SARS-CoV-2重组痘苗病毒疫苗rVTT△TK-RBD的构建、筛选及免疫原性研究

目的 构建重组痘苗病毒载体疫苗rVTT△TK-RBD,并评价其安全性和免疫原性。方法 参考严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)基因序列合成受体结合域(RBD)基因,并将其插入自主构建的重组质粒pSTKE的多克隆位点上,构建重组痘苗病毒穿梭载体pSTKE-RBD,并转染到预先感染天坛株痘苗病毒(VTT)的BHK-21细胞内,经多轮的荧光噬斑筛选成功获得重组痘苗病毒rVTT△TK-RBD;通过滴鼻方式免疫小鼠后,检测rVTT△TK-RBD对BALB/c小鼠体质量的影响;通过肌肉免疫小鼠后,分析rVTT△TK-RBD对BALB/c小鼠产生的特异性抗体和中和抗体的水平;通过流式细胞术检测rVTT△TK-RBD对BALB/c小鼠T细胞亚群的影响。结果 利用同源重组、增强型绿色荧光蛋白(EGFP)筛选标记和多次荧光噬斑筛选,成功筛选获得了表达RBD的胸腺激酶(TK)基因缺失型重组痘苗病毒rVTT△TK-RBD,且PCR验证成功。BALB/c小鼠体内实验表明rVTT△TK-RBD具有较好的抗SARS-CoV-2的免疫原性且相比于亲本株VTT明显降低了对机体的毒性作用。结论 成功构建并获得SARS-CoV-2重组痘苗病毒疫苗rVTT△TK-RBD并通过各项试验证明其安全性和免疫原性。

非复制重组痘苗病毒天坛株C-K缺失区表达载体的构建及重组病毒生物学性状的研究

将反向串联的痘苗病毒启动子 p11k和 p7.5k表达结构引入非复制痘苗病毒质粒载体 ,得到非复制痘苗病毒表达载体 pNEOCK11β75、pNEOCK75 11β、pNEOCK1175和 pNEOCK75 11。利用载体 pNEOCK11β75、pNEOCK75 11β及 pNEOCK11β75IL6和RVJ12 3重组病毒进行同源重组 ,分别得到非复制重组痘苗病毒RVJ12 3Δ11β75、RVJ12 3Δ75 11β及RVJ12 3Δ11β75IL6。Southern blot证实 :重组病毒RVJ12 3Δ11β75C K片段间大片段基因的稳定缺失 ,同时 β 半乳糖苷酶基因插入到缺失区内并稳定表达 ,不影响另外非必需区外源基因的表达 ,缺失区内两外源基因的表达无相互干扰 。

痘苗病毒天坛株载体研究与应用概述

1982年,文献首次报道外源基因成功在痘苗病毒WR株(小鼠嗜神经毒株)中获得表达,引起了中国科学家的极大关注。1984年,中国医学科学院病毒学研究所在朱既明院士的组织下成立了痘苗病毒基因表达载体研究协作组,提出使用痘苗病毒天坛株开发可用于人体的痘苗病毒基因表达载体的新思路。该研究历时10余年,成功构建了痘苗病毒天坛株高效表达载体,并广泛用于外源基因表达、基因工程疫苗研究、单克隆抗体研制和诊断试剂开发。本文简单介绍了该载体的研究及应用,并对载体疫苗存在的问题及发展前景进行了讨论。

博莱霉素A_5的类酶性研究

研究了博莱霉素Ａ５（ＢＬＭＡ５）与ＤＮＡ作用前后的光谱性质及初步的动力学性质，发现ＢＬＭＡ５可催化ＤＮＡ氧化断链，而且符合米氏动力学．通过对ＢＬＭＡ５的催化效率、底物专一性以及温度、ｐＨ、金属离子对ＢＬＭＡ５催化ＤＮＡ断链反应影响的研究，发现ＢＬＭＡ５的作用行为在许多方面与酶的催化行为非常类似，提出ＢＬＭＡ５是一种小分子生物催化剂的看法．

