表达GM-CSF重组PRRSV的免疫增强机制研究

Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is an acute, highly contagious viral infectious disease caused by porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), which causes reproductive failure in sows and respiratory symptoms in piglets. PRRSV has a great impact on the swine industry because of PRRSV interference with innate immune response and inhibition or delay in the acquired immune response. Despite the current commercialization of attenuated vaccines still play a major role in controlling viral infections, the effectiveness of existing attenuated vaccines protection are challenged. Based on the important effect of GM-CSF in innate and acquired immune regulation, we introduced swine GM-CSF into the highly pathogenic porcine reproductive and respiratory disorder syndrome virus (HP-PRRSV) attenuated vaccine strain HuN4-F112, the recombinant virus rHuN4-GM-CSF was obtained. The immunological technology was used in the study to analyze the effect of expressing GM-CSF of the recombinant PRRSV infection on the differentiation and activation of T cell immune memory subsets and the T cells recall response of host to PRRSV secondary attack.To elucidate the recombinant virus rHuN4-GM-CSF on how to enhance the antiviral immune response mechanism, which provide a scientific basis for the study of PRRSV immune mechanism.

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起母猪繁殖障碍和仔猪出现呼吸系统症状的急性、高度传染的病毒性传染病。由于PRRSV干扰先天性免疫反应，对获得性免疫反应造成抑制或延迟作用，因此PRRSV对养猪业危害巨大。尽管目前商品化弱毒疫苗仍发挥控制病毒感染的主要作用，但现有疫苗保护效力在受到挑战。基于GM-CSF在先天性免疫和获得性免疫调节中的重要调理作用，我们将猪源GM-CSF引入到高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒弱毒疫苗株HuN4-F112的基因组中，获得了重组病毒rHuN4-GM-CSF。本项目拟通过免疫学相关技术，分析表达GM-CSF重组PRRSV感染后对T细胞免疫记忆亚群分化、活化影响，及宿主对PRRSV二次攻击的免疫记忆回复效应，阐明重组病毒rHuN4-GM-CSF如何增强抗病毒免疫应答机制，为探明PRRSV免疫机制提供科学的理论依据。

猪繁殖与呼吸综合征简称PRRS，该病已经蔓延至全国甚至全球养猪国家，每年都给各国养猪业造成了大量的经济损失。该病毒感染后，可破坏免疫细胞，造成免疫抑制。自PRRSV发现以来，就以感染率高居不下的状态在我国流行，且不断的突变和重组导致变异毒株频繁的出现。目前现地存在着高致病性毒株、中等毒力毒株、重组病毒等多种变异株，呈现了遗传多样性。在该病防控上，主要通过疫苗免疫。尽管我国研究的疫苗种类繁多，商品化的疫苗主要有灭活疫苗和弱毒活疫苗，尤其以PRRS弱毒疫苗得到更为广泛应用。但PRRSV的高变异性和多样性致使现用疫苗保护效力不够。针对目前面临的问题，我们尝试设计一种新型疫苗，在现有弱毒疫苗基础上引入免疫佐剂，即粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）。. 在本研究中，我们研究发现重组病毒rHuN4-GM-CSF免疫后可提前并更快、更高的产生抗体。重组病毒rHuN4-GM-CSF免疫后21天，外周血单核细胞群中杀伤性T淋巴细胞亚群以及效应记忆亚群（CD8β+CD27-）形成比例显著高于免疫对照组，中枢性记忆亚群（CD8β+CD27+）比例于免疫后35天显著高于免疫对照组，说明重组病毒rHuN4-GM-CSF免疫能较免疫对照组更早引起CTL发挥免疫应答及产生高水平的免疫记忆反应。. 在异源NADC30like毒株攻毒后7天，可见外周血单核细胞群中重组病毒rHuN4-GM-CSF免疫组的CTL杀伤性T淋巴细胞亚群显著高于实验对照组，同时其效应记忆亚群（CD8β+CD27-）形成比例也显著高于免疫对照组；在攻毒后14天，重组病毒rHuN4-GM-CSF组的 CD4+CD8+T淋巴细胞亚群显著高于实验对照组；在攻毒后3、7天，可见重组病毒rHuN4-GM-CSF外周血单核细胞群显著增加，进而cDC水平显著高于免疫对照组。重组病毒rHuN4-GM-CSF可促进APC分化、成熟，进而参与免疫应答。. 综上所述，重组病毒rHuN4-GM-CSF疫苗株其对抗原递呈细胞的活化能力以及促进机体形成良好的免疫记忆为病毒的快速清除奠定了重要基础，该疫苗株已进行转基因安全评价同时为申请临床实验做准备，该疫苗株的成功研制为有效控制PRRSV在我国猪场的变异与流行，实现我国对该病净化和清除起到巨大的推动作用。