科研成果
口蹄疫基础理论创新
(1)口蹄疫新发和变异毒株的鉴定及其变异分子基础
鉴定出一批新发和变异毒株(O/Mya98、A/SEA-97、Cathay-2、PanAsia和O/Ind2001),揭示了5‘UTR茎环缺失、病毒受体识别位点RGD突变、3’UTR突变导致毒株毒力和宿主嗜性变异的分子基础,阐明了PK缺失是从牛适应猪的决定因素,为我国口蹄疫防控策略的制定和高效疫苗创制提供依据,相关结果在J Virol (2019, 2020亮点文章)、Vaccine (2015) 等期刊发表。
(2)口蹄疫病毒抑制天然免疫信号转导的机制
揭示了口蹄疫病毒2B、3B、VP3、3A等蛋白分别通过对模式识别受体RIGI/LGP2、接头蛋白VISA、IRF3等通路分子互作或调控,抑制天然免疫的新机制,相关研究在J Immunol (2020)、J Virol (2016, 2019封面文章)、FASEB J (2016,2019)、J Cell Sci (2019) 、Antiviral Res(2018)等期刊发表。
(3)口蹄疫病毒蛋白与宿主蛋白互作及其调控机制
鉴定一批与口蹄疫病毒蛋白互助的宿主蛋白,初步阐明了细胞蛋白(如CypA、NOD2、G3BP1、PCBP2、RPSA等)与口蹄疫病毒VP1,2B等蛋白相互作用,影响口蹄疫病毒复制的机制。相关研究在J Virol (2019, 2020a, 2020b)、FASEB J (2019) 等期刊发表,其中DNAJA3在口蹄疫病毒感染中作用机制被J Virol选为封面文章。
口蹄疫病毒抑制天然免疫信号转导的模式图
在病毒学和免疫学主流期刊发表J Virol、J Immunol、FASEB J、Cell D eath Dis.、Antiviral Res.、J Proteome Res、Vaccine、Virol等期刊发表SCI论文60余篇,其中J Virol论文10篇(亮点和封面文章各1篇)、IF>5.0论文7篇 ,为口蹄疫防控和产品创制提供理论依据。
高效疫苗设计与创制
立足国家防控需求,针对毒株产能低、免疫抑制严重、抗体应答晚、免疫持续期短、难以区分感染和免疫等属性或问题,发明单质粒口蹄疫病毒拯救系统,以上述研究为理论依据,指导筛选和设计构建出产能高、免疫抑制降低、抗原性好、速效和长效等性能提升的制苗种毒,创制高效疫苗并产业化应用。
(1)口蹄疫O型缅甸98(MYA98)疫苗的研制及应用
根据我国口蹄疫防疫急需,借助分子流行病学和种毒筛选技术,集成和优化生产工艺,在国际上率先研制成功O型口蹄疫缅甸98(MYA98)疫苗。 全国推广使用,及时遏制了大流行,成为目前我国猪O型口蹄疫防控的主导产品,获得新兽药证书一项和甘肃省科技进步一等奖(图6)。
(2)A型口蹄疫重组疫苗种毒的构建及应用
利用单质粒口蹄疫病毒拯救系统,定向设计构建出产能高、抗原性好、稳定性强的A型制苗种毒,开创了人工(反向遗传技术)构建A型口蹄疫制苗种毒用于产业化生产的先例。抗原产能提高3倍以上、抗原稳定性提高1-3倍和免疫交叉保护性PD50为9-13.59;不仅解决了我国口蹄疫防控难题,很好地解决了世界动物卫生组织(OIE)无高效疫苗株的问题。获得2016年中国专利优秀奖和甘肃省专利一等奖(图 7,图8)。
(3)口蹄疫O型、A型和Asia1型三价高效疫苗的创制
结合选育的O型和Asia1型种毒,用重组A型毒株,研制出三价疫苗,对我国流行的O型、A型和Asia1型三种血清型6个谱系的7个代表毒株都具有很好的免疫保护力, PD50大于9.0, 高于OIE推荐的常规疫苗≥3个PD50、紧急免疫接种疫苗≥6个PD50的国际标准,获新兽药证书一项(图 3,图5),有力遏制了口蹄疫大流行。
(4)猪口蹄疫O型、A型重组二价灭活疫苗(一类新兽药)
该疫苗是国内外首例使用反向遗传技术定向设计和优化改造疫苗种毒的猪用口蹄疫O型、A型二价灭活疫苗,含有灭活的口蹄疫O型Re-O/MYA98/JSCZ/2013株和A型Re-A/WH/09株病毒,可同时预防猪O型、A型口蹄疫。种毒间具有协同增强免疫应答作用,激发了早期免疫应答、增强了免疫效力并延长了免疫持续期,对我国流行的口蹄疫O型Mya98毒株、PanAsia毒株、Cathay 毒株和A 型Sea-97 G1 分支毒株和G2 分支毒株,均有良好的保护作用,该疫苗的问世,将彻底解决国内猪无A型口蹄疫疫苗的问题,2017年获得一类新兽药证书(图3,图4)。
(5)新发塞内卡病毒基础理论创新与防控技术研研究
开展了塞内卡病毒流行病学研究;发现塞内卡病毒3C、2B蛋白抑制天然免疫的分子机制;国际首次报到了塞内卡病毒疫苗研制成功。在Antiviral Res.、vaccine.等期刊发表SCI论文10篇,获得生产批文1项,授权发明专利1项。