痘苗病毒天坛株非必需区TA25R…TA36L的两步重组表达载体的构建

针对痘苗病毒天坛株非必需区ＴＡ２５Ｒ－ＴＡ３６Ｌ，构建了可去除ＴＡ２６Ｒ至ＴＡ３５Ｌ的１０个ＯＲＦｓ，并同时表达ＬａｃＺ基因的两步重组表达载体ｐＡ２４２７ＬａｃＺ。通过两种方法（一步重组和两步重组）获得了在该区域表达ＬａｃＺ基因的重组痘苗病毒ＲＶＡ２４２７ＬａｃＺ。实验表明，一步重组法获得重组病毒的机率大约为１‰，两步重组法的机率可达６２．５‰。由此可见，两步重组法可显著提高重组病毒的筛选机率。ＬａｃＺ基因可以在该区域中稳定表达，重组病毒与野毒株在繁殖能力上没有明显差别，表明ＴＡ２５Ｒ－ＴＡ３６Ｌ是较稳定的外源基因插入区域。上述结果对于深入研究该非必需区的功能特点。

天坛株痘苗病毒基因缺失弱毒株的构建及鉴定

本研究旨在通过敲除部分与天坛株痘苗病毒(vaccinia virus Tiantan strain,VTT)毒力和宿主范围等相关的复制非必需基因,并结合双标记筛选及外源筛选标记敲除技术,构建多基因缺失VTT弱毒株。人工合成7对重组臂,结合痘病毒早晚期复合强启动子pE/L和外源筛选标记增强型绿色荧光蛋白(Enhance green fluorescent protein,EGFP),构建穿梭载体质粒pTC-EGFP、pTA35-EGFP、pTA66-EGFP、pTE-EGFP、pTB-EGFP、pTI-EGFP和pTJ-EGFP。将上述质粒依次与VTT或基因缺失VTT共转/感染BHK细胞,并通过同源重组和荧光蚀斑筛选方法,逐一敲除拟缺失基因片段(TC:TC7L^TK2L;TA35:TA35L;TA66:TA66R;TE:TE3L;TB:TB13R^TB14R;TI:TI4L;TJ:TJ2R)。利用Cre/Loxp系统实现对外源筛选标记的敲除,最终获得天坛株痘苗病毒基因缺失弱毒株TTVAC7,并运用PCR方法对TTVAC7进行鉴定和遗传稳定性检测。结果表明,本研究成功构建了缺失7个目的片段的天坛株痘苗病毒弱毒株TTVAC7,且该弱毒株具有良好的遗传稳定性。

HIV-1疫苗prime-boost策略免疫间隔研究

目的探索不同的DNA、重组痘苗病毒、蛋白疫苗免疫间隔在HIV-1疫苗prime-boost策略中对免疫效果的影响,为建立最佳免疫方案提供理论支持。方法对小鼠进行3针DNA初免,之后分别间隔3周、6周、12周、16周免疫重组痘苗病毒VTKgpe;对小鼠或兔子进行3针DNA初免,间隔16周免疫VTKgpe,之后分别间隔4周或8周免疫gp140蛋白。末次免疫后2周检测HIV-1特异性体液或细胞免疫应答。结果 DNA初免-VTKgpe加强间隔16周效果最佳,诱导的HIV-1 Env特异性抗体滴度达到105,分泌IFN-γ的T细胞数为5 966.4/106细胞。DNA初免,间隔16周VTKgpe加强,之后间隔4周或8周gp140蛋白加强效果差异无统计学意义。结论 DNA疫苗初免,16周后VTKgpe加强,4周后gp140蛋白加强可诱导较高的免疫应答,同时更为适宜临床试验及商业化应用的需要。

H5N1DNA疫苗与重组痘苗病毒疫苗在小鼠中不同联合免疫方案对免疫原性的影响

目的：本研究旨在优化人高致病性禽流感病毒H5N1重组DNA疫苗与重组痘苗病毒疫苗联合应用的免疫方案。方法我们将前期制备的含H5N1（安徽株）结构基因的两种重组DNA疫苗（分别基于pVRC与pIRES载体骨架）及一种重组痘苗病毒（天坛株）疫苗，采用不同初免方式联合免疫BALB/c小鼠，比较分析抗原特异的体液[血凝素（hemagglutinin，HA）抑制抗体（HAI）、神经氨酸酶（neuraminidase，NA）特异性抗体、中和抗体]与细胞免疫应答（IFN-γELISPOT）特点。结果H5N1重组DNA疫苗初免、H5N1重组痘苗病毒疫苗加强的联合免疫可激发较强的体液与细胞免疫应答；其中H5N1重组DNA疫苗皮内电转初免组比肌肉电转初免组诱导的中和抗体更高。此外，基于pVRC载体的H5N1重组DNA疫苗初免诱导的HAI抗体及NA特异的细胞免疫均高于基于pIRES载体的DNA疫苗初免组；基于pVRC载体的H5N1重组DNA疫苗肌肉注射电转初免组诱导的HA特异的细胞免疫亦高于基于pIRES载体的H5N1重组DNA疫苗。结论各组H5N1重组DNA疫苗与重组痘苗病毒疫苗联合应用可诱导多个抗原特异的体液与细胞免疫应答，不同联合免疫方案对免疫原性的影响显著。该研究为新型H5N1疫苗的研发及免疫方案的优化应用奠定了基础。

