研究進展評述

非洲豬瘟(African Swine Fever，ASF)是豬的一種烈性傳染性病毒病，死亡率接近100 %，被世界動物衛(wèi)生組織(OIE)列為需要通報的動物疫病，我國列為一類動物疫病。ASF 于1921 年在肯尼亞首次發(fā)現(xiàn)，至今已有近百年的歷史。該疫病從非洲傳播至歐洲、南美洲、亞洲等多個國家。近一年來，非洲豬瘟病毒傳播速度明顯加快，呈現(xiàn)愈演愈烈趨勢，據國際動物健康組織通報數(shù)據顯示，2019 年1 月至2019 年9 月期間，曾爆發(fā)或者正在爆發(fā)非洲豬瘟疫情的國家有23 個，包含12 個歐洲國家、9 個亞洲國家和2 個非洲國家，其中亞洲幾個國家的疫情尤為嚴重。其病原是非洲豬瘟病毒(African Swine Fever Virus，ASFV)，屬于非洲豬瘟病毒科(Asfarviridae)非洲豬瘟病毒屬(Asfivirus)唯一成員，也是唯一已知的DNA 蟲媒病毒，其基因組為雙股DNA，長約170 kb～193 kb，共編碼151-167 個蛋白。盡管與其他核質大DNA 病毒(NCLDV)具有類似的結構，基因組和復制特性，但ASFV 的不同之處在于具有多層結構和整體二十面體形態(tài)。

我國于2018 年8 月出現(xiàn)首例非洲豬瘟疫情，隨后疫情在全國蔓延，給我國造成嚴重經濟損失。中國農業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所國家非洲豬瘟專業(yè)實驗室從黑龍江省佳木斯市疫情的病料中成功分離鑒定出我國第一株非洲豬瘟病毒(Pig/Heilongjiang/2018)，對其全基因組進行了精確測定，并建立了家豬感染模型和體外病毒高效擴增平臺。

近期， 《Science》 發(fā)表了“Architecture of African swine fever virus and implications for viral assembly”的研究論文。該研究利用豬原代骨髓細胞，大量擴增病毒，經甲醛滅活后進行了純化，對純化后的病毒粒子利用先進的冷凍電子顯微鏡(EM)進行觀察。采用冷凍電鏡單顆粒三維重構的方法首次解析了非洲豬瘟病毒全顆粒的三維結構，發(fā)現(xiàn)細胞外的ASFV 顆粒平均直徑260 nm～300 nm，明顯大于之前的觀察數(shù)值(約200 nm)。與大多數(shù)NCLDVs 一樣，ASFV 粒子的大小(直徑250 nm～500 nm)和柔性限制了其結構解析不超過10?。然而該研究通過計算利用冷凍電鏡收集的43811 個病毒粒子圖片，重構出8.8? 分辨率的ASFV 全病毒結構圖，該重構的結構清晰地顯示了ASFV 獨特的五層(外膜、衣殼、雙層內膜、核心殼層和基因組)膜結構。此外，利用優(yōu)化的圖像重構技術，發(fā)現(xiàn)衣殼的最大直徑為250 nm，第三層的脂質雙層膜為70-? 厚，包裹著直徑180 nm 的核殼(第二層)，且這三層遵循衣殼二十面體輪廓形態(tài)。該研究解析出衣殼(第四層) 4.1? 分辨率的高清結構，發(fā)現(xiàn)病毒衣殼是由17280 個蛋白(包括一個主蛋白(p72)和 4 個次要蛋白(M1249L、p17、p49 和 H240R))構成。

該研究首次解析出ASFV 全顆粒的三維結構，新鑒定出ASFV 的多種結構蛋白，搭建了主要衣殼蛋白p72 的原子模型，揭示了ASFV 的p72 蛋白上多種潛在的關鍵抗原表位信息，闡述了結構蛋白復雜的排列方式和相互作用模式，提出了ASFV 可能的組裝機制，為揭示ASFV 入侵宿主細胞以及逃避和對抗宿主抗病毒免疫的機制提供了重要線索，為安全高效的新型ASF 疫苗研究奠定了基礎。