新型诊断技术研发
(1)成功研制的口蹄疫O型、亚洲I型和A型抗体液相阻断ELISA检测方法是国家推荐的主导诊断试剂,累计销售1亿元。获得新兽药证书2项,获中国农业科学院科技进步二等奖,中华农业科技三等奖。修订《口蹄疫诊断技术》(GB/T18935-2018),成为了我国口蹄疫诊断的国家规范,对口蹄疫研究与诊断技术的全面提升产生了重要意义。
(2)筛选关键识别元件,结合新材料,开发快速、精准、高通量的新型诊断技术,成功开发了多种诊断新技术。 其中基于定型单抗的口蹄疫O、A和Asia1型固相单抗竞争ELISA抗体检测试剂盒(一步精准定型定效价的ELISA抗体检测方法,50分钟完成。 申报发明专利4项,新兽药3项 ,1项通过复合检验。
(3)成功研发基于单抗的口蹄疫O及A型固相单抗竞争ELISA抗体检测试剂盒(一步快速定型定效价的ELISA抗体检测方法,50分钟完成),已形成产品推广使用,并已申报专利和新兽药证书。
(4)成功研发口蹄疫病毒O型、亚洲I型和A型146S抗原定量ELISA试剂盒,为评估口蹄疫疫苗质量提供了技术支持,获得发明专利4项,发表SCI 论文2篇。
(5)成功研制了非洲猪瘟和塞内卡病毒的PCR和血清学间接ELISA、固相竞争ELISA诊断方法,申报发明专利4项,新兽药2项,获得了1项行业标准项目。
成果转化及社会经济效益
自从1925年,Vallee和Carree研制第一例口蹄疫疫苗以来,在90多年的口蹄疫疫苗研究过程中,细胞培养技术解决了大规模疫苗抗原生产制备问题,化学灭活技术解决了疫苗安全性问题,但是,从田间分离毒株筛选制苗种毒的自然属性难以突破,急需解决疫苗种毒制备和设计构建问题。
(1)以基础理论为指导,在“疫苗种毒”源头进行改造和提升,改良疫苗“种子” 克服和突破突破了传统从流行毒株筛选疫苗种毒的自然属性限制,创新了疫苗种毒制备技术。
(2)引领促进行业发展:对口蹄疫等重大动物疫病疫苗产业升级起推动和引领作用,提高企业核心竞争力,促进实业发展。
(3)满足国家重大需求,推动产业发展:显著提高了口蹄疫的防控效果,为畜牧业健康发展、动物源性食品安全、生态环境保护、农民增收发挥了重要支撑作用。
研发的口蹄疫疫苗在全国31个省市区应用,出口朝鲜、蒙古和越南等国,企业累计销售超过150亿元,成果转让费为12.38亿元,是我国口蹄疫防控的主导产品,为我国口蹄疫防控做出重要贡献。
疫苗使用以来,促使Asia1型口蹄疫自2009年6月以来,全国7年无疫情,2018年7月1号全国退出免疫;O型和A型口蹄疫由每年多次发生减少到目前的零星发生,疫情呈明显下降趋势。
授权发明专利
序号 |
成果名称 |
专利 类别 |
法律状态 |
专利证书号/分类号 |
授权时间 |
授权单位或组织 |
1 |
重组口蹄疫三价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201710256542.9 |
2020年8月 |
国家知识 产权局 |
2 |
稳定表达MAP3K8蛋白的PK-15细胞株及其构建和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201910249994.3 |
2020年3月 |
国家知识 产权局 |
3 |
TBK1作为E3泛素连接酶的应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201910401904.8 |
2020年4月 |
国家知识 产权局 |
4 |
MG132作为疫苗生产增效剂及稳定剂的应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL110093322A |
2020年4月 |
国家知识 产权局 |
5 |
敲低TLR4基因猪肺泡巨噬细胞系的构建方法及其应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201910871910.X |
2020年5月 |
国家知识 产权局 |
6 |
塞尼卡谷病毒疫苗及其制备方法和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201810003888.2 |
2019.02.19 |
国家知识 产权局 |
7 |
一种天然免疫蛋白LGP2的突变体及制备与用途 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201610385207.4 |
2019.07.23 |
