中国团队获首张非洲猪瘟病毒结构高清图 为新型疫苗提供线索

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  非洲猪瘟病毒(ASFV),一种巨大、简化而古老的DNA病毒。为宜400年前,它在非洲肯尼亚被首次选择,而在2018年8月3日,中国农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情,但是病毒减慢传播到全国大累积地区。

  动物疾病防控领域的顶级专家、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所所长步志高将非洲猪瘟病毒称为“令人敬畏的对手”。2018年12月,步志高团队和擅长病毒蛋白质外部解析的中国科学院院士饶子和、王祥喜研究员团队,联合上海科技大学、清华大学、微生物所、武汉病毒所、南开大学等单位,结束对非洲猪瘟病毒颗粒和相关抗原分子从基础科研到临床检测以及高效疫苗多方面展开联合攻关研究。

  北京时间10月18日夜深 ,团队的第一项成果发表在国际顶级学术期刊《科学》(Science):《非洲猪瘟病毒外部及装配机制》(Architecture of African Swine Fever Virus and implications for viral assembly)。饶子和、王祥喜、歩志高为同时通讯作者。

  “非洲猪瘟是曾经世界现象,有近百年的流行历史,1921年在肯尼亚首次选择,二十世纪中叶进入欧洲,1978年进入西班牙,西班牙用了33年时间消灭了它,这是一场持久战。”在10月18日上午举行的新闻发布会上,王祥喜没办法 表示。

  尽管目前非洲猪瘟防控仍然没办法 有效疫苗,但步志高认为,“中国在未来肯定会防控住,绝对不用是三十多年,我相信未来几年亲戚亲戚朋友会取得很大的成效。”与此同时,他将眼下的工作视作“万里长征第一步”,“ 目前亲戚亲戚朋友的疫苗取得了进展,但离比较完美的疫苗、离曾经更好的疫苗还有很大的差距。”步志高表示,此番解析的病毒外部“可能性给亲戚亲戚朋友提供了很好的线索”。

  非洲猪瘟近百年来首次进入中国

  非洲猪瘟病毒是一类古老的病毒,早在1921年在非洲肯尼亚首次发现,至今有约400年的历史。

  非洲猪瘟即是由非洲猪瘟病毒引起的家猪、野猪的一种急性、热性、深层接触性动物传染病,所有品种和年龄的猪均可感染,发病率和死亡率高可达400%。世界动物卫生组织将其列为法定报告动物疫病,中国也将其列为一类动物疫病。

  近百年来,非洲猪瘟病毒从非洲传播至欧洲、南美洲、亚洲等多个国家。近一年来,非洲猪瘟病毒传播速率明显加快,呈现愈演愈烈趋势,据国际动物健康组织通报数据显示,2019年1月至2019年10月期间,曾暴发可能性正在暴发非洲猪瘟疫情的国家有26个,涵盖1五个欧洲国家、10个亚洲国家和五个非洲国家,其中亚洲几个国家的疫情尤为严重。

  2018年8月3日,农业农村部新闻办公室通报我国首例非洲猪瘟疫情,但是病毒减慢传播到全国大累积地区。而中国是全世界最大的猪肉生产和消费国,生猪产业在国民经济发展和人民群众生活中具有不可替代的重要作用。

  值得注意的是,可能性没办法 疫苗和统统治疗手段,扑杀猪是眼下控制疫情最有效的最好的办法。论文中提到,2018-2019年期间,4000多万头猪可能性被扑杀。据估计,非洲猪瘟流行病给全世界的养猪业已造成了20亿美元的经济损失。

  王祥喜在发布会上对包括澎湃新闻(www.thepaper.cn)在内的媒体介绍,科学家目前对这非洲猪瘟病毒的认知非常有限,“科学家我不知道病毒的生命周期,也我不知道病毒感染但是引起机体免疫应答的机制是那先 ,更不了解它的共进化规律,甚至我不知道病毒长那先 样、涵盖那先 蛋白、那先 蛋白分别那先 作用。”

