新出现的基因5型乙脑病毒与现行基因3型乙脑疫苗的交叉免疫保护性研究

Genotype 5 (G5) Japanese encephalitis virus (JEV) was reemerging in Tibet, China in 2009 after 57-hiatus. Previous study indicated that the newly isolated G5 JEV had completely different open reading frame (ORF) compared with the current JEV vaccine strain, and shared low amino acid identify. Thus, it becomes an important public health concern to clarify the cross-protection efficacy of current available JE vaccines (all derived from genotype 3 JEVs) against the reemerging genotype 5 JEV. In this study, traditional virological methods will be used to carry out the following research topics. 1. Biological characteristics were analyzed on both genotype 3 and genotype 5 JEV, including cytopathic effect, study of animal lethal, plaque morphology, and cross protection efficiency between genotype 3 and genotype 5 JEV in animal level; 2. Conduct detection of neutralization antibodies in healthy and JE vaccination populations in order to know the cross protection efficiency of current JE vaccines against genotype 5 JEV in human level; 3. In order to well-known the prevailing status of genotype 5 JEV as well as its molecular characteristics, G5 JEV investigation will be carried out in mosquito vectors and hosts, genotype 5 JEV related JE cases will be focused with combination of clinical features. The research results can not only answer the questions raised on the cross-protection efficacy of current available JE vaccine against the reemerging genotype 5 JEV, both also provide new data for the prevention and control of JE in China, even worldwide.

2009年本课题组在时隔57年后国际首次再分离到基因5型乙脑病毒。前期研究发现新分离病毒与现行乙脑疫苗株的基因组开放读码框完全不同，氨基酸同源性也存在明显差异。为此，目前全世界使用的由基因3型乙脑病毒制备的现行乙脑疫苗能否保护人群免受新出现的基因5型乙脑病毒感染已引起国内外病毒学界和公共卫生领域的极大重视。本申请项目拟开展：1）基因5型乙脑病毒与现行疫苗株病毒在细胞水平和动物水平生物学表型比较研究，阐明病毒间表型差异及动物水平交叉免疫保护效果；2）我国健康人群和疫苗免疫人群中基因5型乙脑病毒中和抗体检测，阐明我国现行乙脑疫苗在人群水平对基因5型乙脑病毒交叉免疫保护效果；3）自然界蚊虫媒介和宿主动物中携带基因5型乙脑病毒状况调查和病毒分子生物学遗传分析，结合临床表现发现基因5型乙脑病毒现症感染病例。本研究将对我国乃至全世界乙脑疫苗免疫策略制定提供重要的基础数据，具有重要理论和公共卫生意义。

项目背景：基因5 型JEV在沉寂60 年后再次出现和流行，并且处于高度活跃状态。前期研究发现基因5 型JEV与现行乙脑疫苗病毒株之间分子水平存在较大差异，本研究主要探讨现行基因3型乙脑疫苗对基因5型JEV的交叉免疫保护效果。主要研究内容：乙脑病毒疫苗株和基因5型乙脑病毒的生物学表型研究；G5型与3型JEV间交叉免疫反应研究；现行基因3型乙脑疫苗对基因5型JEV攻击的保护效果研究；人群血清中基因5型JEV中和抗体水平检测；蚊虫媒介标本中基因5型JEV调查研究。主要结果：疫苗株JEV和基因5型JEV在生物学表型表现为三个一致一个不同，致细胞病变效应、生长曲线和对乳鼠致病性等三个特性两个型别JEV高度一致，空斑大小表现为5型JEV空斑形态明显小于疫苗株JEV。疫苗株JEV和基因5型JEV交叉免疫反应结果提示基因5型JEV和3型JEV均可以产生较好的自身免疫保护，但对异基因型JEV之间的交叉免疫保护性较低。动物攻击实验提示在动物实验水平现行3型乙脑疫苗在对同基因型JEV的感染可以提供完全的免疫保护，而对5型JEV感染仅提供部分保护。正常人群经3型乙脑疫苗免疫后对同型别JEV可以产生完全的免疫保护效果，但对5型JEV的中和抗体水平较低。现症临床乙脑病例中以基因3型JEV感染为主，但不排除基因5型JEV感染引起的可能性。蚊虫媒介标本中未检测到基因5型JEV。结论及意义：本研究从细胞水平、动物水平以及疫苗免疫后人群血清水平均证实现行基因3型乙脑疫苗对5型JEV感染不能提供完全保护，仅能提供部分保护。此研究结果提示迫切需要加强媒介中基因5型JEV的监测以及人群中基因5型JEV感染状况调查，为人群乙脑免疫状况提供基础数据。