口蹄疫（FMD）是由口蹄疫病毒（FMDV）引起猪、牛、羊等多种偶蹄动物感染的一种急性、热性、高度接触性传染病，被OIE 列为必报疫病之首，我国将其规定为一类动物传染病。目前，疫苗接种与扑杀结合的综合措施是防治和根除FMD 的最经济有效的技术手段。

FMDV 病毒没有囊膜包裹，对物理化学物质的刺激非常敏感。FMDV 的全病毒粒子（146S）是制造灭活疫苗的最有效抗原，但是在稍低于中性pH 值的环境中，146S 是极端酸不稳定的，导致FMDV 的衣壳蛋白解聚为12S 五聚体亚单位，严重影响灭活疫苗的有效抗原含量，降低疫苗的免疫效力。

近期，中国农业科学院兰州兽医研究所刘在新博士研究组在《Applied Microbiology and Biotechnology》发表了“Engineering viable foot-and-mouth disease viruses with increased acid stability facilitate the development of improved vaccines”的研究论文。为了增强O型疫苗毒株O/HN/CHN/93 的酸稳定性，该团队利用反向遗传技术，将文献报道的能够提高FMDV 酸稳定性的氨基酸残基突变以及该实验室在酸性环境中筛选到的氨基酸残基突变（VP1N17D、 VP2H145Y、VP2 D86H、VP3 H141D、VP3 H141G 和VP1N17D+VP2H145Y）分别引入O/HN/CHN/93 株的全长感染性cDNA 克隆中，成功构建出6 个突变全长质粒，线化后的质粒转染BSR/T7 细胞进行病毒拯救。

间接免疫荧光结果显示拯救出4 株FMDVs（rN17D、rD86H、rH145Y 和rN17D+H145Y），而VP3H141G/D 突变是致死性的，表明该位置的氨基酸残基对O/HN/CHN/93 株的存活非常重要。RT-PCR和序列测定结果显示，拯救病毒rN17D 和rD86H 中引入的突变能够稳定传代，而rH145Y 和rN17D+H145Y 在第1 代发生回复突变和伴随突变，说明VP2H145 残基对FMDV 功能的实现具有重要作用。随后对拯救病毒rN17D、rD86H 和rN17D+H145Y（rN17D2）进行一系列的理化及生物学特性分析。拯救病毒的理化性质研究表明，VP1N17D 和VP2D86H突变均可以各自增强亲本病毒O/HN/CHN/93 的酸、热和碱稳定性。生物学特性分析结果证明，与rN17D 相比，拯救病毒rD86H 表现出高的复制能力和稍强的乳鼠致病力。豚鼠血清中和试验表明，拯救病毒rN17D 和rD86H 的免疫原性与亲本病毒相似。该研究还利用同源模建的方法，分析引入的氨基酸残基突变对FMDV 蛋白衣壳上分子间作用力的影响，发现VP1N17 突变为VP1D17 后，VP1T1 与VP1D17 新形成了一个氢键，增强了衣壳蛋白的稳定 性； VP2D86 突 变 为VP2H86 后， VP2H86 与VP1N143 重新形成了氢键，也有利于增强FMDV 衣壳的稳定性，这与实验结果是一致的。综上所述，该研究第一次证明，VP2D86H 突变可以提高拯救病毒的酸稳定性和热稳定性，而不改变FMDV 的遗传稳定性、感染能力和抗原性；同时也验证了，在FMDV 疫苗毒株O/HN/CHN/93 中引入VP2D86H 突变比VP1N17D 突变效果更好，可以使拯救病毒具有更好的综合性能，更适合作为制备耐酸和耐热灭活疫苗的候选毒株。该研究还表明，同一个氨基酸替换引入不同血清型和血清亚型的FMDV 中，可以导致不同的效果。

病毒粒子的结构和功能之间的相互制约决定了酸稳定性逐渐增加的FMDV 突变株不容易自然产生。因此，获得理化性质稳定的、感染性和其它功能不受影响的FMDV 突变株是很困难的。该研究将增强FMDV 酸稳定性的经典突变位点与新发现突变位点、单位点突变与双位点突变、以及不同位置的突变相结合，拯救出4 株基因工程修饰病毒，最终确定rD86H 可以作为FMDV 酸稳定性的灭活疫苗候选株，这对改良生产用FMDV疫苗毒株具有重要意义。