國際首例大菱鮃鰻弧菌基因工程活疫苗誕生—新聞—科學網

國際首例大菱鮃鰻弧菌基因工程活疫苗誕生

或將推動國產海水養殖動物疫苗從單聯走向多聯時代

首例海水魚類弧菌病基因工程活疫苗新獸藥註冊證書

如同人類會受到多種病菌的侵襲一樣，從魚苗到端上餐桌，多寶魚（學名「大菱鮃」）在養殖過程中也會遭受多種病害——腹水病和弧菌病最容易引發多寶魚的大規模發病和死亡。

4月29日，記者從華東理工大學獲悉，該校生物工程學院張元興教授團隊針對弧菌病研發的大菱鮃鰻弧菌基因工程活疫苗（MVAV6203株）近日正式獲批國家一類新獸藥證書。

據悉，這是國際上首例被行政許可的海水魚類弧菌病基因工程活疫苗，代表著我國水產疫苗研發的綜合技術水平已經躋身國際前列。

2017年，大菱鮃遲鈍愛德華氏菌活疫苗的誕生，使得腹水病得到有效防治。據悉，「兩苗聯用後，多寶魚的養殖死亡率有望被控制在10%以內，並有效降低養殖用抗生素的使用。」張元興教授團隊用歷時18年的探索，在為我國現代水產養殖業的綠色發展提供核心技術與產品支撐的同時，也為我國水產疫苗的產業化開發提供了技術體系與標準模式。

我國是水產養殖大國，但近年來病害問題日漸突出，水產動物病害種類達200餘種，每年養殖病害發病率達50%，平均死亡率達30%。面對海水魚類病害，養殖戶慣用的手段便是使用抗生素。以化學藥物為主的病害防控方案已經深層次影響到水環境安全、水產食品安全以及人類健康，成為產業綠色發展的重要瓶頸之一。

早在2001年，張元興團隊就率先布局水產疫苗的創新研究與開發，從事水產病原致病機制研究及疫苗創製工作，並在國內最早建立了基因工程減毒活疫苗的設計與開發平臺，以期建立以疫苗接種為核心的病害免疫防控策略，推動水產養殖業向綠色可持續發展模式轉變。

在國家「863」計劃等科技項目的資助下，「海洋鰻弧菌減毒活菌疫苗的研製」項目率先開展。

弧菌病主要病原體為鰻弧菌（Vibrio anguillarum），團隊在建立和闡明相關毒力基因組生物信息學的基礎上，利用敲除相關毒力基因片段的基因工程手段構建環境安全、經濟、高效價的新型減毒活菌疫苗株。

與傳統的滅活疫苗、亞單位疫苗相比，基因缺失減毒活疫苗能夠有效激發細胞和體液免疫，並能通過簡單的浸泡操作完成規模化免疫接種，因而具有突出的應用優勢。

減毒活疫苗的開發需要精確調控免疫保護力與生物安全性之間的平衡，因此減毒靶點的選擇和組合設計是產品創製的核心。基因缺失減毒活疫苗構建開發策略中的基因缺失是其技術關鍵所在。

團隊核心成員劉琴教授、王啟要教授等在對鰻弧菌、愛德華氏菌等毒力基因研究的基礎上，參考國際上細菌減毒活疫苗開發的成功經驗，確立了以下幾方面的減毒活疫苗構建策略：一是選取影響病原菌在宿主體內定殖能力的芳香化合物代謝途徑合成基因作為基本缺失靶基因，實現病原菌無法在侵染魚體內增殖存活的目的；二是篩選適宜的毒力因子合成基因作為缺失靶點，使其毒力合成能力喪失；三是建立並完善適用於病原菌的無標記缺失技術平臺，採用該技術平臺，實施靶基因的框內定向缺失，構建獲得目標病原株的靶基因單缺或雙缺的無標記突變株作為減毒疫苗株候選株。

歷經18年的努力，團隊終於在國際上率先構建成功不攜帶任何外源基因片段的鰻弧菌減毒活菌疫苗株——在課題組進行的田間預試驗中，1萬尾規模的大菱鮃幼魚在簡單浸泡免疫給藥(1-3 min)後，即可實現弧菌病3個月80％以上的有效免疫保護力。免疫後經國家水產品質量監督檢驗中心產品質量檢測，魚體內殘留毒性安全指標優於國家標準。不僅是大菱鮃，對石斑魚、大黃魚、牙鮃等海水魚均具有免疫保護力。

2010年，大菱鮃鰻弧菌基因工程活疫苗研發成果轉化上海浩思海洋生物科技有限公司，在校企雙方的共同協作下完成了產品的新藥註冊，於2019年4月正式獲批國家一類新獸藥證書。團隊主要成員馬悅博士、劉曉紅博士、吳海珍教授和肖婧凡副教授等在病原診斷、疫苗評價、臨床試驗、生產應用等各個環節作出了積極貢獻。

「海水魚發病，受病原、季節、地域差異等多種因素的影響，兩苗聯用可以更加有效對病害進行防治。」據劉琴教授介紹，與中國的海水魚疫苗屈指可數相對應的，是挪威對三文魚疫苗的研發已經發展到7聯苗、日本也實現了3聯苗的突破。

據介紹，該團隊目前已在布局愛德華氏菌活疫苗和鰻弧菌基因工程活疫苗的聯合應用，為推動國產海水養殖動物多聯活疫苗的誕生，加快推進中國水產養殖業綠色發展作出不懈努力。