通用流感mRNA候选疫苗的构建及免疫效果评价

目的构建通用流感mRNA疫苗并全面评价其免疫保护效果。方法优化流感病毒株A/California/04/2009的血凝素(hemagglutinin,HA)、核蛋白(nucleoprotein,NP)和基质蛋白2胞外区(matrix protein 2 ectodomain,M2e)抗原序列,并将HA、NP和3个串联的M2e(3M2e)分别克隆至pcDNA3.1载体,通过线性化、体外转录、酶学法加帽、酶促加尾合成mRNA,命名为mRNA-HA、mRNA-NP和mRNA-3M2e。3种mRNA分别转染293T细胞后,通过免疫荧光实验鉴定蛋白的表达。利用脂质纳米颗粒分别包裹mRNA-HA、mRNA-NP和mRNA-3M2e并测量其粒径和电位。再将3种mRNA等体积混合制备成Comb-mRNA疫苗。将28只6周雌性Balb/c小鼠(体质量为18~22 g)按简单随机分组法分为2组:LNP组(n=14)和Comb-mRNA组(n=14)。通过血凝抑制(hemagglutination inhibition,HI)、微量中和(microneutralization,MN)实验评价流感mRNA疫苗诱导小鼠产生的血清抗体滴度;通过流式细胞术评价Comb-mRNA疫苗诱导的细胞免疫反应。采用5LD_(50)野生型H1N1流感病毒株感染小鼠评价Comb-mRNA疫苗的免疫保护效果。结果成功构建mRNA-HA、mRNA-NP和mRNA-3M2e,且3种mRNA均能在293T细胞表达。脂质纳米颗粒包裹mRNA平均粒径为(119.53±6.5)nm,平均电位为(-8.23±1.3)mV。与LNP组比较,Comb-mRNA组疫苗的HI几何平均滴度(geometric mean titer,GMT)达179.6,MN的GMT达201.6,同时诱导IFNγ+CD4+/CD8+T细胞比例升高。Comb-mRNA组在加强免疫后2周能够提供对5LD_(50)野生流感H1N1亚型病毒的保护。结论通用流感疫苗候选疫苗Comb-mRNA能够诱导小鼠免疫反应并保护小鼠免受病毒感染。

副黏病毒糖蛋白的结构与功能研究进展

副黏病毒是一类包含多种能引起人和动物严重疾病的负链RNA病毒。其病毒颗粒囊膜上排列有两种糖蛋白,分别是识别并结合宿主受体的附着蛋白(hemagglutinin neuraminidase/hemagglutinin/glycoprotein,HN/H/G)和介导病毒颗粒囊膜与宿主细胞膜融合的融合蛋白(fusion protein,F)。这两种糖蛋白通过与病毒受体及细胞膜的互相作用介导了病毒与宿主细胞的特异性识别、结合及融合过程,最终使病毒基因组进入宿主细胞质开启复制过程。由于糖蛋白是主要的病毒抗原及中和抗体靶点,因此近年来对副黏病毒糖蛋白的研究在不断的深入探索。就副黏病毒糖蛋白在其结构、功能及其相互作用方面的研究进展进行了综述,以期为治疗性抗体和疫苗的合理开发提供理论基础。

禽流感病毒样颗粒疫苗研究进展

禽流感是由禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)感染引起的一种禽类传染病,给家禽业造成了巨大的经济损失。AIV因抗原漂移和抗原转换可能会产生新的变异毒株和亚型,因此禽流感是在世界范围内需要被重点关注的禽类传染病。病毒样颗粒(virus-like particles,VLPs)能自组装成类似天然病毒结构的蛋白颗粒,易被免疫系统识别,但无遗传物质,安全性较高,是疫苗制备的新方向。禽流感VLPs是基于AIV蛋白模拟禽流感病毒外表面而构成的蛋白颗粒,具有很强的免疫原性,用其制成的疫苗具有无传染性、稳定和不易失活等优势,是一种安全性较高的疫苗类型。笔者就禽流感VLPs疫苗的研发基础、与疫苗有关的结构蛋白及疫苗的通用性和优缺点进行综述,以期对未来禽流感疫苗的研发和防控提供理论参考。

