PRRS的最新研究进展及展望

1、曾亮明曾亮明 Fuzhou Dabeinong Biotechnology Co.Ltd ORF1-a 5-ORF1-b ORF3ORF4ORF6 ORF5 ORF5a 编码两个编码两个 多聚蛋白多聚蛋白 加工成加工成15个个 非结构蛋白非结构蛋白 Nsp1a、nsp1b、nsp2、nsp2TF、nsp3nsp12 80% 20% 15kb ORF7-3 N蛋白蛋白 M蛋白蛋白 GP5蛋白蛋白 ORF5a蛋白蛋白 GP4蛋白蛋白 GP3蛋白蛋白 E蛋白蛋白 GP2蛋白蛋白 ORF2a ORF2b 何为病毒的非何为病毒的非 结构蛋白和结结构蛋白和结 构蛋白？构蛋白？ 病毒的非结构蛋白病毒的非结构

2、蛋白 （nspnsp）主要负责病）主要负责病 毒的基因组转录、毒的基因组转录、 蛋白组装，是病毒蛋白组装，是病毒 复制的参与者，但复制的参与者，但 不是成熟病毒粒子不是成熟病毒粒子 的组成成分。的组成成分。 病毒的结构蛋病毒的结构蛋 白参与病毒的白参与病毒的 感染，是成熟感染，是成熟 病毒粒子的主病毒粒子的主 要组成成分。要组成成分。 编码生成编码生成15 个非结构蛋白个非结构蛋白 ORF7 ORF1-aORF1-b ORF3ORF4 ORF5 ORF6 ORF2a ORF2b ORF5a 5- -3 PRRSV非结构蛋白非结构蛋白( non-structural proteins, nsp)

3、的功能的功能 Nsp11：降解线粒体抗病毒信号蛋白MAVS的mRNA, 抑制干扰素信号传导 nsp1a、nsp1b、nsp2、nsp4都是蛋白酶，nsp9是 RNA聚合酶，nsp10是解旋酶，nsp11是核算内切酶。 Nsp1a、nsp1b、nsp2、nsp4、nsp11：下调巨噬细胞 和树突状细胞型干扰素（IFN-a、 IFN-b）的产生。 Nsp2：结合细胞靶位类泛素蛋白ISG15，改变宿主抗 病毒反应。 INF-INF-主要由单主要由单 核巨噬细胞产生核巨噬细胞产生 ，INF-INF-来源于来源于 成纤维细胞，而成纤维细胞，而 INF-INF-主要产生主要产生 于于T T细胞和细胞和NK

4、NK细胞细胞 。 干扰素功能：干扰素功能： 1 1、抗病毒：是机体第一道病毒防御体系，先于机体的免疫应答反应；通过与靶、抗病毒：是机体第一道病毒防御体系，先于机体的免疫应答反应；通过与靶 细胞受体结合，诱导抗病毒蛋白（细胞受体结合，诱导抗病毒蛋白（AVPAVP）而间接发挥抗病毒作用，对病毒起抑制）而间接发挥抗病毒作用，对病毒起抑制 作；是目前所知的发挥作用最快的第一病毒防御体系，可在很短时间（几分钟作；是目前所知的发挥作用最快的第一病毒防御体系，可在很短时间（几分钟 内）使机体处于抗病毒状态，并且机体在内）使机体处于抗病毒状态，并且机体在1-31-3周内对病毒的重复感染有抵抗作用周内对病毒的重

5、复感染有抵抗作用 。 2 2、免疫调节、免疫调节 ：促进抗原递呈，活化淋巴细胞。：促进抗原递呈，活化淋巴细胞。 ISG15ISG15可刺激产生可刺激产生IFN-IFN-；ISG15ISG15通过通过TNF-aTNF-a介介 导细胞毒性反应；负责干扰素信号传导。导细胞毒性反应；负责干扰素信号传导。 PRRSV可以编码各种多功能蛋白，干扰机体天然免疫和获得性免可以编码各种多功能蛋白，干扰机体天然免疫和获得性免 疫的正常应答，具有逃避宿主免疫防御网络的选择性遗传优势。疫的正常应答，具有逃避宿主免疫防御网络的选择性遗传优势。 ORF7 ORF1-aORF1-b ORF3ORF4 ORF5 ORF6 O

