酸乙酰肝素作为PRRSV 主要的附着因子，吸附PRRSV 到巨噬细胞上；CD163 协助波形蛋白促进病毒脱壳和内化，在PRRSV 感染过程中发挥重要作用[26-28]。研究[29]发现，CD163 单克隆抗体能够通过阻断受体和抑制转录来降低PRRSV 的感染程度。PRRSV 感染猪2～4 周后才能检测到中和抗体，表明病毒可以利用各种途径逃避宿主的免疫监控，延迟宿主免疫应答。感染猪体内的PRRSV 要完全被清除需要150 d 或更长的时间[30-32]。

GP5 是一种高度糖基化蛋白，被认为是诱导中和抗体产生的主要蛋白靶点，也是第一个被鉴定出线性病毒中和表位的蛋白（37～45 aa），随后在该蛋白的N 端胞外域也发现了具有中和活性的表位（32～34、38～39 和57～59 aa）[33]。病毒主要的中和作用关键位点在GP5 蛋白上的N 端功能区，而该功能区能够通过“诱骗”表位和异质的糖基化作用隐藏关键性中和作用位点，从而阻碍或降低了机体针对病毒GP5蛋白中和表位的体液免疫反应。这种N 端聚糖遮蔽中和作用的特点是病毒免疫逃避及形成持续性感染的主要机制之一[34]。GP5 是诱导产生中和抗体能力最强的蛋白，此外其他结构蛋白如GP2、GP3、GP4 以及M 都存在病毒中和表位，具有病毒中和能力[35-36]。

前期研究[37]认为，PRRSV 感染早期由非结构蛋白2（non-structural protein 2，NSP2）和N 蛋白诱导产生的抗体不具有中和能力。但越来越多的研究[38-40]表明，NSP2 除了参与病毒复制和变异，还参与宿主免疫调控和诱导中和抗体产生。NSP2作为PRRSV 最大的非结构蛋白，变异性较高，特别是中间高变区域。PRRSV-1 和PRRSV-2 毒株均能够发生NSP2 高变区氨基酸缺失，该现象与PRRSV 毒株进化和抗原变异密切相关。与PRRSV其他结构蛋白和非结构蛋白相比，NSP2 含有多个免疫显性线性B 细胞表位，这些表位与病毒自然缺失或插入以及多变性有关，推测这些区域还有可能存在T 细胞表位[41-42]。NSP2 虽不是结构蛋白，但在病毒粒子内部和表面均发现NSP2 亚型分子结构，尤其是在病毒双膜囊泡（double-membrane vesicle，DMV）中的成熟和组装过程中发挥着重要作用[43]。

NSP9 蛋白N 端与NSP8 相连，包含1 个与腺病毒RdRp 相关的核苷酸转移酶结构域（NiRAN），C 端包含RdRp 结构域，其在PRRSV 的复制和毒力中起着至关重要的作用[44]。NSP9 序列高度保守，具有较强的免疫原性，含有T 细胞表位，有利于未来疫苗的开发。Parida等[45]在NSP9 中发现了两个高度保守的七肽T 细胞表位，这为开发能够对各种PRRSV 毒株提供广泛交叉保护的免疫制剂提供了重要参考。此外，NSP9 的晶体结构作为肽疫苗研究的靶点，在新型肽疫苗开发中发挥着重要的作用[46]。PRRSV 结构/非结构蛋白的功能及其诱导中和抗体的作用见表1。