H7亚型禽流感病毒HA蛋白在Sf9中的表达与纯化

【目的】真核表达H7亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)HA蛋白,为进一步制备H7亚型HIV亚单位疫苗,评价其免疫原性提供基础。【方法】首先根据草地贪夜蛾卵巢细胞(Spodoptera frugiperda clone 9,Sf9)的密码子偏嗜性,优化并合成H7亚型AIV的HA序列,将其克隆至穿梭质粒pFastBac1中;接着将重组HA基因的杆状病毒质粒转染至Sf9中,通过间接免疫荧光和Westernblots试验鉴定重组病毒是否拯救成功;再通过SYBRgreen染料法荧光定量PCR试验,建立基于gp64基因的杆状病毒qPCR定量方法,筛选出在Sf9中表达HA重组蛋白的最佳感染复数和孵育时间;最后通过His镍株亲和纯化HA重组蛋白。【结果】表达H7亚型AIV HA蛋白的重组杆状病毒在Sf9盲传3代后,Sf9开始出现肿胀、脱落、死亡等细胞病变,表明重组杆状病毒拯救成功;通过间接免疫荧光和Western blots试验发现,Sf9内出现可与HA重组蛋白特异性结合的绿色荧光信号,特异性结合的HA重组蛋白条带大小约70 kD左右,与预期相符,且HA重组蛋白可与H7亚型AIV阳性血清反应,表明HA重组蛋白表达成功;以构建的pUC19-gp64质粒为标准,建立基于gp64基因的杆状病毒qPCR检测方法,该方法在1×103~1×108 copy/μL间呈现良好的线性关系,标准曲线的相关系数R2=0.993;利用qPCR检测方法对杆状病毒液滴度进行定量,并通过Western blots试验筛选HA蛋白表达的最佳感染复数和孵育时间,结果显示以10MOI的比例接种Sf9,孵育72h,蛋白表达效果最好;通过His镍株亲和纯化HA重组蛋白,蛋白浓度为0.268mg/mL,鸡红细胞凝集效价为4log2。【结论】本试验在Sf9中成功表达并纯化H7亚型AIVHA蛋白,并建立与之相应的杆状病毒荧光定量PCR检测方法,可为进一步评价H7亚单位疫苗的免疫原性提供参考。

靶向抗流感病毒药物的抗病毒作用研究进展

流行性感冒(简称流感)是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,甲型和乙型流感病毒每年呈季节性流行,其中甲型流感病毒可引起全球大流行。当前,临床常采用抗流感病毒药物治疗流感,其主要通过阻止流感病毒的进入、复制和释放而发挥药效。然而,流感病毒亦会通过变异与伪装而逃脱免疫系统的识别和清除,这反过来加速了科研人员对靶向抗流感病毒药物的研发。本文主要对靶向流感病毒的血凝素、M2离子通道蛋白、RNA依赖性RNA聚合酶、Cap依赖性内切酶、神经氨酸酶、非结构蛋白1等为位点的抗流感病毒药物的抗病毒作用进行了综合和分析,以期为临床防治流感和新药的研发提供理论支撑。

圈养狐貉源犬瘟热病毒地方分离株H基因的遗传变异分析

本研究于2004～2006年从人工饲养的发病狐貉中分离到6个CDV分离株，用RT—PCR方法扩增了其H蛋白基因片段，并对其进行了克隆和测序。测序结果表明，6个CDV分离株H基因阅读框全长均为1824bp，编码607个氨基酸，未发现碱基的插入和缺失。与Genbank中的34株CDV参考毒株的H基因序列进行比较和分析，现有的CDV毒株可以分为Asia-1、Asia-2、America-1、America-2、Europe和Arctic6个基因型，本实验中的分离株HL为Arctic基因型，与来自意大利的194／97株、丹麦的Green株同分在一组，其余5株分离株与来自日本的HAMA、UENO、Tanu96等毒株以及来自中国的TN株、GP株（大熊猫株）分在一组同属Asia-1型，表现出一定的地理位置相关性；6个分离株均与Onderstepoor、Convac等疫苗株差异较大、关系较远，提示病毒变异可能是造成目前已免疫动物仍然发生犬瘟热流行的原因之一。