6、RF2a ORF2b ORF5a 5- -3 编码编码8 8个个 结构蛋白结构蛋白 次要结构蛋白：次要结构蛋白： GP2GP2（ORF2ORF2）、）、 E(ORF2b)E(ORF2b)、GP3(ORF3)GP3(ORF3)、 GP4(ORF4) GP4(ORF4)、GP5a(ORF5a)GP5a(ORF5a) 主要结构蛋白：主要结构蛋白：GP5(ORF5)GP5(ORF5)、M(ORF6)M(ORF6)、N(ORF7)N(ORF7) 能产生中和抗体的能产生中和抗体的：GP2、GP3 、GP4、GP5、M。 产生抗体快又多的产生抗体快又多的： M和和N蛋白，蛋白，N 抗体（无中和特性）感染抗体

7、（无中和特性）感染5d产生，产生，M抗抗 体体10d产生，具有很好的诊断学意义。产生，具有很好的诊断学意义。 易发生变异的蛋白易发生变异的蛋白：GP3、GP5 GP5GP5诱导的最具保护性诱导的最具保护性 ，但其中和表位受糖，但其中和表位受糖 基化位点的修饰，导基化位点的修饰，导 致中和抗体产生缓慢致中和抗体产生缓慢 ，含量低。，含量低。 N N和和M M蛋白高度保守，蛋白高度保守， 可用来开发商业化可用来开发商业化 PRRSVPRRSV抗体抗体ELISAELISA检测检测 试剂盒，试剂盒，IDEXXIDEXX和金和金 诺采用诺采用N N蛋白，蛋白，LSILSI采采 用用M M蛋白。蛋白。 G

8、P5GP5是最主要的保护性是最主要的保护性 抗原蛋白，包含中和抗抗原蛋白，包含中和抗 体表位和特异性细胞免体表位和特异性细胞免 疫表位，疫表位，GP5GP5的高度变的高度变 异是异是PRRSVPRRSV逃避宿主特逃避宿主特 异性免疫的重要机制。异性免疫的重要机制。 PRRSV结构蛋白（结构蛋白（structural proteins）的功能）的功能 ORF7 ORF1-aORF1-b ORF3ORF4 ORF5 ORF6 ORF2a ORF2b ORF5a 5- -3 nsp2 编码区编码区 高度易变高度易变 nsp2-不连续地缺失不连续地缺失30个氨基酸个氨基酸 HP-PRRSV 区别经典区

9、别经典 PRRSV与与HP- PRRSV的标的标 记记 SN主要表达于巨噬细 胞及个别树突状细胞 HP-PRRSV的组织嗜性发生了改变的组织嗜性发生了改变 HP-PRRSV疫苗比经典株在机体内定植范围更广，一旦产疫苗比经典株在机体内定植范围更广，一旦产 生生非特异性细胞免疫非特异性细胞免疫，则对各组织器官的保护更全面。，则对各组织器官的保护更全面。 毒力偏强的毒力偏强的HP-PRRSV疫苗产生的组织损伤疫苗产生的组织损伤 更广泛，主要表现为更多组织内的巨噬细胞更广泛，主要表现为更多组织内的巨噬细胞 被破坏，导致更严重更广泛的免疫抑制。被破坏，导致更严重更广泛的免疫抑制。 HP-PRRSV能在呼

