2022年5月12日，四川农业大学动物医学院预防兽医研究所贺煜博士在国际疫苗学顶刊npj Vaccines（Nature出版集团刊物）在线发表了题为：“Assembly-defective Tembusu virus ectopically expressing capsid protein is an approach for live-attenuated flavivirus vaccine development”的研究论文。该研究论文报道了一种黄病毒通用的新型减毒活疫苗的制备策略。
黄病毒包括登革病毒、寨卡病毒、日本乙脑病毒等多种重要的人畜共感染的蚊媒病毒，给世界造成了多次公共卫生安全事件或威胁。由于没有特效抗病毒治疗药物，疫苗免疫仍是预防这些病毒性传染病的必须手段。黄热病毒YF17D及乙型脑炎病毒SA-14-14-2弱毒疫苗的成功研发和应用证明了减毒活疫苗是预防黄病毒感染的理想的疫苗开发重要途径。但是，减毒活疫苗的经典开发方法是通过连续盲传以获得无预期的自发突变，最终达到减毒的效果。由于其遗传背景不清晰，所以疫苗的工作原理和保护范围不明确，无法有效应对由特定黄病毒引起的突发的公共卫生事件。为了解决这个科学问题，该研究提出并探讨了人为定向地改变黄病毒结构蛋白的时序切割而致弱病毒的新策略。该研究策略可广泛地适用于蚊媒黄病毒的弱毒疫苗株培育，实现了疫苗方法学的理论创新。
该研究以禽坦布苏病毒作为黄病毒的研究模型，尝试通过破坏病毒高度协调的组装过程来达到减毒的目的。利用反向遗传操作技术，该研究合理设计并成功拯救出了具有双顺反子基因组结构的重组病毒CQW1-IRES-mC和CQW1-MINI-mC（图1），它们通过内部核糖体进入位点（Internal ribosome entry site, IRES），在其病毒基因组的3’UTR端异位表达C蛋白，使C蛋白的翻译单独于病毒多聚蛋白的翻译，导致C蛋白不能被有效地募集到病毒的组装位点。对CQW1-IRES-mC和CQW1-MINI-mC的体外特性分析发现，它们都由于组装过程受损导致在细胞上的增殖明显减弱，但都具有良好的遗传稳定性。动物实验的结果显示CQW1-IRES-mC和CQW1-MINI-mC对小鼠的神经毒力和对雏鸭的毒力都显著减弱，不引起动物产生任何临床症状和死亡；但单剂量接种任一病毒都能有效的激活细胞免疫和体液免疫，并保护小鸭在再次暴露后不产生病毒血症，提供了高效的免疫保护效果。
黄病毒的病毒组装是一个受到严格调控的过程，其C-prM多聚蛋白的切割在空间和时间上都受到调节。在黄病毒感染周期的后期，NS2A 蛋白会将C-prM-E多聚蛋白和病毒NS2B/3蛋白酶募集到病毒的组装位点。随后C-prM多聚蛋白才会分别被NS2B/3蛋白酶和信号肽酶连续切割；被释放的C蛋白与vRNA结合形成核衣壳，随后组装到病毒粒子中（见图2）。而在本研究中的这些双顺反子基因组RNA中，异位表达的C蛋白的翻译独立于病毒的多聚蛋白的翻译，导致C蛋白无需被NS2B/3切割就能提前释放，使C蛋白不能被有效的募集到组装位点形成形成核衣壳，导致产生了大量的仅有囊膜蛋白而无核衣壳的亚病毒粒子，最终达到了减弱的效果。由于黄病毒的基因组结构和组装机制都十分相似，因此，该减毒策略可作为黄病毒通用的减毒活疫苗的开发方法。同时，由于该突变设计不涉及主要的抗原基因E蛋白和其他非结构蛋白，因而产生的重组病毒能诱导特异的免疫反应。
研究结果报道于2022年5月12日正式刊出“He, Y., Guo, J., Wang, X. et al. Assembly-defective Tembusu virus ectopically expressing capsid protein is an approach for live-attenuated flavivirus vaccine development. npj Vaccines 7, 51 (2022). https://doi.org/10.1038/s41541-022-00468-y”。次日，德国的知名科学产业网站“The great turning”报道了本研究发现（https://www.thegreatturning.net/meeting-defective-tembusu-virus-ectopically-expressing-capsid-protein-is-an-strategy-for-live-attenuated-flavivirus-vaccine-improvement/）。该研究得到了中国农业产业体系以及四川省兽药创新团队项目（SCCXTD-2021-18）的支持。预防兽医研究所的博士研究生贺煜、硕士研究生郭佳琪和王小利为共同第一作者，程安春教授和陈舜教授为共同通讯作者。
科学网新闻链接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/5/479128.shtm
四川农业大学官网新闻链接：https://news.sicau.edu.cn/info/1078/67795.htm