重组痘苗病毒TTVAC7理化特性

探讨重组痘苗病毒TTVAC7的理化特性,对重组痘苗病毒活载体疫苗的规模化生产、保存、运输和净化具有一定的指导意义。将重组痘苗病毒TTVAC7和天坛株痘苗病毒VTT经热、酸、碱、乙醚、氯仿、胰蛋白酶、紫外线照射及超声波破碎处理后,接种于BHK-21细胞,通过测定TCID50观察上述理化因子处理前后TTVAC7和VTT毒价的变化,并分析这些理化因子对TTVAC7和VTT的影响。结果显示,TTVAC7经55℃作用15min,VTT经55℃作用30min即可完全被灭活;在pH值3~9的范围内,pH值的变化不会引起TTVAC7和VTT病毒滴度的显著变化;紫外线垂直距离10、30cm照射病毒液60min,不能完全灭活病毒粒子;对氯仿敏感;经1%胰蛋白酶37℃处理60min,TTVAC7和VTT的病毒滴度下降2个滴度以上;对乙醚不敏感;经40、80Hz的非接触式超声处理60min,TTVAC7和VTT的病毒滴度下降低于2个滴度。结果表明,重组痘苗病毒TTVAC7和天坛株痘苗病毒VTT理化性质相似,均不耐高温,耐酸、碱、乙醚、紫外线及超声波,对氯仿和胰蛋白酶敏感。

痘苗病毒天坛株C8L—K3L片段缺失表达载体的生物学性能研究

目的研究缺失C8L．K3L片段的痘苗病毒天坛株载体的生物学性能及外源基因的免疫原性。方法构建缺失C8L-K3L区域的重组痘苗病毒天坛株载体VrITT△c8-K3-gag。在4种细胞上检钡0了重组载体的增殖能力、在小鼠和家兔模型上进行毒力评价，并在BALB／c小鼠进行了免疫效果评价。结果与Vrrr相比，VTTAC8-K3-gag在CEF、BHK-21、HeLa细胞中复制能力显著下降，在Vero细胞中失去复制能力。VTYAC8-K3-gag在小鼠和家兔模型中毒力均有显著降低。VTT△C8-K3-gag免疫小鼠第4周后诱导的痘苗病毒特异结合抗体与中和抗体滴度分别达到5．6×10^3和1．0×10^4，第9周滴度弦到5．8×10^5和5．25×10^3，与VTKgpe相比均显著下降3～9倍，但E3刺激后的细胞免疫应答无显著变化。VTT△C8-K3-gag单独免疫或与DNA疫苗联合免疫诱导的HIV特异性抗体水平和细胞免疫应答均与VTKgpe无差异。结论VTrAC8-K3-gag是一个安全性较高且具有深入研究价值的HIV候选疫苗株。

缺失C8-K3片段重组天坛痘苗病毒的免疫策略研究

目的探索不同的DNA疫苗初免-重组痘苗病毒加强免疫策略的效果,为建立最佳免疫方案提供依据。方法对小鼠进行DNA疫苗初免,之后分别加强免疫一针、两针和三针重组痘苗病毒VTT△C8-K3-gag,在不同时间点采取血样及制备脾细胞,检测针对痘苗病毒和HIV特异性体液免疫及细胞免疫应答。结果三种免疫策略中,DNA疫苗初免-VTT△C8-K3-gag加强免疫两次的效果最佳,诱导的针对p55的结合抗体滴度达到106,分泌IFN-γ的T细胞数为342/106细胞。针对痘苗病毒的体液和细胞免疫应答显著低于加强免疫三针诱导的免疫反应。结论DNA疫苗初免-VTT△C8-K3-gag加强免疫两针可诱导较高水平的HIV免疫应答,同时保证了较低水平的载体免疫反应。