10、吸道黏膜树突状细胞（唾液酸黏能在呼吸道黏膜树突状细胞（唾液酸黏 附素阴性细胞）内复制。呼吸道黏膜的树突状细胞附素阴性细胞）内复制。呼吸道黏膜的树突状细胞 分布网络像渔网一样捕获外来病原体，这些细胞一分布网络像渔网一样捕获外来病原体，这些细胞一 旦遭受破坏，像打开各种病原的入侵门户旦遭受破坏，像打开各种病原的入侵门户 弱毒株对细胞凋亡机制干扰作用弱毒株对细胞凋亡机制干扰作用 小，能够诱导局部细胞凋亡机制小，能够诱导局部细胞凋亡机制 的产生来抵抗急性感染的产生来抵抗急性感染 ORF7 ORF1-aORF1-b ORF3ORF4 ORF5 ORF6 ORF2 ORF2b ORF5a 5- -3 GP

11、3/GP5 编码区编码区 高度易变高度易变 GP3、GP5、M，尤其，尤其GP5和和M是诱导中和抗体和特异性是诱导中和抗体和特异性 细胞免疫应答重要结构蛋白细胞免疫应答重要结构蛋白 GP5的变异是的变异是PRRSV逃避特异性免疫保护的重要机制逃避特异性免疫保护的重要机制 影响疫苗的交叉保护力影响疫苗的交叉保护力 M蛋白比较保守，和蛋白比较保守，和GP5一样诱导中和抗体，诱导的特一样诱导中和抗体，诱导的特 异性细胞免疫应答比异性细胞免疫应答比GP5更重要，可能含有各毒株间主要更重要，可能含有各毒株间主要 交叉保护位点（特异性）。交叉保护位点（特异性）。 HP-PRRSV在南方地区广泛流行，在南方

12、地区广泛流行，JXA1-R株可株可 能返祖，可能跟养猪环境和免疫不当有关。能返祖，可能跟养猪环境和免疫不当有关。 潜台词潜台词 华南地区华南地区HP-PRRSV流行流行 广泛，流行毒株广泛，流行毒株GP5与与JXA1 株同源性很高，要打江西株株同源性很高，要打江西株 疫苗。疫苗。 ？ 阻断作用阻断作用 ；消化、；消化、 呼吸等系呼吸等系 统的黏膜统的黏膜 可分泌化可分泌化 学物杀菌学物杀菌 。 机体非特异性免疫的机体非特异性免疫的 健全是特异性免疫有健全是特异性免疫有 效建立的基础。效建立的基础。 增强攻击增强攻击 被吞噬被吞噬 抗原递呈细抗原递呈细 胞（胞（APC） 包括巨噬细包括巨噬细 胞

13、、胞、B细胞等细胞等 B细胞直细胞直 接接受接接受 抗原信抗原信 息息 TH细胞是特异性免细胞是特异性免 疫的大管家，负责疫的大管家，负责 抗原信息收集，并抗原信息收集，并 对效应淋巴细胞（对效应淋巴细胞（B 细胞、细胞、Tc）发出指）发出指 令令 可变区，与抗原可变区，与抗原 结合区，与抗原表结合区，与抗原表 位构像互补，随特位构像互补，随特 异性而变。异性而变。 恒定区，由恒定区，由 机体固有基因组机体固有基因组 编码，不因特异编码，不因特异 性而改变，不同性而改变，不同 种类的免疫球蛋种类的免疫球蛋 白（白（IgGIgG、IgMIgM、 IgAIgA、 IgDIgD、 IgEIgE 、

14、）存在差异。）存在差异。 FC片段，片段， 可变区，与抗原可变区，与抗原 结合区，与抗原表结合区，与抗原表 位构像互补，随特位构像互补，随特 异性而变。异性而变。 当将某头猪产生当将某头猪产生 的抗体再注射到该头的抗体再注射到该头 猪的体内；或多余的猪的体内；或多余的 抗体滞留在体内，会抗体滞留在体内，会 发生什么现象？发生什么现象？ 抗原的内影像，也称抗抗原的内影像，也称抗 独特型抗体，可以诱导独特型抗体，可以诱导 产生与抗原一致的特异产生与抗原一致的特异 性抗体性抗体 刺激刺激 B cell virus 病毒病毒 靶细胞靶细胞 virus virus virus virus virus 病