表1 PRRSV 结构/非结构蛋白的功能及其诱导中和抗体的作用

3 已获批准的商业疫苗和正在研究的疫苗

PRRSV 疫苗主要包括改良活病毒疫苗（modified live virus，MLV）、灭活病毒疫苗、基因工程疫苗和免疫佐剂疫苗等。然而，已获许可的商用疫苗的持久性和有效性均存在较多问题。尤其是，疫苗对国内新发类NADC30 和类NADC34毒株保护作用有限。此外，2021年在山东省新发现的TZJ2134 毒株，经测序发现它是由2 株商业PRRSV-1 活疫苗（Amervac 疫苗株和DV 疫苗株）基因重组后的新毒株类DV+Amervac 重组亚群。目前MLV 1 疫苗不允许在我国使用，提示国内PRRSV-1 流行防控也面临着巨大压力[47]。鉴于PRRSV 高频突变和重组，致使变异毒株不断出现，现有疫苗无法提供完全保护，使得PRRSV 在全球范围内广泛流行。因此，需要继续开发新的有效的疫苗来靶向不断进化的PRRSV，这是重要的PRRS 防控措施。近年来，多种新技术被用于开发新型PRRSV 疫苗，尤其是嵌合疫苗、肽疫苗和纳米疫苗，为未来PRRSV 疫苗设计提供了新思路。已获批准的商业疫苗和正在研究的PRRSV 疫苗详见表2。

表2 已获批准的商业疫苗和正在研究的PRRSV 疫苗

3.1 MLV 疫苗

1994年，北美首次引入了基于PRRSV-2 的MLV 疫苗，几年后欧洲引入了基于PRRSV-1 的MLV 疫苗。基于PRRSV-1 开发的MLV 1 疫苗，主要在西欧PRRSV-1 流行的国家获得许可。而基于PRRSV-2 开发的MLV 2 疫苗，主要在美国、中国和韩国等PRRSV-2 流行国家获得许可[48]。MLV疫苗免疫作为控制PRRSV 感染的主要手段，已经在临床上应用了20 多年。尽管MLV 疫苗对部分毒株具有良好的保护效果，但疫苗的免疫原性、交叉保护效果和安全性仍是临床上十分突出的问题，其对PRRS 防控效果有限[49-50]。

MLV 疫苗能够对同源PRRSV 毒株引起的感染提供有效但滞后的保护，而对异源毒株仅提供部分保护或完全没有保护，其保护效力取决于PRRSV 毒株的生物学特性[51-52]。MLV 疫苗的毒力返强和持续传播感染在临床上受到高度关注，这可能会加速病毒突变或重组以适应宿主并逃避免疫反应，增加致病风险。目前已证实接种MLV 疫苗的猪群会出现长达4 周的病毒血症期，导致疫苗毒在未接种猪群间垂直和水平传播[53]。此外，有报道[54-56]称，MLV 疫苗株能够与野生毒株发生基因重组，这加剧了MLV 疫苗潜在的生物安全性问题。

大多数亚洲国家（如中国和韩国）的PRRSV-1 和PRRSV-2 均为致病性流行毒株，如果联合接种MLV 1 和MLV 2 疫苗，可能会显著降低MLV 2 疫苗的保护效力[48]。因此，需要科学制定MLV 疫苗的接种程序。研究[57]表明，弱毒疫苗免疫猪群后攻毒PRRSV，未观察到ADE 效应。但由于PRRSV 存在ADE 效应，因此部分学者依然认为MLV 疫苗可能诱导ADE 效应，增加猪群PRRSV 的感染风险[58-59]。MLV 疫苗接种后首先产生的PRRSV 特异性抗体大多是非中和性抗体，可能存在潜在ADE 的窗口期。若在ADE 窗口期发生PRRSV 感染，这些免疫早期产生的非中和性抗体可能会诱发ADE 并加剧感染程度，目前MLV疫苗诱导ADE 的机制尚不清楚[5]。