乳胶凝集试验检测H5亚型禽流感病毒血凝素抗体的研究

利用原核表达并经过纯化的H5亚型禽流感病毒的血凝素蛋白做为抗原,经碳二亚胺(EDAC)将表达产物和羧基化的乳胶共价偶联,并对偶联乳胶的蛋白量和偶联时间进行合理选择,建立H5亚型禽流感病毒血凝素蛋白乳胶凝集试验的方法。临床检测H5亚型禽流感病毒实验免疫鸡血清126份,同血凝抑制试验相比,其敏感性为87.03%,特异性为88.8%,两者的符合率为87.30%。结果证明建立的方法可用于H5亚型禽流感抗体水平监测和流行病学调查。

4株新城疫病毒F蛋白和HN蛋白的计算机模建与表面抗原分析

选取新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)广东分离毒GM株(强毒株)和JM株(弱毒株)以及疫苗毒La-Sota株和标准强毒F48E9株,对其融合蛋白(F)和神经氨酸酶(HN)的编码基因序列进行分析,并利用Insight II软件包(Version 2000)进行F蛋白和HN蛋白C端蛋白单体的空间结构模建.结果显示,4个NDV毒株F蛋白单体分子的空间结构极为相似,大致分为3部分,即头部、茎部和柄部.其中头部结构主要由一些折叠股组成,茎部和柄部主要由螺旋结构组成.比较各毒株F蛋白表面蛋白溶剂可及表面积(ASA)后发现,该蛋白有5个线性B细胞表位和8个比较保守的抗原决定簇位点,蛋白头部残基的空间位置随毒株的不同而变异较大.GM株与F48E9株存在36个氨基酸残基的差异,JM株和LaSota株存在20个氨基酸残基的差异.研究结果还表明,4个NDV毒株的HN蛋白C端空间结构较保守,由多个折叠股和4段螺旋结构组成,其抗原决定簇位点也高度保守,只有4个氨基酸残基存在差异.

A型流感病毒血凝素蛋白S-棕榈酰化修饰的质谱分析

蛋白质S-棕榈酰化修饰是指棕榈酸分子通过硫酯键共价结合在蛋白质分子的半胱氨酸(S)的巯基侧链上,是蛋白质脂类修饰的重要形式之一,在细胞信号转导、代谢等过程中起着重要作用。本实验首先利用酰基-生物素置换反应,将A型流感病毒血凝素蛋白上的S-棕榈酸分子转换为含有生物素(Biotin)分子的标签。生物素标记蛋白经特异性富集、电泳分离纯化后,进行胶内水解。再利用质谱技术对水解混合物进行分析。结果表明,经酰基-生物素置换方法处理A型流感病毒裂解产物后,蛋白质耦联生物素的浓度(羟胺处理,+Hydroxylamine)与空白对照组(未加羟胺处理,-Hydroxylamine)的比值大于3;对经富集后的流感病毒血凝素蛋白进行了质谱分析,鉴定了A型的两个S-棕榈酰化修饰位点,分别位于蛋白羧基末端的Cys_(562)和Cys_(565)。本研究为大规模研究S-棕榈酰化修饰蛋白提供了一种特异、有效的分析方法。