国家知识 产权局 |
8 |
稳定表达CD63-GFP的PK-15细胞株及其构建和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201910007390.8 |
2019.10.08 |
国家知识 产权局 |
9 |
重组口蹄疫二价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201710256450.0 |
2018.02.02 |
国家知识 产权局 |
10 |
一种端粒酶永生化牛甲状腺细胞系及其用途 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201410421962.4 |
2018.02.06 |
国家知识 产权局 |
11 |
用于检测青少年复发性呼吸道乳头瘤状病毒的试剂盒 |
发明 专利 |
授权 |
ZL20151003525.4 |
2017.03.22 |
国家知识 产权局 |
12 |
A型口蹄疫重组疫苗株及其及其制备方法和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201310175324.4 |
2015.01.14 |
国家知识 产权局 |
13 |
Asial型口蹄疫重组病毒及其制备方法和应用 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201310175323.X |
2014.10.29 |
国家知识 产权局 |
14 |
肠道病毒71型感染性克隆及构建方法 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201110082256.8 |
2014.03.12 |
国家知识 产权局 |
15 |
口蹄疫病毒抗原多肽及疫苗 |
发明 专利 |
授权 |
ZL201310048322.9 |
2013.10.09 |
国家知识 产权局 |
16 |
口蹄疫病毒抗原多肽及疫苗 |
发明 专利 |
授权 |
201210301038.3 |
2013.06.19 |
国家知识 产权局 |
17 |
口蹄疫病毒A型抗原多肽、融合抗原多肽及疫苗 |
技术 发明 |
授权 |
ZL201510388212.6 |
2019-04-19 |
国家知识 产权局 |
成果奖
国家科技进步二等奖1项、中国专利优秀奖1项、甘肃省专利一等奖、全国农牧渔业丰收二等奖1项、甘肃省科技进步一等奖等国家省部级奖12项。
序号 |
获奖成果名称 |
奖励类别和级别 |
授奖单位 |
获奖时间 |
1 |
针对新传入我国口蹄疫流行毒株的高效疫苗研制及应用 |
国家科学技术进步二等奖 |
中华人民共和国国务院 |
2016.12 |
2 |
A型口蹄疫重组疫苗株及其制备方法和应用 |
中国专利优秀奖 |
国家知识产权局 |
2016.12 |
3 |
规模化猪场主要动物疫病净化集成技术研究与应用 |
2014-2016年度全国农牧渔业丰收二等奖 |
中华人民共和国农业部 |
2016.12 |
4 |
A型口蹄疫重组疫苗株及其制备方法和应用 |
甘肃省专利一等奖 |
甘肃省人民政府 |
2016.12 |
5 |
口蹄疫灭活疫苗大规模生产关键技术与配套装备研发及产业化应用 |
甘肃省科技进步二等奖 |
甘肃省人民政府 |
2018.01 |
6 |
种猪场主要动物疫病净化关键技术集成与应用 |
河南省科技进步二等奖 |
河南省人民政府 |
2016.12 |
7 |
猪口蹄疫综合防制技术 |
广东省科技进步二等奖 |
广东省人民政府 |
2016.02 |
8 |
口蹄疫O型缅甸98(MYA98)疫苗的研制及应用 |
甘肃省科技进步一等奖 |
甘肃省人民政府 |
2015.01 |
9 |
口蹄疫O型缅甸98(MYA98)疫苗的研制及应用 |
甘肃省工业优秀新产品一等奖 |
甘肃省工和信息化业厅、甘肃省科学技术厅、甘肃省财政厅 |
2018.12 |
10 |
猪口蹄疫O型、A型二灭活苗(Re- O/MYA98/JSCZ/2013株+Re-A/WH/09株) |
甘肃省工业优秀新产品一等奖 |
甘肃省工和信息化业厅、甘肃省科学技术厅、甘肃省财政厅 |
2019.12 |
11 |
反向遗传构建口蹄疫A型疫苗种毒及三价疫苗的研制与应用 |
中国农业科学院成果奖青年科技创新奖 |
中国农业科学院 |
2015.09 |
12 |
猪口蹄疫综合防制研究和应用 |
广东省农业科学院科学技术奖励一等奖 |
广东省农业科学院 |
2015.06 |