近日，本团队与荷兰科学家历时6年，联合研发了一种基于纳米抗体和病毒样颗粒（VLPs）的新型液相阻断ELISA（M8 LPBE）方法，该方法可替代动物攻毒实验，使口蹄疫疫苗效力评价更安全、更便捷。研究成果已于2025年7月初在《Vaccine》期刊在线发表（题为“Novel liquid-phase blocking ELISA using single-domain antibody M8 and virus-like particles for in-vitro potency assessment of foot-and-mouth disease virus-like particle vaccine”）。

背景介绍

口蹄疫是全球畜牧业的重大威胁，疫苗是防控的关键。然而，当前疫苗效力评估主要依赖动物攻毒试验，这不仅面临高昂的试验成本和长达数周的检测周期，还存在动物伦理争议。尽管病毒微量中和试验（VNT）和传统液相阻断ELISA（LPBE）可作为替代方案，但这些方法仍存在一定局限：前者依赖活病毒和细胞培养及p3实验室的高昂维持费用，后者特异性不足。在此背景下，开发一种兼具高灵敏度、强特异性且完全规避生物安全风险的体外检测方法，用以代替传统的病毒微量中和试验及动物攻毒评价迫在眉睫。

本研究建立的M8 LPBE检测体系中，纳米抗体M8发挥了核心作用。前期实验验证（https://doi.org/10.1007/s13238-021-00828-9）M8能够特异性识别FMDV的中和表位，并表现出显著的中和活性（图1）。相较于传统LPBE所用多克隆抗体，纳米抗体M8高度特异的中和表位结合特性，使其检测结果与VNT具有更强的相关性。这一特性使M8 LPBE在预测攻毒保护效果方面更具优势。此外，该方法采用病毒样颗粒（VLPs）替代灭活病毒抗原，从根本上解决了传统方法中依赖活病毒培养的技术瓶颈。

方法的优势

1.准确且便捷

使用VNT、LPBE和M8 LPBE三种方法检测了超300份猪、牛血清的抗体水平，发现两种ELISA方法（LPBE和M8 LPBE）的数据比VNT稳定（SD值更低），且M8 LPBE的操作过程更简便。随后进行的抗体滴度与攻毒保护效果分析中显示M8 LPBE与VNT结果相关性更高，其测定的抗体水平与疫苗保护效果的关联性最强（AIC值最低，见图2A），优于VNT和传统液相阻断。进一步证明M8 LPBE能有效测定针对FMDV关键中和表位的抗体，从而真实反映疫苗保护效果。

图3. (A) 阴性血清检测结果;(B)其他感染血清检测结果。

3.直观反映保护效力

以世界动物卫生组织及国家农业农村部关于口蹄疫强制性免疫质量标准为基础，通过逻辑回归模型分析得出：当使用M8 LPBE方法检测时，抗体水平达到1.7log10（约1:50）对应3PD50疫苗剂量，可提供73%的保护效果；达到2.3log10（约1:200）对应6PD50剂量，可提供84%保护效果。基于此，我们确定M8 LPBE检测的抗体水平达到1.6log10（约1:45）时，即可满足免疫合格标准，该结论使口蹄疫VLPs疫苗的免疫效力判定更为直观。

技术亮点总结

• 无需活病毒：降低生物安全风险。

• 自动化潜力：适合大批量检测。

• 高度相关性：与VLPs疫苗的攻毒保护效果紧密关联。

行业意义

以上结论为提升FMD VLPs疫苗免疫效果提供了新方案，也有望应用于其它兽用疫苗的优化策略中。本研究建立的方法，不仅可以作为口蹄疫VLPs疫苗动物攻毒评价的替代，而且有望成为口蹄疫灭活疫苗的动物攻毒评价的替代。值得一提的是M8展现出的广谱中和活性还在其他血清型中得到了验证，这一特性特别有利于多价口蹄疫VLPs疫苗的高效评估。对于生物安全优势的VLPs疫苗而言，可以形成从生产到评价的全流程零病毒操作体系。该技术框架也为其他病毒疫苗的研发提供了新思路，有望推动疫苗质量控制的标准化和国际化。

兰州兽医研究所孙世琪研究员为该论文的通讯作者，李昊洲为第一作者。本研究得到了甘肃省重大科技项目（24ZDWA004）、宁夏回族自治区重点研发计划（2024BBF02017）以及荷兰农业、自然和食品质量部（WOT 01 - 002 - 034）项目的支持。

更多内容请点击左下角阅读原文。