神奇！中国农科院双基因编辑猪可同时抵抗三种重大疫病，且繁殖及生产性能正常

导 语

目前，如何预防或控制TGEV，PRRSV，PDCoV 三种疫病仍是个难题。借助基因组精准编辑可删除介导病毒入侵猪所必须的受体的基因，猪没有受体、病毒不能进入猪体，从而有效预防这些疾病，为解决重大传染性疫病问题提供新的途径。

近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所基因工程与种质创新团队联合华中农业大学、加拿大圭尔夫大学等相关优势单位获得全球首例抗三种重大疫病猪。这种猪能够抵御猪繁殖与呼吸综合征、猪传染性胃肠炎病毒、猪德尔塔冠状病毒等3种重大疫病，同时保持正常生产性能。该成果将为抗病猪新品种培育提供重要育种材料。相关研究成果在线发表于生物学国际期刊《eLife》。

据团队首席专家李奎教授介绍，重大传染性疫病是生猪产业的最大威胁，仅在2019年，各种传染性疫病给全球生猪产业造成的经济损失就达数千亿美元。猪繁殖与呼吸综合征是一种高致病性传染病，能造成妊娠母猪早产、晚期流产、死胎、弱胎和木乃伊胎等繁殖障碍，并导致仔猪和生长猪的呼吸系统疾病。另外，猪传染性胃肠炎病毒和猪德尔塔冠状病毒等两种冠状病毒，会导致仔猪的致命性腹泻。但截至目前，仍缺乏安全有效的方法来预防或控制这三种疫病。基因组精准编辑可删除介导病毒入侵的猪受体基因，使病毒不能进入猪体内，从而有效预防这些疾病，为解决重大传染性疫病问题提供新的途径。

为实现上述目标，研发团队以大白猪为研究对象，采用基因编辑技术同时对 CD163 基因第七外显子和 pAPN 基因第二外显子进行编辑，使病毒受体CD163和pAPN蛋白失活，成功获得 CD163 和 pAPN 双基因编辑猪。

活体攻毒结果表明，该双基因编辑猪可同时抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒和传染性胃肠炎病毒感染；并显著性抑制猪德尔塔冠状病毒的感染；首次提供了 pAPN 作为猪德尔塔冠状病毒受体之一的活体实验证据。上述三种病毒在未经编辑的野生型对照猪均能建立感染并导致其发病。通过多年饲养观察、繁殖和国家种猪测定中心性能测定及屠宰实验，表明该双基因编辑猪繁殖及生产性能正常。

该研究得到中国农业科学院科技创新工程、国家自然科学基金等的资助。

华南农业大学贺东生教授评论：

1、 采用CRISPR/Cas9 介导的双基因编辑方法，在没有药物或流式细胞术筛选的情况下，双基因敲除效率较高，达6.30%(270 个细胞集落中有 17个DKO 细胞集落 )。

2、非常漂亮的研究工作！成功构建了双基因敲除转基因猪。该猪群可同时抵抗猪繁殖与呼吸综合征病毒和传染性胃肠炎病毒感染，且对 PDCoV 的敏感性降低。

3、与对照组动物相比，该双基因编辑猪繁殖及生产性能正常。

4、后续要解决的问题：1）病毒是否还有其它可以侵入猪细胞的受体？如果是，还需要增加敲除。如与PEDV 同属冠状病毒的新冠肺炎除了ACE2"前门" 受体，还有 "后门" 受体；2）细胞表面受体众多，且病毒繁殖和变异很快，要关注变异毒株能否适应、找到新的可入侵细胞的受体，从而造成感染和发病。