本報北京10月18日電(記者楊舒、齊芳)影響我國生豬產能的非洲豬瘟病毒已存在近百年,但科學家對其內部結構仍知之甚少。近日,中國科學院生物物理研究所饒子和、王祥喜團隊和中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所步志高團隊聯合上海科技大學等單位,在世界上首次揭示了非洲豬瘟病毒顆粒獨有的5層精細三維結構,為開發效果佳、安全性高的新型非洲豬瘟疫苗奠定了堅實基礎。相關論文于2019年10月18日凌晨2點在國際學術期刊《科學》上發表。
“非洲豬瘟可以說是一個世界難題。”中科院生物物理研究所研究員王祥喜說。他介紹,非洲豬瘟病毒早在1921年在非洲肯尼亞被首次發現,近百年來在全球傳播。該病毒針對家豬、野豬引起的非洲豬瘟傳染性強,發病率和死亡率最高可達100%。然而,該病毒難以進行純化和結構解析,對實驗條件要求極高,因此,迄今為止科學界對該病毒的內部結構功能尚無明確認識,也缺乏有效疫苗。
2018年,非洲豬瘟疫情在我國發生。研究團隊從去年底開始,對該病毒顆粒和相關抗原分子開展了基礎科研、臨床檢測及高效疫苗等多方面的聯合攻關,最終通過冷凍電鏡等手段成功分離出非洲豬瘟病毒流行株,并采用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。研究發現,非洲豬瘟病毒具有獨特的5層復雜結構,包括外膜、衣殼、雙層內膜、核心殼層和基因組,相較于其他流行病毒,尺寸巨大,直徑約為260納米,病毒顆粒表面3萬余個蛋白亞基彼此緊密“咬合”,形成一個穩定性強的結構。“我們認為,這是目前解析近原子分辨率結構的最大病毒顆粒,是病毒學領域的一項標志性成果,為非洲豬瘟的研究打開了一扇門。”王祥喜說。
中國農科院哈爾濱獸醫研究所所長步志高表示,豬瘟病毒顆粒結構的成功解析為進一步揭示病毒入侵和免疫機制提供了重要線索,意味著研究人員可以從病毒本身的結構和特點出發,有效地研發和優化新型疫苗。今年5月,由哈爾濱獸醫研究所自主研發的非洲豬瘟疫苗已取得了階段性成果,但步志高同時表示,“非洲豬瘟課題”的攻克是一項長期挑戰,完全控制和消滅非洲豬瘟仍有待時日,未來將逐步開展深入研究,“病毒顆粒結構的成功解析是重要的第一步”。