免疫PCR检测微量H5亚型禽流感病毒

为了有效检测低浓度禽流感病毒,笔者通过将高特异性的抗原-抗体反应与高灵敏性的PCR扩增技术相结合,建立了一种快速检测痕量H5亚型禽流感病毒的间接免疫PCR方法和间接"三明治"抗体夹心免疫PCR方法。以TopYield 96孔板为固相免疫吸附载体,以禽流感病毒H5蛋白为检测对象,通过一系列免疫反应及亲和素-生物素桥联作用,将生物素标记的报告DNA分子和生物素标记的禽流感病毒H5亚型抗体分子连接。充分洗涤后,在TopYield板孔中添加PCR反应液,对板壁偶联的报告DNA进行PCR扩增,间接达到检测微量禽流感病毒H5蛋白的目标。通过优化报告DNA分子和链亲和素的浓度,2种免疫PCR技术都可检测到约1fg的禽流感病毒H5蛋白,与常规ELISA方法相比,灵敏性提高了近1 000倍。

H5N1亚型禽流感病毒血凝素单克隆抗体的制备及其应用

采用活病毒免疫,常规杂交瘤融合的方法,获得了4株针对H5N1亚型禽流感病毒(AIV)A/duck/Shandong/093/2004(A/D/SD/04)株血凝素(HA)的单克隆抗体A8E8、D2F8、A8C8和C3G4。其中A8E8可以与11株不同来源的H5N1AIV发生交叉免疫抑制性反应(HI),具有广谱性。采用间接免疫荧光试验(IFA),用A8E8单克隆抗体测定A/D/SD/04株对COS1和MDCK2种细胞的半数感染量(TCID50),结果显示,A/D/SD/04株在COS1上的TCID50为10-5.33/0.1mL,在MDCK上的为10-7.33/0.1mL。将编码A/D/SD/04株的HA基因质粒与PR8质粒共转染COS1细胞后,用A8E8进行IFA,能观察到特异性绿色荧光,这与鸡胚接种结果相符。表明,用此单克隆抗体能准确地检测到H5重组病毒。

小反刍兽疫病毒血凝素蛋白与受体蛋白SLAM的相互作用

旨在利用免疫共沉淀技术验证小反刍兽疫病毒血凝素蛋白和受体蛋白SLAM间的相互作用。鉴于截短的H蛋白仍具有正常的与细胞受体结合的能力,分别构建pcDNA3.1-tH真核表达载体和SLAM及其缺失突变体(m1-胞外区、m2-无信号肽胞外区、m3-胞外区N端29-136位氨基酸和m4-胞外区C端137-240位氨基酸)编码基因的pEGFP-N1系列真核表达载体,将测序正确的重组质粒共转染中国仓鼠卵巢细胞CHO-K1细胞株,利用免疫共沉淀技术验证tH蛋白与SLAM蛋白相互作用的关键氨基酸区段。结果表明,成功构建了预期的重组表达载体,转染CHO细胞后目的蛋白正确表达;免疫共沉淀时,tH能与SLAM、m1、m2和m3蛋白发生反应,但没有与m4蛋白发生反应。由此可知,SLAM N端29-136位氨基酸是决定SLAM与PPRV H蛋白结合的关键氨基酸区段,这与麻疹病毒属其他宿主SLAM受体的研究结果一致。

猪血凝性脑脊髓炎病毒HE基因的克隆及原核表达

目的构建猪血凝性脑脊髓炎病毒株(67N)血凝素酯酶蛋白(HE蛋白)原核表达系统,为建立特异性免疫学诊断方法提供备选材料。方法克隆猪血凝性脑脊髓炎病毒(67N)HE蛋白抗原表位富集区基因,构建重组表达质粒pET-HE,并在大肠杆菌中诱导表达。经包涵体的初步纯化,金属螯合层析进一步纯化HE蛋白,SDS-PAGE和Western blot进行检测。结果大肠杆菌可高效表达HE蛋白,目的蛋白表达量可占菌体总蛋白的42.2%。纯化后蛋白浓度为0.6 mg/ml,纯度为85.4%。所表达的蛋白可被兔抗猪血凝性脑脊髓炎阳性血清所识别。结论已成功构建猪血凝性脑脊髓炎病毒HE蛋白原核表达载体,重组HE蛋白抗原具有良好的特异性,可作为检测猪血凝性脑脊髓炎病毒血清抗体的候选抗原。