将国内流行的类NADC30 SD 毒株在Marc-145 细胞中连续传代获得减毒SD-R 毒株，将其免疫接种猪群2 周后，用类NADC30 PRRSV 攻毒未发现明显发热，免疫组病理病变程度较攻毒对照组更轻，病毒滴度明显低于攻毒对照组[60]。上述结果提示，可以通过定向减弱特定地区流行毒株来进行PRRSV 疫苗毒株的筛选，从而使疫苗能为特定流行地区的仔猪提供完全的临床保护，以抵抗区域性PRRSV 传播。另有研究[61]表明，Prevacent PRRS MLV 疫苗对NC174 或NADC30（均为谱系1）、VR2332（谱系5）或NADC20（谱系8）PRRSV-2 毒株中的3 种（NADC20、NADC30 和VR2332）均诱导产生了中和抗体，但未能完全保护猪群免受感染。尽管目前使用的MLV 疫苗免疫后均无法完全阻止PRRSV 感染，交叉保护效力不足，但其能在一定程度上降低病毒滴度，缩短排毒时间。

为了提高MLV 疫苗的免疫保护效力，评估了多种策略的增强效果，如佐剂类型和细胞因子调节剂（如中药提取物）。Montanide TM gel01 佐剂能够诱导产生更高的PRRSV 特异性中和抗体，增强疫苗对同源PRRSV 的保护效果。新型肽纳米纤维水凝胶能够诱导机体产生更高滴度的中和抗体和更强的IFN-γ 细胞免疫反应，使得新型肽纳米纤维水凝胶成为MLV 疫苗的良好佐剂[62]。鱼腥草提取物显著提高了PRRSV-1 MLV 疫苗IFN mRNA 表达水平，并降低HP-PRRSV-2 攻毒后的病毒血症[63]。此外，目前常用的另一种增强策略是通过基因工程构建嵌合疫苗，从而定制MLV 疫苗。

3.2 灭活疫苗

灭活疫苗尽管安全性较高，已在世界范围内获得许可，但其对同源和异源病毒的保护效力却非常有限。研究[64]发现，灭活疫苗不足以激发机体产生足够的特异性中和抗体，中和抗体滴度通常低于8，且无法诱导或仅诱导微弱的细胞免疫反应，不能有效清除病毒。因此，美国等多数西方国家均不再提供该类疫苗[51]。但有研究[65]表明，灭活疫苗在防控PRRS 的垂直和水平传播中发挥着重要作用。PRRSV 血清阳性的母猪反复暴露或长期免疫灭活病毒能够增强机体抗PRRSV 免疫力，且能够显著提高母猪繁殖性能。与活疫苗相比，灭活疫苗具有更安全、更稳定、更容易储存等特点[66]。养殖场自家灭活疫苗能够有效减轻临床症状，缩短病毒血症期。部分科学家对PRRSV 灭活疫苗充满了信心，通过尝试不同的病毒灭活策略、佐剂、基于纳米颗粒的疫苗传递系统及接种方式等，以期研发出高效的PRRSV 灭活疫苗。

将PRRSV 灭活疫苗与CpG 寡脱氧核苷酸佐剂共同免疫猪群，可诱导动物机体产生高水平的中和抗体、细胞免疫应答以及促进IFN-γ 和IL-6 的分泌[67]。研究[68]表明：将通过紫外线照射和二乙基亚胺（BEI）不同灭活途径灭活的PRRSV 与水包油佐剂混合后制成的灭活疫苗均能够诱导机体产生中和抗体；而通过BEI 灭活的PRRSV 与不完全弗氏佐剂制成的灭活疫苗能够诱导机体产生高滴度的中和抗体，且能够将病毒血症期缩短1 周。目前尚无理想的PRRSV 灭活疫苗，主要是因为PRRSV灭活疫苗无法高效递呈抗原至免疫系统。近年来，纳米技术在疫苗研发中被广泛应用，这是利用了纳米技术能够提高抗原递呈效率的特点，从而大大提升PRRSV 灭活疫苗的保护效力。Binjawadagi等[69]利用纳米颗粒包裹PRRSV 灭活毒株与佐剂聚乳酸-乙醇酸或结核分枝杆菌裂解物制成纳米灭活疫苗，鼻内接种免疫猪群后能够对异源PRRSV毒株产生较好的交叉保护效果。Chaikhumwang等[70]也研究证实了聚乳酸（PLA）纳米颗粒能够增强灭活疫苗的免疫效果。因此，基于纳米颗粒的疫苗传递系统为增强灭活PRRSV 疫苗的免疫效果提供了新思路。

