H5亚型2.3.4.4分支禽流感病毒HA基因重组质粒的免疫保护效力研究

为研制H5亚型禽流感病毒(AIV)流行株的DNA疫苗,本研究将目前流行的H5亚型2.3.4.4分支AIV代表株A/Duck/Guizhou/S4184/2017(H5N6)[简称DK/GZ/S4184/2017(H5N6)]的HA基因经密码子优化后克隆至载体pCAGGs中构建重组质粒pCA-S4184,经PCR和测序鉴定正确后转染293T细胞,利用间接免疫荧光试验和western blot鉴定。结果显示,该HA基因可以在293T细胞中瞬时表达。将15μg/只的重组质粒pCA-S4184经肌肉注射免疫3周龄SPF鸡,3周后以相同的剂量加强免疫,1周后再通过滴鼻途径分别以10^(5)EID_(50)/0.1 mL/只的同源高致病性AIV(HPAIV)DK/GZ/S4184/2017(H5N6)株和同分支异源HPAIV DK/GD/S1110/2019(H5N6)、DK/GX/1/2018(H5N6)、DK/HuN/SE0110/2018(H5N6)株攻毒,首免及攻毒后每周采血,检测每组鸡的HI抗体水平。在攻毒后14 d的观察期内每天记录各组鸡的发病和死亡情况,攻毒后第3 d、5 d和7 d采集所有鸡的喉头和泄殖腔拭子进行病毒的分离及其滴度的测定。结果显示,加强免疫后各组鸡的平均HI抗体滴度为1:8~1:11,攻毒后HI抗体效价均显著增加;pCA-S4184可以对SPF鸡提供抵抗致死性同源病毒和同分支异源病毒攻击的能力,保护率达到100%,且能显著降低SPF鸡的排毒量甚至不排毒。随后以15μg/只的pCA-S4184两次免疫3周龄SPF鸡,免疫后每隔2周采血检测HI抗体的动态消长规律并在首免后第12周和24周,分别随机选取8只免疫鸡和8只对照鸡通过滴鼻途径以10^(5)EID_(50)/0.1 mL/只感染同源HPAIV DK/GZ/S4184/2017(H5N6)株,并在攻毒后第3 d、第5 d和第7 d采集所有鸡的喉头和泄殖腔拭子,分离病毒并测其滴度,以评估该重组质粒在免疫持续期间所诱导的免疫保护效果。结果显示,重组质粒仍可以使免疫鸡完全抵抗同源病毒的攻击。本研究为重组质粒pCA-S4184作为防控H5亚型2.3.4.4分支禽流感的候选DNA疫苗提供了实验依据。

H7N9亚型禽流感病毒HA基因mRNA的构建

H7N9亚型禽流感病毒(AIV)持续给家禽及人类健康造成威胁。为构建H7N9亚型AIV(简称H7N9 AIV)mRNA疫苗,本研究以AIV分离株A/chicken/Yunnan/SD024/2021(H7N9)(简称CK/YN/SD024/2021)的HA基因为目的基因、选择来自人β-球蛋白和非洲爪蟾β-球蛋白的不同编码基因序列作为HA基因的非翻译区(UTR),构建了中间转录质粒pGEM-YN和pXT7-YN,以2个质粒为模板通过体外转录制备了mRNA mH7-YN-pGEM和mH7-YN-pXT7;将2种mRNA转染HEK293T细胞,western blot鉴定结果显示2种mRNA转染的细胞均可检测到约为70 ku的HA蛋白条带和50 ku的HA1蛋白条带;通过间接免疫荧光试验(IFA)确定最适转染剂量和HEK293T细胞中HA蛋白的动态表达,结果显示,3μg mRNA转染106个细胞并于转染24 h后荧光信号强度均最强;将2种mRNA转染鸡胚成纤维细胞(CEF),均可通过IFA检测到HA蛋白的表达。以上结果表明,本研究正确构建了2种含H7N9 AIV HA基因的mRNA,且其均能够在HEK293T细胞和CEF中正确表达HA蛋白,3μg mRNA转染HEK293T细胞可获得最佳的蛋白表达水平,转染24 h后HA蛋白的表达水平达到最高。本研究基于UTR序列的差异首次正确构建了两种能在哺乳动物细胞和禽类细胞中高效表达H7N9 AIV HA蛋白的mRNA,为禽流感mRNA疫苗的研发和免疫效力评估奠定了良好的物质和技术基础。