新城疫病毒不同基因型HN部分基因的克隆表达及反应原性的比较

通过对NDV不同基因型毒株HN基因的氨基酸序列进行比较，发现基因Ⅶ型的毒株在第65～75位的氨基酸序列较为保守，而其他各基因型在该区域则呈现出多态性。因此克隆了新城疫基因Ⅱ、Ⅶ和Ⅸ型的代表性毒株La Sota、GX-2、F48E9的含该区域的序列，分别将其连接到原核表达载体pGEX-6p-1上，通过特异性抗血清对表达肽段进行抗原性测定。结果表明3个毒株在免疫活性上存在差异，分析其原因可能是由于氨基酸的极性不同所致。

定位表达的新城疫病毒HN蛋白对荷瘤小鼠的抗肿瘤免疫作用

背景与目的新城疫病毒HN蛋白是新城疫病毒产生溶瘤作用的重要免疫原。在前期体外实验基础上,比较定位表达细胞不同部位的HN蛋白体内抗肿瘤免疫作用。方法通过构建荷瘤小鼠,瘤内注射定位表达于细胞不同部位的新城疫病毒HN蛋白,即胞浆型(Cy-HN)、跨膜型(M-HN)、分泌型(Sc-HN)重组真核表达质粒,比较荷瘤小鼠的肿瘤生长速度,脾淋巴细胞增殖反应和细胞毒T细胞活性。结果瘤内注射跨膜型重组真核表达质粒的荷瘤小鼠肿瘤生长缓慢,与瘤内注射胞浆型和分泌型重组真核表达质粒的荷瘤小鼠相比有统计学差异(第18天:P=0.022;第21天:P<0.01),同时,该组荷瘤小鼠的淋巴细胞增殖反应和细胞毒T细胞活性也较高[M-HNvsCy-HN,P=0.019;M-HNvsSc-HN,P=0.043;M-HNvspcDNA3.1(+),P<0.01]。结论定位表达于细胞不同部位的HN蛋白体内抗肿瘤免疫作用存在差异,跨膜型HN蛋白的重组DNA质粒能够提高荷瘤小鼠的特异性细胞免疫应答。

共表达新城疫病毒F基因和H9亚型禽流感病毒HA基因的重组鸡痘病毒

应用RT PCR扩增出新城疫病毒F4 8E8株融合蛋白 (F)基因 ,将其克隆入pGEM Teasyvector构建重组质粒pGEM TF并进行测序确证。分别从pGEM T和pUCHA切下F基因和H9亚型禽流感病毒F株 (A chicken china F 1 998)血凝素 (HA)基因 ,通过一系列分子生物学操作步骤插入到质粒pFPV7S中的鸡痘病毒基因组复制非必需片段构建重组质粒p7SHF ,其中F基因和HA基因分别由鸡痘病毒启动子PE L和合成启动子PS调控。最后将P1 1 LacZ报告基因表达盒插入质粒p7SHF获得转移载体pFPVHF ,用以转染已预先感染鸡痘病毒 2 82E4疫苗株的鸡胚成纤维细胞 (CEF)。通过在含有X Gal的营养琼脂上连续挑选蓝色病毒蚀斑获得并纯化重组病毒。PCR和Southernblot检测证实了F基因和HA基因已插入鸡痘病毒的基因组 ;间接免疫荧光试验结果表明重组病毒能够同时正确表达HA和F蛋白。

