乌干达出现神经毒力双重组毒株背景下新型2型口服脊髓灰质炎减毒活疫苗(nOPV2)的更高遗传稳定性

《Nature Microbiology》：Higher stability of novel live-attenuated oral poliovirus type 2 (nOPV2) despite the emergence of a neurovirulent double recombinant strain in Uganda

为解决传统口服脊灰疫苗(OPV)因毒力回复和疫苗衍生脊灰病毒(cVDPV)暴发带来的全球根除挑战，研究人员对新型2型口服脊灰疫苗(nOPV2)在乌干达大规模接种后的遗传稳定性进行系统监测。通过对231株分离株的全基因组测序发现，尽管在污水样本中检测到一株因与肠道病毒C重组而丧失所有关键减毒修饰、神经毒力恢复至野生型水平（转基因小鼠PD50=1.1 log10CCID50）的双重组毒株，但其未发生广泛传播。研究证实nOPV2核心减毒位点（5'NTR域V）保持稳定，且cVDPV2暴发风险较Sabin mOPV2降低76%，凸显其作为更安全疫苗工具在脊灰消灭终局阶段的战略价值。

　　

当全球即将迎来无脊灰世界的关键时刻，一个顽固的阴影始终挥之不去——疫苗本身可能“倒戈”。口服脊灰疫苗(OPV)在过去60多年里成功将野生脊灰病毒逼至灭绝边缘，但其减毒株在免疫覆盖率低的地区可能重新获得毒力，演变为循环的疫苗衍生脊灰病毒(cVDPV)，特别是型别2(cVDPV2)。为解决这一难题，科学家们开发了新型2型口服脊灰疫苗(nOPV2)，通过基因工程手段增强遗传稳定性，降低毒力回复风险。那么，这款被寄予厚望的疫苗在实际战场表现如何？《Nature Microbiology》最新发表的研究给出了答案。

研究人员在乌干达开展全国性nOPV2接种活动后，通过急性弛缓性麻痹(AFP)病例监测和环境监测(ES)系统，对231株nOPV2分离株进行长达一年的全基因组测序分析。主要技术方法包括：基于Illumina和纳米孔测序平台的全基因组测序、转基因小鼠神经毒力测试(TgmNVT)以及环境样本中非脊灰肠道病毒血清型回顾性分析。

脊灰病毒2型的分离与鉴定

在乌干达WHO认证的国家脊灰实验室，对污水和粪便样本进行病毒分离，通过L20B和RD细胞系培养和型内鉴别试验(ITD)确认nOPV2来源。结果显示所有分离株均保留nOPV2特异性遗传标记（如5'NTR中重定位的CRE₅域），接种后阳性样本检出时间最长为109天（环境样本）和46天（AFP样本），未发现长期病毒排泄证据。

PV2分离株全基因组序列分析与nOPV2分类

通过重叠PCR扩增和二代测序，将分离株按突变和重组特征分为1-9类（风险递增）。93.9%（217/231）为类别8（无重组、有限VP1替换），2.2%（5株）与疫苗株完全一致（类别9）。发现6株单重组毒株（类别6）和3株双重组毒株（类别2），后者在卡巴罗勒地区污水样本中检出，其5'NTR和非结构蛋白编码区与nOPV2同源性仅82.3%和81.8%，而衣壳区达99.9%。

nOPV2分离株中突变的鉴定

线性回归分析显示序列进化率为1.30%-1.36%/位点/年，符合脊灰病毒进化规律。主要减毒位点（5'NTR域V）在所有非重组毒株中保持稳定，但高频突变出现在CRE₅、域II/IV（如C121U、T459C）及VP1-143回复突变等位点，这些突变单独仅轻微影响减毒效果。

卡巴罗勒双重组nOPV2毒株的遗传特征

该毒株通过上下游双重组获得肠道病毒C来源序列，丢失所有nOPV2工程化修饰（包括5'NTR-CRE₅和3D聚合酶HiFi/Rec1突变）。系统发育分析显示其与非结构区已知毒株无密切亲缘关系。

双重组nOPV2毒株在转基因小鼠中的神经毒力评估

转基因小鼠模型显示其PD₅₀为1.1 log₁₀CCID₅₀，神经毒力与野生型MEF-1毒株（0.7）相当，显著高于Sabin 2疫苗株（5.8）及其回复株S2/481G（1.8）。

接种活动后脊灰病毒传播检测

尽管发现局部传播簇（最长持续46天），但所有毒株VP1区核苷酸变化均未超过VDPV2界定阈值（6个突变），且双重组毒株未在其他地点或时间点检出，表明其未形成有效传播链。

卡巴罗勒污水样本中非脊灰肠道病毒血清型流行情况

回顾性分析发现污水样本中存在10种血清型的肠道病毒C，包括易与脊灰病毒重组的柯萨奇病毒A11/A13/A17等，为重组事件提供潜在毒株库。

该研究结论强调，nOPV2在真实世界中展现出显著优于Sabin mOPV2的遗传稳定性，其核心减毒机制牢固。尽管极端重组事件可能恢复毒力，但高水平疫苗接种可阻断其传播。结果支持nOPV2继续作为应对cVDPV2暴发的关键工具，同时凸显加强监测以快速识别重组毒株的重要性。这一成果为全球脊灰消灭终局阶段策略提供关键证据——通过基因工程疫苗的精准优化，人类有望在利用活疫苗高效阻断传播的同时，最大限度规避其历史风险。