乙型肝炎病毒核心蛋白作为表位疫苗载体的应用

乙型肝炎病毒核心蛋白(Hepatitis B viruscore protein,HBc)可以形成二十面体对称的颗粒样结构,由于其N端、C端和主要免疫显性区域(Major immunodominant region,MIR)允许一定程度的缺失和外源插入,并且能够将外源序列重复且高密度地暴露在颗粒的表面,诱发强烈的外源序列特异的体液和细胞免疫反应,从上世纪80年代中期就开始被运用于表位疫苗的研究。以下主要从影响HBc作为表位疫苗载体的因素,包括HBc长度、外源插入位点和表位序列的性质等来介绍HBc作为表位疫苗载体的应用。     

乙肝病毒核心蛋白病毒样颗粒作为载体在表位疫苗中的应用

乙型肝炎病毒核心抗原(hepatitis B core antigen,HBcAg)是由乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV) C基因编码的病毒蛋白,是HBV的衣壳蛋白,主要存在于HBV核衣壳表面。乙肝病毒核心蛋白(hepatitis B virus core protein,HBc)来源于HBcAg,由183或185个氨基酸组成。由于HBc本身具有高度的免疫原性,并且可携带自身或外源病原体的抗原/表位在体外自组装成病毒样颗粒,20世纪80年代开始HBc就被用于疫苗载体的研究。现对HBc近年来作为载体在表位疫苗中的应用作一概述。     

具备定点偶联功能的HBc-VLPs的制备与性质鉴定

乙型肝炎病毒核心蛋白HBc,可在体外自组装形成二十面体对称结构的病毒样微粒VLPs。VLPs可将外源序列重复且高密度地展示在表面,VLPs进入机体后能够快速诱导机体产生针对外源性抗原的特异性体液免疫及细胞免疫应答,具有极强的免疫原性与生物活性。因此,HBc-VLPs可以作为一种安全、有效的疫苗载体。文中设计了一种能够实现与抗原定点偶联的HBc-VLPs,并开发了一套高效制备HBc-VLPs的方法。通过定点突变技术,使翻译后的多肽序列第80位氨基酸由Ala变为Cys,在HBc-VLPs的主要免疫显性区域引入一个定点交联位点,构建了原核表达载体pET28a(+)-hbc,表达、纯化获得了高纯度的HBc(A80C) 单体蛋白;在PB缓冲体系中,HBc(A80C) 蛋白自组装形成HBc-VLPs纳米粒子。粒度仪的测定结果表明,HBc-VLPs纳米微粒的平均粒径为29.8 nm,透射电子显微镜观察到HBc-VLPs形成粒径约为30 nm的球形微粒,其形态与天然的HBV微粒相似。以流感病毒M2e抗原肽为模式抗原,通过Sulfo-SMCC氨基-巯基双功能交联剂,将M2e定点连接于HBc-VLPs通过突变引入的Cys残基处,制备了M2e-HBc-VLPs模式疫苗,通过细胞荧光示踪,验证了HBc-VLPs结构的完整性与M2e的正确交联。动物免疫实验表明该疫苗能够有效刺激小鼠产生抗原特异性的IgG抗体,验证了疫苗载体HBc-VLPs的有效性。研究结果为HBc-VLPs作为疫苗载体的研究奠定了基础,能够促进HBc-VLPs载体疫苗的研发以及HBc-VLPs在其他领域的应用。     

cmv-3′LTR嵌合启动子对逆转录病毒载体MFG滴度及外源基因表达的影响

为减轻逆转录病毒载体介导的外源基因的沉默,进一步提高逆转录病毒载体MFG介导的外源基因的表达水平,同时探讨逆转录病毒3′端长末端重复序列(long terminalrepeat,LTR)内U3区对病毒基因表达的影响,将逆转录病毒载体3′端LTR内的U3区用cmv核心增强子、启动子序列替代,同时去除了3个与逆转录病毒载体启动子甲基化有关的序列NCR、DR,并以egfp为报告基因,构建了MFG egfp和MFG egfp cmv表达载体。结果显示:利用cmv启动子替代MFG载体3′端LTR的U3启动子序列,会显著降低MFG载体的病毒滴度及其介导的外源报告基因的表达。提示利用cmv启动子替代病毒载体的3′端LTR内的U3区,并不是提高MoMLV(moloneymurineleukemivirus)逆转录病毒载体介导外源基因的表达及其病毒滴度的理想策略。结果也同时提示:在MoMLV逆转录病毒3′端LTR的U3区,可能存在与病毒RNA加工、成熟及稳定性有关的信号序列。     

cmv-3’LTR嵌合启动子对逆转录病毒载体MFG滴度及外源基因表达的影响

为减轻逆转录病毒载体介导的外源基因的沉默,进一步提高逆转录病毒载体MFG介导的外源基因的表达水平,同时探讨逆转录病毒3’端长末端重复序列(long-terminal repeat,LTR)内U3区对病毒基因表达的影响,将逆转录病毒载体3’端LTR内的U3区用cmv核心增强子、启动子序列替代,同时去除了3个与逆转录病毒载体启动子甲基化有关的序列NCR、DR,并以egfp为报告基因,构建了MFG-egfp和MFG-egfp-cmv表达载体。结果显示：利用cmv启动子替代MFG载体3’端LTR的U3启动子序列,会显著降低MFG载体的病毒滴度及其介导的外源报告基因的表达。提示利用cmv启动子替代病毒载体的3’端LTR内的U3区,并不是提高MoMLV(moloney murineleukemi virus)逆转录病毒载体介导外源基因的表达及其病毒滴度的理想策略。结果也同时提示：在MoMLV逆转录病毒3’端LTR限的U3区,可能存在与病毒RNA加工、成熟及稳定性有关的信号序列。     

