基于通用骨架rH-CPDF7的IBV变异株减毒疫苗快速开发策略

《npj Vaccines》：Rapid development of attenuated IBV vaccine candidates through a versatile backbone applicable to variants

为解决传染性支气管炎病毒(IBV)抗原变异导致的疫苗失效问题，南京农业大学团队通过密码子对去优化(CPD)技术构建了rH-CPDF7通用骨架，结合酵母转化相关重组(TAR)克隆技术，成功开发出针对QX型、TW型和GVI型IBV变异株的减毒疫苗候选株。该研究证实重组毒株能显著降低致病性并激发强免疫应答，为应对IBV变异提供了快速疫苗开发平台，相关成果发表于《npj Vaccines》。

　　

传染性支气管炎病毒(IBV)作为严重危害家禽业的γ冠状病毒，其高突变率和基因组重组特性导致不断出现新的变异株。传统减毒疫苗需通过鸡胚连续传代80次以上，耗时费力且存在毒力返强风险。更严峻的是，不同基因型IBV间缺乏交叉保护，现有疫苗难以应对持续变异的流行毒株。这些挑战促使南京农业大学的研究团队寻求更高效的疫苗开发策略。

研究团队创新性地采用合成减毒病毒工程(SAVE)技术，通过对H120疫苗株非结构蛋白基因NSP14、NSP15和NSP16进行密码子对去优化(CPD)，构建了rH-CPDF7通用骨架。该技术通过重排同义密码子增加稀有密码子对比例，在不改变氨基酸序列的前提下实现病毒减毒。结合酵母转化相关重组(TAR)克隆技术，研究人员成功将QX型、TW型和GVI型毒株的S基因整合到rH-CPDF7骨架上，快速获得系列重组毒株。

关键技术方法包括：1）基于TAR克隆的IBV反向遗传系统，实现全长cDNA克隆的酵母组装；2）CPD技术对HF7片段（含NSP14-16）进行基因组重编码；3）使用9日龄SPF鸡胚进行病毒拯救和扩增；4）通过RT-qPCR定量分析组织病毒载量和排毒情况；5）免疫组化检测IBV-N蛋白在组织的分布。

研究结果部分：
"IBV减毒株生成方法学"显示，rH-QX(S)重组株虽致病性降低，但仍存在10%死亡率和气管病变，证实单纯S基因替换不能完全减毒。
"H120亚基因组片段的重编码"通过CPD技术使CPDF7片段的密码子对偏倚(CPB)从0.01降至-0.502，CpG二核苷酸从63增至351，为减毒奠定基础。
"重组株致病性评估"证实rH-CPDF7-QX(S)在1日龄SPF鸡中实现完全减毒，组织病毒载量较野毒株降低1000倍以上，且无病理损伤。
"CPDF7亚基因组的减毒作用"通过构建rQX-CPDF7证明该片段使QX野毒株死亡率从70%降至0%，显著降低肾脏尿酸盐沉积。
"rH-CPDF7骨架的普适性"展示该平台成功应用于TW型和GVI型毒株，rH-CPDF7-TW(S)免疫组攻毒后喉/泄殖腔排毒量降低100倍。
"疫苗候选株免疫评价"显示单剂量免疫即可诱导高水平中和抗体（效价log₂≥7），细胞因子IL-2、IFN-γ等显著升高，攻毒保护率达100%。

结论与讨论部分强调，该研究首次建立"CPD减毒骨架+TAR快速重组"的双技术平台，将传统需数年的减毒过程缩短至数周。特别值得注意的是，CPDF7片段通过1544个核苷酸突变（无氨基酸改变）实现稳定减毒，从根本上避免毒力回复风险。研究揭示NSP14-16作为冠状病毒保守的减毒靶点，为其他动物冠状病毒疫苗设计提供新思路。该策略已成功应用于中国流行的三种主要基因型（QX、TW、GVI），所获疫苗候选株均保持H120疫苗的安全特性，同时针对变异株提供完全保护，有望改变IBV疫苗"追着变异跑"的被动局面。未来研究将探索全基因组重编码对病毒复制能力和免疫原性的影响，以进一步优化疫苗设计。