3.3 嵌合疫苗

自1998年PRRSV 反向遗传系统被报道以来，研究人员通过定点诱变，删除病毒基因或基因片段，插入外源基因，以及在PRRSV 毒株之间或PRRSV 与其他病原之间交换基因片段，已经构建了众多的PRRSV 感染性cDNA 克隆以及嵌合毒株。嵌合疫苗能有效解决PRRSV 异源毒株交叉保护率低的问题，与其他毒株重组率低，较MLV 疫苗更安全。

PC 嵌合疫苗含有鉴别诊断（DIVA）的基因标记，能够鉴别PRRSV 野毒和疫苗株。通过将PRRSV SP 经典株的非结构蛋白基因和HP-PRRSV GD 毒株的结构蛋白基因整合，利用反向遗传技术拯救出PRRSV 嵌合疫苗株。PC 疫苗安全性良好，未见水平传播、排毒和毒力返强现象，是一种较为安全的PRRSV 嵌合疫苗[71]。将假单胞菌氨基酸序列KDEL（K3）整合入PRRSV 基因片段中，构建的嵌合疫苗PE-K13 能够有效诱导猪产生特异性中和抗体和细胞免疫[72]。将低致病性PPRSV HB-1/3.9 株非结构蛋白 NSP2、以及结构蛋白GP5 和M 与高致病性PRRSVJXwn06 株对应区域的蛋白相互置换，发现构建的嵌合株 HB-1/3.9/JXwn06 可以产生针对HB-1/3.9 和JXwn06 株的交叉中和反应[39]。Tian等[73]将6 株异源PRRSV 毒株的ORF 3～6 重组到PRRSV-VR2385 骨架中，发现构建的新型嵌合病毒对多种异源毒株表现出更好的交叉保护功效。Choi等[74]将PRRSV-2 LMY毒株的结构蛋白基因替换FL12 相应结构蛋白基因，构建了基因工程嵌合疫苗K418DM。攻毒结果显示：K418DM 对同源攻毒可提供高水平保护效果，显著降低3 dpc 和7 dpc 时病毒血症水平和肺损伤程度；对异源攻毒提供了延迟保护效果，显著降低14 dpc 时病毒血症水平。另有研究[75]针对韩国流行毒株PRRSV-1，利用逆向遗传学技术将KU-PRRSV-2020-002 毒株的GP5 外域区域替换为CSNA11 的GP5 外域区域，从而开发出低糖基化嵌合病毒候选疫苗株vCSL1-GP5-N33D。该嵌合株vCSL1-GP5-N33D 灭活疫苗能够诱导产生高水平的中和抗体滴度，表明vCSL1-GP5-N33D 嵌合疫苗是一种前景广阔的候选疫苗，可有助于控制韩国PRRSV-1 的流行。

因此，嵌合疫苗可以应用于新发PRRSV 毒株的疫苗开发研究。尽管嵌合疫苗具有良好的异源交叉保护效力，但这种保护往往不足以完全预防高变异的PRRSV 感染，因此开发出一种有效的候选嵌合疫苗还有很长的路要走，但嵌合疫苗为未来疫苗开发提供了一种新方法，具有广阔的应用前景。

3.4 基因工程疫苗

新型PRRSV 基因工程疫苗主要包括DNA 疫苗、亚单位疫苗、肽疫苗以及多种病毒载体和细菌载体疫苗。目前多数基因工程疫苗具有一定的保护作用，其保护效力不及MLV 疫苗，与较理想疫苗仍存在较大差距。DNA 疫苗和亚单位疫苗有望成为MLV 疫苗和灭活疫苗的增强剂，能够在一定程度上提高疫苗的保护作用。表达PRRSV N 蛋白DNA 质粒或亚单位疫苗或病毒载体疫苗可用于增强MLV 疫苗的特异性免疫反应，增加中和抗体和特异性IFN-γ 滴度[76]。GP5 DNA 疫苗免疫猪群后诱导产生了特异性抗体和IFN-γ，但未能提供完全保护[70]。重组PRRSV GP3 和GP5 DNA 疫苗pVAX-GP35 与佐剂皂苷提取物-水-油-水混合后免疫接种猪群，诱导产生了较高水平的中和抗体和IL-4、IFN-γ、IL-2、IL-10[77]。