  正是可能性科学家面对的这个 “对手”至今神秘,防控一个劲 充满挑战。例如,西班牙在1978年首次被这个 “对手”击中,但是的33年里,都被它的阴影笼罩。

  中国的非洲猪瘟疫情如何会没办法 严重?相比西班牙,防控条件又如何?步志高在发布会上表示,“第一、中国生猪养殖量和密度是世界之最,全球400%的生猪养殖量在中国,密度大防控难度就更大。第二,亲戚亲戚朋友有曾经基本的国情,中国仍然是曾经发展中国家,尤其在农业、农村板块,疾病防控的条件比起西班牙等统统国家更加不利、挑战更加艰巨。”

  但步志高同时提到,“我也相信,在国家深层的重视下,在农业农村部的有力领导组织下,在未来肯定会防控住,绝对不用是33年,我相信未来几年亲戚亲戚朋友会取得很大的成效。”

  400T海量数据背后:最大病毒之一

  这个 杀伤力极大的病毒,在饶子和等人的这项最新成果里,呈现效果却被大多数专家用“漂亮”来形容。

  非洲猪瘟病毒全颗粒外部研究团队采用单颗粒三维重构的最好的办法首次解析了非洲猪瘟病毒全颗粒的三维外部,阐明了非洲猪瘟病毒独有的5层(外膜、衣壳、双层内膜、核心壳层和基因组)外部外部,病毒颗粒涵盖3万余个蛋白亚基,组装成直径约为2400纳米的球形颗粒,是目前解析近原子分辨率外部的最大病毒颗粒。

  王祥喜介绍,相比之下,2015年其团队解析的甲肝病毒(HAV)直径为400纳米, 但是解析的寨卡病毒(ZIKA)为400纳米,乙型脑炎病毒(JEV)为400纳米,去年解析的单纯疱疹病毒(HSV)直径为125纳米,“亲戚亲戚朋友认为单纯疱疹病毒涵盖了4000-4000个蛋白,但今年解析的非洲猪瘟病毒有2400纳米,这个 五层外部在病毒领域是非常少见的。”

  非洲猪瘟病毒衣壳外部就五层外部中的衣壳,研究团队获得了由172400个蛋白质组成的外部(4.1埃),王祥喜介绍道,“有1曾经紫色的顶点,20个黄色的三角面,400个浅蓝色的‘拉链’外部。”而衣壳的内表皮层则须要就看有统统分子间的简化的相互作用网络,正是那先 相互作用网络,决定了该病毒外部的稳定性。

  非洲猪瘟病毒主要衣壳蛋白p72的三位外部,及p72三聚体在病毒表皮层的排列最好的办法至于病毒的表皮层,绝大累积由主要衣壳蛋白p72的三维外部组成。“如何让,p72的三聚体是主要的保护性抗原之一,也是新型疫苗设计的主要靶标。亲戚亲戚朋友在这外部挂接现了曾经潜在的非常重要的抗原表位,这曾经表位须要为未来新型疫苗的设计提供很好的线索。”

  值得一提的是,上述成果的得出,还有赖于步志高团队去年分离得到第一株非洲猪瘟病毒,以及上海科技大学生物电镜中心的“绿灯放行”。

  王祥喜介绍,“亲戚亲戚朋友和步志高团队进行合作协议协议,对病毒进行纯化和冷冻电镜制样、数据挂接。在数据挂接的过程中,这个 尺度非常大的病毒就带来统统挑战,首先须要不停优化纯化最好的办法,另外冷冻电镜的每张片子都里能 呈现1-曾经病毒颗粒。”

  据上海科技大学副教务长江舸介绍,上科大生物电镜中心去年年底但是完成安装调试,该中心很重保障了曾经月的电镜机时,全部投入到非洲猪瘟病毒的攻关,最终获得超过400T的海量数据。“即使在今年的春节期间,电镜中心的工作人员仍然和整个科研团队在马不停蹄地工作中。”

