在NSFC-廣東聯(lián)合基金重點項目的資助下，中山大學(xué)海洋學(xué)院教授何建國項目組完成3個脊椎動物虹彩病毒全基因組序列的測定和分析。在此基礎(chǔ)上，他們提出了虹彩病毒的一個新屬，并找到該病毒里3個與魚類免疫信號傳導(dǎo)系統(tǒng)相互作用的基因。
在鱖魚、石斑魚、大黃魚等多種海淡水養(yǎng)殖魚類中頻繁流行，對鱖魚（俗稱桂花魚）的致死率接近100%，對石斑魚、美國紅魚等種類的致死率也極高，致使感染魚類出現(xiàn)大面積死亡……這種可怕的病毒就是虹彩病毒，由它引起的疾病已成為危害我國養(yǎng)殖魚類最嚴(yán)重的病毒病之一。
但是，目前尚無適當(dāng)?shù)囊呙缁蛩幬锟梢杂行Х乐卧摷膊 ?/p>
事實上，這也是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)整體情況的一個縮影。隨著可捕撈資源的急劇減少，水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為我國為滿足人民群眾日益增長的蛋白質(zhì)需求而普遍實施的主要舉措。但病害嚴(yán)重制約了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
“我國的水產(chǎn)養(yǎng)殖量占全世界70%，而相對應(yīng)的是：近年來，病害導(dǎo)致的我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失每年超過百億元。而防治病害帶來的藥物濫用導(dǎo)致水產(chǎn)品藥物殘留等食品安全問題，又造成了病原微生物耐藥性增加及養(yǎng)殖環(huán)境惡化；還會給我國水產(chǎn)品的出口自我設(shè)障。因此，開展病害發(fā)生和免疫防治研究非常重要?！焙谓▏f道。
何建國說：“就我個人觀點而言，應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究很難被人為割裂，在技術(shù)發(fā)展的很多階段，都是科學(xué)問題在基礎(chǔ)研究中取得突破，才最終解決了技術(shù)問題。我們此次申請的NSFC-廣東聯(lián)合基金重點項目課題主要就是針對虹彩病毒病開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并為應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。”
何建國繼續(xù)說道：“我們重點要解決的問題是虹彩病毒致病的分子基礎(chǔ)，研究哪個功能基因?qū)е掳l(fā)病，搞清楚病毒的致病基因與宿主的免疫系統(tǒng)之間的相互作用是怎樣的。這樣才能從源頭上解決問題。”
何建國項目組的研究重點剛好契合了當(dāng)前研究的熱點——病原致病性相關(guān)的功能基因。
而整個科研大環(huán)境也為何建國的研究提供了堅實基礎(chǔ)?；虼笠?guī)模測序技術(shù)的成熟，大大促進(jìn)了病原微生物基因組學(xué)數(shù)據(jù)庫的豐富，基因組學(xué)揭示了生物體結(jié)構(gòu)的遺傳分子特征；而蛋白質(zhì)組學(xué)研究則為揭示動態(tài)的生命過程提供了全新的認(rèn)識。
蛋白質(zhì)組學(xué)概念的提出使人們對疾病的了解深入到了系統(tǒng)的分子作用水平，為疾病的早期診斷、新藥研發(fā)等提供了重要的高靈敏和高通量的技術(shù)途徑。
在完成3個脊椎動物虹彩病毒全基因組序列的測定和分析后，何建國及其項目組完成了傳染性脾腎壞死病毒（ISKNV）基因組全序列測定、分類和控制。而這個傳染性脾腎壞死病毒后來被確定為虹彩病毒的一個新屬，并在該病毒分類修訂中成為新增的細(xì)胞腫大病毒屬的代表種。何建國笑道：“我們的運氣很好?！?/p>
ISKNV是虹彩病毒科第三個被測定了基因組序列的病毒，也是第一個被測定了基因組序列的細(xì)胞腫大虹彩病毒。何建國在研究中發(fā)現(xiàn)，ISKNV是重要養(yǎng)殖魚類鱖魚暴發(fā)性流行病的病原，暴發(fā)期導(dǎo)致養(yǎng)殖鱖魚死亡率接近100%。
