囊膜基因多样性组成是慢病毒疫苗免疫保护的关键因素

马传染性贫血病毒（EIAV）属反转录病毒科慢病毒属成员，主要感染马、驴和骡等马属动物。其引起马属动物呈现发热、贫血、出血、黄疸、消瘦、水肿和心脏衰弱等一系列症状的传染性疾病称为马传染性贫血（EIA），简称为马传贫。EIAV 与人类免疫缺陷病毒（HIV-1）和猴免疫缺陷病毒（SIV）等慢病毒属成员在病毒基因组结构、复制分子机制、免疫机理及与宿主相互作用等方面都具有相似性。因此，EIAV 被认为是研究慢病毒致病机制的重要模型病毒。

马传染性贫血病毒弱毒疫苗作为世界上首例成功应用的慢病毒疫苗，其突破了慢病毒病无法免疫的禁区，成为慢病毒疫苗研究史上的一座丰碑。马传染性贫血病毒弱毒疫苗不仅为慢病毒防控提供了良好的典范，更为研究慢病毒免疫理论研究提供了独一无二的模型。所以，详细阐明马传染性贫血病毒弱毒疫苗的致弱与诱导免疫保护机制，可为包括HIV-1 在内的其它慢病毒疫苗的研发提供重要借鉴作用。

通过对EIAV 体外致弱过程中关键代次毒株分子特征的系统分析，研究发现EIAV 弱毒疫苗在制备过程中，伴随着病毒在体外传代次数的增加病毒毒力渐进性的减弱。更为重要的是，伴随着病毒毒力的逐渐减弱，病毒基因组不仅出现多个稳定的突变位点的累积，同时表现出病毒基因的多样性呈逐渐上升的特征。特别是env 基因在变异及多样性的增加更为明显。为研究疫苗株基因多样性组成特征对于诱导有效的免疫保护的意义，哈尔滨兽医研究所马传染病与慢病毒病研究团队利用同源重组等方式构建了env 多样性不同的系列EIAV 重组病毒株，将重组毒株接种马体6 个月后，使用EIAV 强毒株攻击。并与强毒株攻击1 个月后，对实验马进行了地塞米松的免疫抑制实验（15 d），以获得严格意义上的“无菌保护”评价。在9 个月的评估期内，同步开展了临床观测、病毒载量和免疫指标的经时检测。以此通过对env 多样性不同的EIAV 重组毒株诱导的免疫保护效率的比较，来探究env 基因的多样性在EIAV 诱导免疫保护的作用。结果显示，env 相关的特异性抗体滴度、亲和力、中和抗体以及器官的病理损伤程度均与env 多样性程度呈伴随性相关；env的多样性与免疫保护呈显著的正相关性；env 多样性越高，诱导产生的中和抗体和抗体亲和力的相关性越强。上述研究结果提示，多样性env 特征对于EIAV 获得有效免疫保护至关重要。相关研究成果“Env diversity-dependent protection of the attenuated equine infectious anemia virus vaccine”于2020 年6 月11 日发表于国际病原学专业学术期刊《Emerging Microbes&Infections》。

目前，HIV-1 疫苗研发仍止步不前，不能确定有效的免疫原和有效的保护性免疫应答反应是其主要的挑战。最近有研究显示，通过贯序免疫、合成多价疫苗等方式增加HIV-1 免疫原的多样性，尽管在临床上没有获得预期的保护效率，但已在一定程度上增强了免疫应答。初步提示对于慢病毒这类快速变异的病毒，单一性免疫原并不能提供足够的免疫保护。马传贫弱毒疫苗作为唯一成功应用的慢病毒弱毒疫苗，本次研究结果直接证实了EIAV 病毒囊膜基因（env）的多样性组成是马传贫病毒弱毒疫苗能够诱导免疫保护的关键因素，间接证明了免疫原（Env）多样性是慢病毒疫苗诱导免疫保护的重要因素，该研究结果可为其他慢病毒尤其是人HIV-1 免疫原的设计以及免疫保护理论提供有价值的参考。