15、毒病毒 靶细胞靶细胞 中和性中和性 抗体抗体 virus 病毒病毒 靶细胞靶细胞 中和性抗体阻断病毒感染细胞；非中性抗体不能阻断病毒感染细胞中和性抗体阻断病毒感染细胞；非中性抗体不能阻断病毒感染细胞 中和抗体与非中和抗体都能与病毒的相应抗原表位结合，通过中和抗体与非中和抗体都能与病毒的相应抗原表位结合，通过FC片段激活片段激活 补体系统，或与含补体系统，或与含FC受体的细胞结合，协助吞噬或清除病毒受体的细胞结合，协助吞噬或清除病毒 体液免疫作用是全身性的体液免疫作用是全身性的 virus 病毒病毒 靶细胞靶细胞 含含FC受体的细胞受体的细胞 抗原抗体复合物抗原抗体复合物 特异性细胞免疫特异性细

16、胞免疫 由由T T细胞执行特异性细胞免疫应答。细胞执行特异性细胞免疫应答。 uN蛋白抗体可在感染后蛋白抗体可在感染后5 d检测到，无中和活性，感染后检测到，无中和活性，感染后 710 d开始出现中和抗体，但滴度极低，在中和抗体存开始出现中和抗体，但滴度极低，在中和抗体存 在的情况下，在的情况下，PRRSV仍可在体内持续感染。仍可在体内持续感染。 u中和抗体与反应抗体均可增强中和抗体与反应抗体均可增强PRRSV在巨噬细胞内的在巨噬细胞内的 复制，同样，病毒血症也可在中和抗体缺失的情况下消失复制，同样，病毒血症也可在中和抗体缺失的情况下消失 ，所以中和抗体能提供的免疫保护作用仍存异议。，所以中和抗

17、体能提供的免疫保护作用仍存异议。 uM、GP2a、GP3、GP4和和GP5蛋白的多肽均能够诱导蛋白的多肽均能够诱导 中和抗体的产生；中和抗体的产生；GP5诱导的中和抗体最具保护作用；所诱导的中和抗体最具保护作用；所 有有PRRSV抗体中，抗抗体中，抗N蛋白抗体最多，但无中和活性。蛋白抗体最多，但无中和活性。 到目前为止，到目前为止，PRRSV感染诱导体液免疫反应感染诱导体液免疫反应 对机体的保护效果及机制尚需进一步研究。对机体的保护效果及机制尚需进一步研究。 uBoehringer Ingelheim1995年推出年推出RespPRRSV/Repro（ 该疫苗在欧洲名称为该疫苗在欧洲名称为In

18、gelvac PRRS MLV），主要用于），主要用于3 18周龄猪的预防接种，一般不用于对母猪的免疫。周龄猪的预防接种，一般不用于对母猪的免疫。 R R u目前我国自主研发的有目前我国自主研发的有CH-1RCH-1R株、株、R98R98株、株、JXA1-RJXA1-R株、株、HuN4-F112HuN4-F112株和株和 TJM-F92TJM-F92株等活疫苗。株等活疫苗。 TJM-F92株活疫苗株活疫苗 Nsp2蛋白蛋白 有有30个氨个氨 基酸不连基酸不连 续的缺失续的缺失 120个氨基个氨基 酸连续缺失酸连续缺失 特点：毒力弱，可与经典株及其它特点：毒力弱，可与经典株及其它HP- PRRSV区别。区别。 HuN4-F112株活疫苗株活疫苗 GM-CSF为猪源粒细为猪源粒细 胞胞-巨噬细胞集落刺激巨噬细胞集落刺激 因子，能募集、活化因子，能募集、活化 树突状细胞，并促使树突状细胞，并促使 其成熟，从而改善疫其成熟，从而改善疫 苗的特异性