何建國發(fā)現(xiàn)，ISKNV保守性強(qiáng)的主要衣殼蛋白基因核酸序列和氨基酸序列同源性與虹彩病毒科淋巴囊腫病毒屬代表種LCDV-1和蛙病毒屬代表種FV3同源性不超過50%。再結(jié)合其他蛋白氨基酸序列同源性、限制性內(nèi)切酶譜分析、組織病理、宿主范圍、地理分布等，何建國的項目組確定，ISKNV是獨立于淋巴囊腫病毒屬和蛙病毒屬的虹彩病毒科的一個新屬，并建議將世界上其他能引起細(xì)胞腫大的虹彩病毒均列入這一個新屬，從而解決了虹彩病毒科細(xì)胞腫大虹彩病毒的分類問題。正是由于他們卓有成效的工作，國際病毒分類委員會（ICTV）在虹彩病毒科中增加了一個新屬，命名為細(xì)胞腫大病毒屬（Megeaocytoviurs），并且該新屬以ISKNV作為代表種。
在提出ISKNV基礎(chǔ)上，何建國項目組找到了該病毒里3個與魚類免疫信號傳導(dǎo)系統(tǒng)相互作用的基因。它們分別作用于干擾素誘導(dǎo)途徑和NF—KB細(xì)胞信號傳導(dǎo)通路的基因，最終能導(dǎo)致魚出血、腹水。
另外，在建立鱖魚病毒ISKNV分子生物學(xué)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，何建國項目組系統(tǒng)研究了ISKNV的宿主范圍、感染途徑、傳播途徑、致病性、致病性與溫度的關(guān)系、細(xì)胞免疫和對理化因子的敏感性等，確定ISKNV在鱖魚養(yǎng)殖過程中主要是經(jīng)水體傳播。他們發(fā)現(xiàn)，該病毒對含氯消毒劑敏感，因而提出了以切斷病毒傳播途徑為基礎(chǔ)的用含氯消毒劑消毒的控制病毒暴發(fā)流行措施。該措施實施后，廣東省南海市養(yǎng)殖鱖魚病毒病發(fā)生率由50%下降到5%以下，效果非常顯著。
目前，最有效地防治虹彩病毒病的方法是用針劑的形式給魚體內(nèi)植入抗原，就像給人打乙肝疫苗一樣。
“而找出病毒的致病基因后，我們就可以通過基因敲除的方法來制造弱毒疫苗。”何建國解釋道。即讓魚類感染失去致病基因的病毒，模仿自然感染，刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，這樣既不會對魚致病，又使其體內(nèi)產(chǎn)生抗體而具有了抵抗性。這樣一來，只要把鱖魚浸泡在含有合適濃度弱活疫苗的水體里，即可預(yù)防虹彩病毒而無須再逐一進(jìn)行注射。
這其中的原因是：即便僅是低等的脊椎動物，魚類仍有較為完善的免疫系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)體受到病原生物刺激后，能夠產(chǎn)生特異免疫應(yīng)答，抵御病原入侵。因而可以通過研制、接種疫苗，刺激魚類免疫系統(tǒng)，獲得免疫保護(hù)，預(yù)防疾病的發(fā)生。
相對其他疫苗，弱活疫苗有其獨特優(yōu)勢，因為其保護(hù)機(jī)理主要是模仿自然感染，刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。但活疫苗的安全性、經(jīng)濟(jì)效益、對環(huán)境的影響等問題仍然需要實踐驗證。
因此，何建國的研究成果要正式延伸成為基因工程疫苗產(chǎn)品，投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，還有很長的路要走。
按照國家相關(guān)規(guī)定，何建國項目組首先要獲得實驗室數(shù)據(jù)，然后上報農(nóng)業(yè)部審批以取得中試批文。
據(jù)何建國透露，他們項目組研制出的弱活疫苗實驗室數(shù)據(jù)收集階段已完成。在廣東省佛山市順德區(qū)的實驗中，5000尾淡水魚只死了兩條，且其死因并非虹彩病毒，而疫苗對海水魚的保護(hù)率也達(dá)到80%。接下來，他們將向農(nóng)業(yè)部申請中試批文，一旦獲批，即投入規(guī)?；性嚕云谠缛諏崿F(xiàn)虹彩病毒基因工程疫苗的產(chǎn)業(yè)化。
虹彩病毒病的病原為虹彩病毒，主要位于病魚脾臟，其次是腎臟。病魚外觀體色發(fā)黑，鰓失血，死前作掙扎狀游泳。解剖檢查，脾臟發(fā)炎腫大成球狀或近球狀，膽變深綠色。虹彩病毒病危害真鯛、石斑魚、條石鯛、鱸魚和虹鯀。每年6～10月是發(fā)病的高峰，真鯛當(dāng)年魚種死亡率達(dá)到30％～90％。石斑魚魚種的死亡率可達(dá)60％以上，如果伴隨有細(xì)菌或寄生蟲繼發(fā)感染，其死亡率高達(dá)90％，而25厘米以上的魚死亡率降至5％～30％。虹彩病毒病可水平傳播，由發(fā)病魚通過水及餌料傳染健康魚。