副黏病毒Tianjin株重组血凝素-神经氨酸酶单克隆抗体的制备及在临床检测中的初步应用

目的:建立双抗体夹心ELISA法,调查副黏病毒Tianjin株引起婴幼儿下呼吸道感染情况。方法:用纯化的重组HN片段免疫BALB/c小鼠,按常规方法制备单克隆抗体。以兔抗Tianjin株多克隆抗体为捕获抗体,单抗G7G7E7为检测抗体,建立双抗体夹心ELISA法,检测104例下呼吸道感染患儿支气管肺泡灌洗液(BALF)标本。结果:获得3株能稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞株G7H4D3、G7D9G3和G7G7E7。3株单克隆抗体与副黏病毒Tianjin株有较高结合活性,与甲、乙型流感病毒,新城疫病毒(NDV),人副流感病毒(hPIV)1型、3型、肺炎支原体均无交叉反应性。ELISA相加试验和阻断试验表明,3株单抗识别相同或相近表位区域,识别的表位在抗病毒免疫应答中处于免疫优势地位。双抗体夹心ELISA法检测阳性率为1.92%(2/104)。结论:与RT-PCR和间接ELISA法比较,双抗体夹心ELISA法,具有敏感性高、特异性强的优点,适于临床检测使用。副黏病毒Tianjin株是婴幼儿下呼吸道感染的重要致病因子之一。

感染CDV的犬病料N、H、F基因的克隆与序列分析

目的了解病料中犬瘟热病毒(CDV)的变异情况,为犬瘟热的预防与治疗提供理论依据。方法采用RT-PCR方法对犬病料中CDV的血凝素蛋白(H)、融合蛋白(F)和核衣壳蛋白(N)基因进行扩增,将扩增产物克隆到pGEM-T-easy载体中测序,并进行序列分析。结果测定一株CDV的H、F和N基因大小分别为1863 bp、1653 bp和2235 bp。同源性分析表明,未发现碱基的插入和缺失。该病毒的H、F和N基因分别与国内强毒株BJ080127株的H基因、GN株的F基因和HL株的N基因亲缘关系最近,氨基酸同源性分别为97.3%、97.7%和99.3%。与国外标准野毒株A75-17在核苷酸水平上同源性依次为94.4%、93.8%和97.2%,与疫苗株CDV3在核苷酸水平上同源性分别为88.5%、88.8%和93.9%。系统进化树表明该病毒与国内强毒株在同一谱系。糖基化分析显示,该病毒在F基因3～5位氨基酸处多出1个糖基化位点。结论本研究从犬病料中成功克隆了犬瘟热病毒血凝素蛋白、融合蛋白和核衣壳蛋白,在F基因中新增了一个糖基化位点,为犬瘟热的遗传变异和流行学研究提供了分子生物学依据。

细胞定位表达的新城疫病毒HN蛋白对肺癌A549细胞体外生物学作用的研究

目的研究定位表达于细胞不同部位的新城疫病毒HN蛋白体外对肺癌A549细胞抑制作用。方法体外瞬时转染胞浆型、跨膜型、分泌型重组真核表达新城疫病毒HN蛋白质粒和空载体质粒,用MTT法和流式细胞仪检测对肺癌A549细胞抑制作用。结果重组质粒经体外转染后,对肺癌A549细胞的生长抑制率表现为时间和空间上的差异。体外转染24 h后,转染跨膜型质粒组对肺癌A549的抑制率最高;体外转染48 h后,转染分泌型质粒组对肺癌A549的抑制率最高,有统计学差异(P<0.05)。体外转染72 h后,各种重组质粒组间对肺癌A549的生长抑制无显著性差异(P>0.05)。流式细胞仪检测经修饰后的重组质粒即跨膜型和分泌型均能提高早期凋亡(24h)和总的凋亡(72 h)的比率。结论重组修饰后的新城疫病毒HN蛋白即跨膜型和分泌型的同其自身定位表达于胞浆型相比,体外抗肿瘤作用提高。

不同基因型新城疫病毒HN基因保守区域的克隆表达及免疫活性的比较

对NDV不同基因型毒株HN基因的氨基酸序列比较后发现，基因Ⅶ型的毒株在第65～75位的氨基酸序列较为保守，而其他各基因型在该区域则不尽相同。克隆了NDV基因Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ型的代表毒株LaSota、GX-2、F48E。的含有该区域的序列，并进行蛋白表达，通过特异性抗血清对表达肽段进行抗原性测定。应用表达的蛋白免疫SPF鸡，用EuSA检测各组的抗体水平。结果表明3个毒株在反应原性上存在差异。应用NDVF48E9强毒株攻毒，结果显示各多肽蛋白的保护率不同，表明在该区域这3个毒株之间存在着免疫原性差异。