四川农业大学程安春教授团队在新型鸭呼肠孤(NDRV)核酸纳米颗粒疫苗研发领域取得重要进展
- 2026-04-05 18:32:40
国家兽药产业技术创新联盟，成立于2017年（http://www.moa.gov.cn/xw/bmdt/201710/t20171013_5839470.htm）,接受农业农村部主管的国家农业科技创新联盟指导，由涉及兽药的科研机构、高校、国家工程中心、重点实验室、龙头企业、协会等具备行业科技创新领先优势单位共同组建，着力解决产业发展中的关键、重大、卡脖子、共性技术问题。
联盟活动：
近日，我校程安春教授团队田斌副教授课题组在新型鸭呼肠孤（NDRV)核酸纳米颗粒疫苗研发领域取得重要进展。相关成果以 “Nanovaccine based on Chitosan Oligosaccharide-Polyethyleneimine packaged circRNA Encoding Sigma C Proteins Elicits Protective Immunity against Novel Duck Reovirus in Ducks”为题，在线发表于国际学术期刊《International Journal of Biological Macromolecules》，为新型鸭呼肠孤高效防控供了创新技术方案。
鸭新型呼肠孤病毒病（Novel Duck Reovirus Disease, NDRV disease），也称鸭出血性坏死性肝炎，由鸭新型呼肠孤病毒（NDRV）引起，是一种严重威胁全球养鸭业的高致死性传染病。该病毒首次于2011年在北京鸭中被发现，与经典的番鸭呼肠孤病毒相比，其宿主范围更广（可感染野鸭、樱桃谷鸭、北京鸭、番鸭及鹅），且具有更强的致病性和更高的死亡率。目前尚无商品化疫苗可用，而研究中的灭活苗、弱毒苗及亚单位苗等传统平台均存在免疫原性弱、毒力返强或表位覆盖不全等缺陷，难以满足临床防控需求。NDRV 是一种无囊膜双链RNA病毒，其 sigma C (σC) 蛋白是主要的结构蛋白和关键免疫原性蛋白。作为病毒入侵宿主细胞的主要介质，σC蛋白能高效刺激机体产生特异性中和抗体及Th1/Th2型细胞免疫应答，且免疫后抗体水平与攻毒保护效力呈正相关。因此，σC蛋白是研发新型亚单位疫苗或基因工程疫苗的理想靶点。
为突破传统疫苗的技术瓶颈，环状RNA（circRNA）疫苗技术为解决NDRV防控难题提供了全新思路。与线性mRNA疫苗相比，circRNA凭借其共价闭合的环状结构，可有效抵抗外切酶降解，在哺乳动物细胞中的半衰期延长5倍以上，实现超过7天的持续抗原表达。其通过内部核糖体进入位点或m6A修饰驱动翻译，且缺乏5'帽结构，从而规避模式识别受体识别，显著降低先天免疫激活。这些优势已在新冠、流感及寨卡病毒等circRNA疫苗研究中得到充分验证。本研究基于T4噬菌体I型内含子自剪接系统，以鸭甲型肝炎病毒1型的内部核糖体进入位点驱动NDRV σC抗原表达，成功构建了circRNA-σC候选疫苗。
高效的递送系统是circRNA疫苗发挥效力的关键。壳聚糖作为一种天然阳离子多糖，因具有优异生物相容性和黏膜粘附性，是理想的核酸递送材料。聚乙烯亚胺则凭借高电荷密度介导的“质子海绵”效应，能高效促进内涵体逃逸。二者结合形成的CS-PEI复合物可协同增效：既保留了PEI的高效内涵体逃逸能力，又降低了其细胞毒性。相较于脂质纳米颗粒，该递送系统具有制备简便、成本低廉的优势，在禽用疫苗研发中前景广阔。
针对当前鸭新型呼肠孤病毒病防控的迫切需求，田斌副教授团队创新性构建了基于环状RNA技术的NDRV疫苗研发平台。该团队通过构建系列质粒，成功制备了携带报告基因或NDRV σC蛋白的circRNA，并利用CS-PEI纳米递送系统将其封装为直径约170纳米的疫苗颗粒。体外实验证实，circRNA-σC可成功转染HEK293T及鸭胚成纤维细胞，实现外源蛋白的高效表达。研究进一步系统评估了CS-PEI-circRNA-σC疫苗的免疫保护效果。结果显示，该疫苗可诱导雏鸭产生强效的体液与细胞免疫应答，并能完全抵御NDRV强毒攻击，保护率达100%。这一研究为研发新一代禽类病毒病疫苗奠定了重要基础，也为其他病毒性疫病的防控提供了可借鉴的技术方案。
四川农业大学动物医学院副教授田斌为论文第一作者，硕士研究生蔡倩迪和肖镇为并列一作，程安春教授为通讯作者，四川农业大学为第一通讯作者单位。本研究由成都市科学技术局项目（编号：2025-YF05-00721-SN）、国家自然科学基金项目（编号：32473042）、四川省自然科学基金项目（编号：2025ZNSFSC0210）以及四川农业大学自由探索专项基金项目（编号：2024ZYTS011 和 2521993028/2025）共同资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2026.151095
审核人:田斌
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