E3L基因缺失型痘苗病毒的构建

目的构建E3L基因缺失型痘苗病毒,并评价其毒力和安全性。方法根据天坛株痘苗病毒全基因组设计合成以E3L基因为重组臂,并含有Loxp序列、早晚期复合强启动子(PE/L)、增强型绿色荧光蛋白(EGFP)、终止信号(T5nT)的重组痘苗病毒穿梭质粒pVTTΔE3L-EGFP,然后利用同源重组和Cre/Loxp系统构建E3L基因缺失型痘苗病毒VTTΔE3L。检测VTTΔE3L对BHK-21、HEK-293、OA3.TS、Marc-145和DF-1细胞存活率的影响并测定其在上述细胞中的一步生长曲线,初步明确VTTΔE3L的毒力和复制能力;连续传代40代,检测VTTΔE3L的遗传稳定性;滴鼻感染BALB/c小鼠,检测其对小鼠体重变化的影响,初步明确VTTΔE3L的安全性。结果利用EGFP筛选标记和Cre/Loxp特异性敲除系统,通过多次挑斑筛选获得了E3L基因缺失型痘苗病毒VTTΔE3L,且PCR鉴定VTT目的条带大小为359bp,rVTTΔE3L-EGFP目的条带大小为1206bp。结晶紫染色图表明VTTΔE3L对BHK-21细胞的抑制作用明显弱于VTT,通过连续传代40代,PCR没有检测到重组痘苗病毒VTTΔE3L的目的条带,确定了VTTΔE3L具备良好的遗传稳定性。细胞生存率检测表明随作用时间的延长VTTΔE3L对不同株细胞的杀伤作用显著低于VTT,在48h和72h时VTTΔE3L与VTT对不同细胞的抑制作用存在显著性差异(P<0.01)。VTTΔE3L在受试细胞中的一步生长曲线表明VTTΔE3L的复制能力未受到明显影响。体内试验表明BALB/c小鼠接种第9d开始,VTT组小鼠体重开始迅速下降且显著低于PBS组和VTTΔE3L组(P<0.01),而VTTΔE3L组和PBS组小鼠体重并未受到影响且两者无显著性差异(P>0.05)。结论成功获得E3L基因缺失型痘苗病毒VTTΔE3L,其安全性良好,为以痘苗病毒为载体的疫苗研究和临床应用奠定了基础。

重组溶瘤痘苗病毒VG9-HGFK1的构建

目的构建表达人肝细胞生长因子第一结构域(kringle 1domain of hepatocyle growth factor,HGFK1)基因的重组溶瘤痘苗病毒VG9-HGFK1,并初步检测其对人源宫颈癌细胞(Hela细胞)的杀伤效果。方法将pCB-HGFK1转入大肠埃希菌JM109,挑取单克隆菌落进行测序。以痘苗病毒天坛株广9(VG9)为载体,与pCB-HGFK1质粒共转染HEK 293T/17细胞,在细胞内同源重组,通过筛选表达HGFK1基因的重组溶瘤痘苗病毒VG9-HGFK1,用聚合酶链式反应(PCR)鉴定重组病毒中插入基因HGFK1的表达,用免疫印迹法鉴定VG9-HGFK1感染非洲绿猴肾细胞(BSC-40细胞)内HGFK1基因的表达,并进行药筛、病毒纯化及滴度测定。利用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)检测VG9、VG9-EGFP及VG9-HGFK1对Hela细胞的杀伤效果。结果收集单个菌落,进行测序鉴定,与目标序列一致。HGFK1基因验证,电泳结果显示,在约800bp处可见条带,HGFK1的大小为818bp,与电泳结果相一致。重组型TK区验证,仅在2291bp处出现条带。免疫印迹结果证实了HGFK1基因的表达。通过滴度测定,VG9-HGFK1滴度为2×107 PFU/ml。MTT结果显示VG9-HGFK1对Hela细胞的杀伤效果高于VG9及VG9-EGFP。结论成功构建了重组溶瘤痘苗病毒VG9-HGFK1,其对Hela细胞有明显的杀伤作用,为后续抗肿瘤实验打下了基础。