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猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）突变率高，严重影响养猪业。研究人员针对 PRRSV 的 RNA 依赖的 RNA 聚合酶（RdRp）开展研究。结果发现 Val218 和 Pro386 是关键位点，影响病毒遗传稳定性和利巴韦林敏感性。这为设计稳定的高保真 PRRSV 疫苗提供理论依据。
在全球养猪业中，猪繁殖与呼吸综合征（Porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS）可谓是一场 “噩梦”。自 20 世纪 80 年代首次爆发以来，它就像一个 “恶魔”，持续给养猪业带来巨大的经济损失。据估算，仅在美国，PRRS 每年就会让养猪业损失至少 6 亿美元。而这场灾难的 “罪魁祸首”，就是猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV）。
PRRSV 是一种单链、正链 RNA 病毒，它的突变率高得惊人，比其他 RNA 病毒高出许多。这种高突变率导致病毒存在大量的基因变异，不同毒株之间差异巨大，给防控工作带来了极大的困难。目前，全球普遍使用的改良活疫苗虽然能在一定程度上控制疾病，但却存在潜在的安全风险，甚至可能促使 PRRSV 产生更多的基因突变。
为了攻克这一难题，来自宜春学院动物病原微生物实验室、江苏省农业科学院兽医生物工程技术中心等机构的研究人员开展了深入研究。他们的研究成果发表在《Veterinary Research》上，为我们带来了新的希望。
研究人员首先通过在利巴韦林选择压力下连续传代，获得了利巴韦林抗性的 PRRSV 毒株。然后，他们构建了含有突变的重组感染性克隆，以此来探究 PRRSV 的 RdRp 在病毒复制保真度和利巴韦林敏感性方面的作用。研究中用到的主要关键技术方法包括病毒培养、突变体筛选与鉴定、测序技术（如 RT-PCR 测序、下一代测序）、细胞实验（如细胞感染实验、细胞病变效应观察）以及结构预测分析等。
研究结果如下：
- 利巴韦林抗性变异体的出现：PRRSV NJ-a P80 在含有 200 μM 利巴韦林的 MARC-145 细胞中连续传代，病毒滴度先显著下降，后逐渐恢复，但仍低于未加利巴韦林的对照病毒。经检测，在 ORF5 和 NSP2 区域，突变频率发生了变化，且在 RdRp（NSP9）区域发现了两个新的氨基酸突变（V218I 和 P386S）。
- PRRSV NJ-Rb 的特性：通过胍抗性试验发现，PRRSV NJ-Rb 对胍的敏感性最高，病毒滴度下降幅度最大，表明它是一种潜在的高保真毒株。在 MARC-145 细胞中连续传代 10 次后，NJ-Rb 的突变频率明显低于野生型 NJ-Rc，且其准种多样性也更低。此外，NJ-Rb 在猪肺泡巨噬细胞（PAMs）中无法复制，组织嗜性发生了显著改变。
- 重组病毒的生物学特性：将 V218I 和 P386S 突变单独或组合引入 PRRSV 克隆中，得到的重组病毒 vI218V、vS386P、vVP 和 vNJ-Rb 均具有活性。研究发现，V218 和 P386 是影响 PRRSV 遗传稳定性的关键氨基酸位点，尤其是 V218。同时，这些氨基酸替换对 PRRSV 的适应性没有影响，但 vI218V、vS386P 和 vVP 失去了对利巴韦林的抗性。
- 重组病毒 vV218I 和 vP386S 的验证：基于 NJ-a P80 构建的重组病毒 vV218I、vP386S 和 vIS，同样证明了 V218 和 P386 是影响遗传稳定性和利巴韦林抗性的关键位点。这些突变体在 PAMs 中能够复制，且与野生型相比，突变频率更低。
- RdRp 的结构特征：通过在线预测工具模拟 PRRSV RdRp 的三维结构，发现它与严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）的 RdRp 结构高度相似。V218I 位于拇指结构域（Thumb-1），P386S 位于手掌区域的环中，这两个位点与病毒的复制保真度和利巴韦林抗性密切相关。
研究结论和讨论部分指出，本研究鉴定出 PRRSV RdRp 中的两个关键氨基酸残基 Val218 和 Pro386，它们在决定 PRRSV 的遗传稳定性和利巴韦林抗性方面起着至关重要的作用。这一发现有助于我们更好地理解 PRRSV 进化和发病机制的分子机制，为开发更安全的 PRRSV 疫苗提供了重要的理论依据。同时，研究还发现高保真的 NJ-Rb 在肺部几乎无法感染和复制，这为区分自然感染提供了潜在的分子标记。不过，关于 PRRSV 复制保真度和利巴韦林敏感性的具体机制，仍有许多未知之处，需要进一步研究。但无论如何，这项研究都为解决 PRRS 这一难题迈出了重要的一步，为养猪业的健康发展带来了新的曙光。
