新发突发传染病和烈性传染病病原体是目前公共卫生领域研究的热点和难点。2014年暴发的埃博拉病毒(EBOV)出血热,在几内亚、利比里亚和塞拉利昂等西非国家广泛传播,引起了全世界的关注。与EBOV同属丝状病毒科的马尔堡病毒(MARV),致死率高达90%。2012年新发传染病中东呼吸综合征(MERS),是由一种新型冠状病毒(MERS-CoV)引起的病毒性呼吸道疾病,已在包括我国在内的多个国家发现输入病例。拉沙热病毒(LASV)主要经啮齿类动物传播给人,具有大规模传播的风险,其预防和治疗至关重要。目前,上述病毒的病原学、致病机制等尚未完全认识清楚,且研究上述病毒所需实验室的生物安全等级要求高,缺少经济有效的动物模型等因素,限制了针对此类病毒的药物和疫苗研发。为降低高致病性病毒的生物风险,可通过构建假病毒的方法研究烈性病毒。因此,本课题旨在通过构建高滴度假病毒和假病毒感染小鼠活体成像模型,以解决上述瓶颈问题。本课题组前期已经对假病毒包装体系中的骨架质粒pSG3Δenv进行改造,构建出了携带萤火虫荧光素酶(Fluc)基因的骨架质粒,提高了假病毒的滴度。本课题优化了假病毒包装体系的影响因素:包装细胞、表达质粒、骨架质粒、表达质粒与骨架质粒的比例、转染试剂,从而将EBOV、MARV、MERS-CoV、LASV假病毒滴度提高了100~1000倍。本课题利用非复制型假病毒创新性建立了一系列安全、高通量的抗病毒活性检测方法,并进行影响因素标准化研究,包括细胞嗜性、检测时间、细胞接种量、病毒加入量等。此系列方法灵敏度高、特异性、重复性好,可用于疫苗、单抗和小分子化合物等抗病毒制品的高通量筛选和效力评价。本课题在EBOV、MARV、MERS-CoV、LASV高滴度假病毒的基础上,通过优化假病毒感染小鼠的品系、周龄、感染途径、检测时间等,首次建立了EBOV、MARV、MERS-CoV、LASV假病毒可视化小鼠感染模型,可动态观察假病毒感染小鼠后的体内分布和发光强度,用于疫苗、抗体、抗病毒抑制剂的体内保护效果评价。本课题制备的EBOV假病毒滴度可达1×107TCID50/m L,敏感细胞株为293T,在体内外对义翘神州公司提供的四株鼠源性单抗的中和活性进行评价,结果显示,M318和M501中和活性强。MARV假病毒滴度可达9.75×107TCID50/m L,敏感细胞株为293T,使用假病毒免疫豚鼠得到的血清具有中和活性,在小鼠感染模型中,血清具有很好的被动免疫保护效果。MERS-CoV假病毒滴度可达1.27×108TCID50/mL,敏感细胞株为Huh 7,小鼠模型为DPP4 KI模式动物,在体内外水平验证了义翘神州公司提供的单抗H111-1和R723-NEU具有强中和活性。LASV假病毒滴度可达1.67×108TCID50/mL,敏感细胞株为293T,使用DNA疫苗和假病毒颗粒疫苗免疫小鼠,表明疫苗具有很好的保护性。本课题成功构建了一系列基于假病毒的安全、灵敏且特异性的抗病毒活性细胞学评价方法,以及可视化的假病毒小鼠感染模型。此检测平台可在BSL-2实验室操作,解决了高致病性传染病病原学研究及相关制品效力评价的技术瓶颈,对于药物、疫苗、小分子化合物等抗病毒制品的抗病毒活性高通量筛选和效力评价提供了理想的检测技术平台。