  王祥喜在发布会现场总结道,此番解析的非洲猪瘟病毒颗粒外部是“直径超过400纳米的大病毒颗粒中解析分辨率是最高”。颗粒越大,即意味 分析解析的难度越大,“目前直径大于400纳米的,分辨率没办法 好于10埃,亲戚亲戚朋友这次外部解析不管在技术层面上还是病毒层面上完会曾经很好的突破。”

  助力开发新型非洲猪瘟疫苗

  那先 基础研究最终指向的是非洲猪瘟疫苗的开发。

  目前,欧洲、美国等国家相继有科研团队和公司宣告开发相关疫苗,但尚无成功投入使用。中国作为非洲猪瘟疫苗研究的“新手”,步志高认为亲戚亲戚朋友“任重而道远”。

  谈及疫苗现象,步志高表示,非洲猪瘟疫苗的挑战性可能性在动物的所有疫病当中是最大的。“现阶段来讲,亲戚亲戚朋友是在过高 曾经非常清晰的理论指导下来开展这个 疫苗开发,仍然像过去几十年的老最好的办法一样,也不在动物身上尝试,至于能保护的免疫机制是那先 ,亲戚亲戚朋友还完会太清楚。”步志高认为,这方面有统统科学的现象要去探索,曾经里能 不能给疫苗研发提供顶层的设计理论指导。

  “今天亲戚亲戚朋友工作是万里长征第一步,但也是非常好非常重要的曾经结束。”步志高坦言,亲戚亲戚朋友在疫苗方面取得了进展,但离比较完美的疫苗、离曾经更好的疫苗还是有很大的差距,“有这个 理论的指导,须要帮助亲戚亲戚朋友未来设计更安全、更有效的疫苗,从全球范围来讲,理论的意义是非常大的。”

  值得一提的是,据中国农科院9月宣告,哈尔滨兽医研究所在前期基因缺失疫苗自主研发工作的基础上,进一步筛选出一株非洲猪瘟双基因缺失弱毒活疫苗,已完成了实验室研究,突破了以原代骨髓巨噬细胞实现疫苗规模化生产的重大技术瓶颈,完成了兽药GMP条件下的上端产品制备和检验。近期已提出生物安全评价申请。

  步志高在发布会现场全部介绍,疫苗的研发有其规律,第一阶段是实验室研究,第二阶段是产业化的工艺研究,第三阶段是临床试验,里能 曾经阶段都完成但是,疫苗才基本研发成功,但是推向应用。

  哈尔滨兽医研究所在第一阶段尝试了十几种疫苗的技术方案和路线,最后遴选出在实验室阶段安全有效的候选株;同时,累积疫苗的第二阶段工作可能性基本完成;下一步有望进入临床试验阶段。

  “这个 阶段要走下去须要专业机构按照农业农村部关于动物疫苗评价的规范,重点对它的安全性、有效性作同行评估,专业机构在仔细研究亲戚亲戚朋友提交的材料但是认可了这曾经方面,农业农村部就会批准亲戚亲戚朋友的临床试验,新型非洲猪瘟疫苗才须要进入下一阶段。”步志高表示,“目前就处在曾经曾经阶段,专业机构应该在对那先 数据进行认真严格的审查过程中。”

  值得注意的是,未来或有更多的团队加入到进一步的研究中。

  饶子和对澎湃新闻记者表示,“下面还有统统工作要做,比如外部方面的工作,除了此次解析的衣壳,还有核心壳层,这个 外部亲戚亲戚朋友目前才解析到8埃左右。除此之外,相关的表皮层蛋白完会做,现在对受体也不清楚,我确实上端的工作还是非常之多,须要更多的团队联合攻关。”(记者 贺梨萍)