基于重组病毒基因组的PRRSV 病毒载体疫苗成为除嵌合疫苗外的另一种MLV 疫苗优化方案。病毒疫苗载体能够诱导黏膜免疫，为PRRSV 黏膜疫苗的研究和开发奠定了理论基础。目前常用的病毒载体主要包括伪狂犬病病毒、传染性胃肠炎病毒、痘病毒、腺病毒。传染性胃肠炎病毒载体能够高水平表达PRRSV 外源蛋白GP5 和M，诱导IFN-α分泌和产生较低水平的中和抗体，攻毒后保护效果有限[78]。其他病毒载体疫苗的免疫效果相当，均未能完全保护猪群免受感染。病毒载体疫苗免疫效果有限的主要原因可能是病毒载体对PRRSV 抗原的表达不稳定，需要进一步筛选稳定表达中和抗原表位的抗原小结构域，从而提高疫苗抗原递呈总量。PRRSV 含有T 细胞表位的结构/非结构蛋白（如M、NSP9 和NSP5），是开发肽疫苗的关键靶标分子[79]，但其免疫保护效力需要深入研究评估。

3.5 干扰素诱导激活的疫苗

为了解决PRRSV 的免疫逃逸问题，研究者开发出干扰素诱导激活的PRRSV 候选疫苗，该疫苗能够特异性诱导干扰素产生，增强疫苗免疫保护效力。PRRSV-A2MC2 作为中等毒性的候选疫苗株，与VR-2332 和Ingelvac PRRS MLV 的同源性高达99.8%。PRRSV-A2MC2 能够在Marc-145 和PAM细胞中诱导IFN，但A2MC2 诱导IFN 的分子机制尚不清楚[80]。将PRRSV-A2MC2 在Marc-145 细胞中连续传代90 次，获得致弱毒株A2MC2-P90；A2MC2-P90 不仅保留了PRRSV-A2MC2 诱导IFN的能力，且能够诱导更高水平的中和抗体，还能够保护猪群免受同源毒株VR-2385 的攻击[81]。A2MC2-P90 对异源毒株的研究[82]结果表明，在强毒攻击仔猪后，A2MC2-P90 疫苗诱导了快速的体液免疫反应，产生的中和抗体滴度更高，显著降低了病毒血症水平，对HP-PRRSV 毒株XJA1 具有良好的保护作用。A2MC2-P90 作为一种新型候选疫苗毒株，对异源PRRSV 毒株具有广泛的保护谱。

PRRSV-con 由59 个野生型PRRSV-2 高频序列经人工合成而来，其复制效率与原型毒株FL12一致。PRRSV-con 与A2MC2 的特性相似，也能够在细胞中诱导产生IFN，但诱导IFN 的分子机制不同。PRRSV-con 接种猪群后，诱导机体产生更广泛的异源保护水平[83]。其他研究者[84]开发的MLV-129p-IFNmix 候选疫苗株也能够快速诱导IFN合成。因此，具有干扰素诱导激活的A2MC2、PRRSV-Con 和MLV-129p-IFNmix 的候选毒株对未来PRRSV 疫苗开发设计提供了新材料。