改变乙型肝炎病毒核心抗原基因3′端序列对其在原核细胞中表达的影响

乙型肝炎病毒(HBV)的核心抗原基因(C基因)编码185个氨基酸残基,在原核细胞或痘苗病毒系统中能表达并装配成27nm大小的核心抗原(HBcAg)多聚体颗粒。已证实HBV C基因3′端编码近40个氨基酸的碱基序列,不是表达形成HBcAg颗粒所必需的。用外源基因替换这部分序列,已表达出表面带有外源基因产物的杂合颗粒,它具有很好的免疫原性,成为新型的基因工程多决定簇颗粒载体疫苗。但我们的实验中发现,用另外的外源基因替换3′端序列能显著影响HBV C基因在大肠杆菌中的表达,不同组成的外源基因其影响程度有所不同。     

新型抗原递送载体:细胞溶素A融合目的蛋白整合的重组外膜囊泡的构建与鉴定

细菌外膜囊泡(OMVs)是革兰氏阴性菌以出芽方式分泌的一种蛋白脂质体,可通过基因工程改造成为外源大分子抗原蛋白的载体。成孔蛋白细胞溶素A(Cly A)可作为引导序列将C-端融合的外源蛋白质定位在菌体及其所分泌的OMVs外膜上。利用Cly A融合蛋白重组的OMVs可介导抗原呈递,制备疫苗。为验证这一假说,本研究拟以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为目的蛋白,采用重组技术,构建Cly A-EGFP融合蛋白表达载体,转化E.coli DH5α,获得Cly A-EGFP融合蛋白整合的重组细菌OMVs,探索Cly A/EGFP融合蛋白整合的OMVs作为一种制备新型疫苗载体的可行性。重组OMVs分别经蛋白酶K和/或EDTA处理后,蛋白质印迹分析显示,Cly A-EGFP融合蛋白有效地整合在重组的OMVs中,且EGFP呈现于表面。重组OMVs与小鼠巨噬细胞Raw264.7共同孵育后,以EGFP作为标记,荧光显微镜观察显示,OMVs可被巨噬细胞吞噬、摄取。进而,荧光显微镜及流式细胞术分析证明,重组的OMVs可被骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)有效摄取,并促进BMDCs表达CD86和CD80,说明重组的OMVs可激活树突状细胞,促进其成熟。本研究结果提示,利用Cly A融合特异目的蛋白整合的重组OMVs,可作为外源蛋白质的载体,介导抗原呈递作用,在设计与制备疫苗中具有潜在的应用价值。     

鹅卵清蛋白基因5''''端调控区的克隆和序列分析

通过PCR技术从产蛋鹅输卵管基因组中扩增出1．2kb的鹅清蛋白基因5’端调控区,将其亚克隆入phD18-T载体的多克隆位点(标记为pOV),经酶切和测序鉴定：扩增产物只有3个碱基发生了突变,其TATA框、组织特异性因子和卵清蛋白上游启动子均未发生变异,表明鹅清蛋白基因5’端调控区可作为启动外源基因表达的调控序列。为构建其启动外源基因的质粒表达载体奠定了研究基础。     

由乙肝病毒核心蛋白(HBc-VLP)递载的流感通用疫苗Flu@uV设计构建、表征及初步活性研究

目的:构建以HBc为载体的甲型流感病毒HA和M2e流感通用疫苗(Flu@uV),利用大肠杆菌BL21(DE3)表达系统,进行初步的蛋白表达及纯化。在此基础上,构建DNA流感通用疫苗。方法:利用全基因合成的序列为模板,成功构建HA-M2e-HBc、M2e-HBc、HBc、3M2e-HBc和3HA-3M2e-HBc基因的重组质粒,并在大肠杆菌中表达,经SDS-PAGE、Western blot和电镜检测其表达。将纯化的蛋白与弗氏佐剂共同免疫小鼠,取小鼠外周血进行流式细胞分析。通过荧光分析和Western blot初步验证DNA流感通用疫苗在人源胚胎肾细胞(HEK293T)中的表达情况。结果:成功表达纯化了HA-M2e-HBc、M2e-HBc、HBc和3M2e-HBc四种蛋白,经电镜观察到30nm左右的蛋白纳米颗粒样结构。小鼠外周血流式细胞分析显示HBc和3M2e-HBc可以增加小鼠的免疫力,而HA-M2e-HBc和M2e-HBc对小鼠免疫力的提高没有影响。通过荧光检测和Western blot检测说明DNA流感通用疫苗在真核细胞中成功表达。结论:成功构建HBc与甲型流感病毒HA和M2e的病毒样颗粒,为流感通用疫苗的研制奠定了重要基础。     

mRNA疫苗非病毒载体递送系统研究进展*

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)疫情的暴发导致全球迫切需要大量有效的疫苗来应对。mRNA疫苗具有良好的安全性,且研发周期短,成为目前最有潜力的疫苗之一,在传染病和肿瘤研究领域也引发了更多关注。随着技术创新,mRNA不稳定性、翻译效率低等缺点得到较大改善。如何安全高效地将mRNA递送至靶细胞仍是阻碍mRNA研究的一大挑战。综述目前应用于mRNA疫苗体内递送的非病毒载体递送系统,以及mRNA在传染病疫苗和肿瘤疫苗中的应用现状,旨在为mRNA疫苗研发提供参考。