3.6 纳米疫苗

纳米疫苗作为一种新型疫苗载体，在治疗或者预防传染病和肿瘤中具有广泛的应用前景。纳米疫苗颗粒粒径一般在1～1 000 nm，更易于集中在淋巴结、脾脏等淋巴器官中，此外纳米粒径与病原体相近，使得纳米疫苗更容易被抗原呈递细胞摄取，并且可以将抗原靶向递送至特异性免疫细胞。同时，纳米疫苗能够激活特异性T 细胞，继而可以杀伤病变细胞。目前常用的纳米疫苗材料主要包括脂质纳米颗粒、自组装蛋白质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、无机纳米载体和仿生纳米颗粒。自组装蛋白质纳米颗粒包括铁蛋白家族蛋白质、丙酮酸脱氢酶（E2）和病毒样颗粒（VLP），近年来被广泛应用于纳米疫苗的开发应用。有研究[85]将GP5 和铁蛋白融合表达后构建了GP5m-铁蛋白纳米颗粒疫苗，并证实该GP5m-铁蛋白疫苗诱导的血清抗体滴度显著高于PRRSV 灭活疫苗，表明使用多个抗原拷贝的纳米疫苗能够产生更有效和持久的免疫反应。此外，该纳米疫苗还能够促进Th1 主导的细胞免疫反应并增强特异性T 淋巴细胞免疫反应。

马赛克（Mosaic）疫苗利用镶嵌的方式进行设计，通过向免疫系统呈现密集的抗原表位阵列，有效刺激机体的体液免疫和细胞免疫，从而产生持久的免疫。将PRRSV GP5-Mosaic 序列制备脂质体DNA Mosaic 纳米疫苗免疫猪群后，可以显著提高IFN-γ mRNA 转录水平和中和抗体水平，能够部分免受VR2332、NADC9、NADC30 和SDSU73感染，提示GP5-Mosaic 疫苗能够对不同毒株产生部分交叉保护[86]。有研究[87]开发了冠状病毒“Mosaic-8”多功能纳米疫苗，通过将SARSCoV-2 和其他7 种类似SARS 的乙型冠状病毒的刺突蛋白片段置于蛋白质纳米颗粒结构上，诱导产生广泛的交叉反应抗体，从而保护人们免受新冠病毒未来变种、SARS、MERS 等冠状病毒新毒株的影响。在SARS Mosaic 和HIV Mosaic 纳米疫苗的启发下，结合PRRSV 易突变和高重组的特点，以期开发出一种包括来自多种PRRSV 毒株的多结构蛋白的多拷贝Mosaic 嵌合纳米疫苗，预期对PRRSV多种异源毒株具有良好的交叉保护效果[88]。综上，自组装纳米疫苗和Mosaic 纳米疫苗为PRRSV 新型疫苗研究指明了新方向。

4 小结与展望

PRRS 作为全球流行性猪病，给全球养猪业造成了巨大经济损失。自20 世纪80年代以来，研究人员对PRRSV 免疫保护机制和疫苗改进策略进行了深入研究，但至今理想的PRRSV 疫苗仍未研发成功。PRRSV 高频突变和重组，导致变异毒株不断涌现，这增加了PRRS 的防控难度，阻碍了疫苗研究进展。PRRSV 毒株中和性表位、中和表位糖基屏蔽、异源毒株共同中和表位以及免疫保护分子机制仍不十分清楚，这极大限制了新型疫苗的研发速度。MLV 疫苗仍然是目前控制PRRSV 感染的最优选择。特别是干扰素诱导激活的PRRSV MLV疫苗候选疫苗株的出现，为开发具有异源交叉保护能力的PRRSV 新型嵌合疫苗奠定了基础。自组装蛋白质纳米颗粒制备简单，抗原递送效率高，被广泛应用于各类疾病防治，为新型PRRSV 疫苗研发提供了新思路。尽管当前PRRSV 疫苗在安全性和异源保护效力方面有诸多局限性，但是通过改良佐剂，改进接种方式，改良MLV 疫苗和灭活疫苗，基于蛋白组学开发肽疫苗，基于蛋白纳米递送系统以及外泌体递送系统等开发新型PRRSV 疫苗，将有望加快终结PRRS 的全球流行。