基于Semliki Forest病毒RNA复制子的猪瘟RNA疫苗初步研究

将猪瘟病毒E2基因克隆于我们此前构建的衍生于Semliki Forest病毒(semliki forest virus,SFV)RNA复制子的新型真核表达载体pSFV1CS中,获得重组质粒pSFV1CS-E2。用纯化的pSFV1CS-E2分别转染BHK-21细胞和293T细胞,经间接免疫荧光试验检测显示,CSFV E2基因在转染细胞中得到表达。小鼠接种试验结果表明,10μg或100μg pSFV1CS-E2可诱导小鼠产生猪瘟特异性抗体。     

表达猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5和M融合蛋白的重组腺病毒的构建及其对小鼠的免疫原性

利用口蹄疫病毒(FMDV)2A蛋白具有自我裂解的功能,将其作为连接肽将猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的GP5和M蛋白编码基因串联,置于复制缺陷型腺病毒载体的表达盒中,通过一次转录和翻译,可以同时实现2个蛋白的表达,以发挥GP5蛋白的病毒中和优势和M蛋白的细胞免疫优势作用。分别利用RT-PCR、间接免疫荧光和Western blotting等方法,对获得的重组腺病毒(rAd-GP5-2A-M)进行检测,结果均证明GP5-2A-M蛋白不仅获得了正确表达,而且能自我裂解为GP5和M蛋白。以单独表达GP5(rAd-GP5)、M(rAd-M)和融合表达GP5-M(rAd-GP5-M)的重组腺病毒为对照,研究该重组腺病毒在小鼠体内诱导免疫应答情况,结果表明,虽然4种重组腺病毒均能诱导小鼠产生特异性抗体和细胞免疫反应,但重组腺病毒rAd-GP5-2A-M所诱导产生的体液免疫和细胞免疫应答水平最高。本研究结果提示,利用具有自动裂解功能的FMDV2A多肽构建PRRSV复合基因工程疫苗是一种切实可行的新策略,也为构建其他动物病毒病的基因工程疫苗提供了新思路。     

猪瘟病毒E2基因真核表达质粒的构建及基因疫苗的研究

构建了猪瘟病毒(classical swine fever virus, CSFV)主要保护性抗原E2基因4种不同的真核表达质粒.小鼠免疫试验表明,E2基因上不同的功能区对基因疫苗的免疫应答有很大影响,有信号肽序列的E2基因可诱导产生特异性免疫反应,且无跨膜区序列的E2基因所诱导的免疫应答反应比有跨膜区序列的强,而无信号肽序列的E2基因则不能诱导产生CSFV特异性的免疫反应.攻毒保护试验表明,免疫家兔最少可抵抗10个最小感染剂量(MID)的猪瘟兔化弱毒苗(Hog cholera lap-inized virus, HCLV)的攻击;免疫猪可抵抗致死剂量的CSFV石门株强毒的攻击.     

逆转录病毒载体介导的猪瘟病毒E2基因的真核表达

利用DNA重组技术将猪瘟病毒(Classical swine fever virus , CSFV)石门株囊膜蛋白E2基因插入逆转录病毒载体pBABE-puro 中构建成重组逆转录病毒载体pBABE-puro-E2,该重组逆转录病毒载体与pVSVg质粒经磷酸钙共转染法将其转入293GP细胞中包装逆转录病毒假病毒.用包装的假病毒感染PK-15细胞,经嘌呤霉素筛选阳性细胞后进行流式细胞技术(FACS)分析,结果表明CSFV E2基因在PK-15细胞膜上成功表达.将表达E2蛋白的PK-15细胞腹腔免疫Balb/c小鼠,成功诱导小鼠产生了抗E2蛋白的抗体.     

共表达猪繁殖与呼吸综合征病毒修饰型GP5和M蛋白增强DNA疫苗免疫应答的研究

为了增强猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)DNA疫苗免疫效力,分别以PRRSV ORF5m(修饰型ORF5基因)及ORF6为候选基因,构建了单基因或双基因共表达的真核表达质粒pCI-ORF5m、pCI-ORF6及pCI-ORF5m/ORF6。转染BHK-21细胞,Western blot检测证实ORF5m和ORF6基因均获得正确表达,并且共表达的GP5m和M蛋白能够形成异源二聚体。将构建的表达质粒免疫小鼠,首免后6周共表达ORF5m和ORF6基因的pCI-ORF5m/ORF6免疫组小鼠血清中和抗体全部阳转,8周时最高可达到1:32,同时还可检测到较高的特异性细胞免疫应答,明显高于单独表达ORF5m基因的pCI-ORF5m免疫组。进一步将DNA疫苗免疫断奶仔猪,pCI-ORF5m/ORF6免疫组同样能诱发优于pCI-ORF5m免疫组的中和抗体和细胞免疫反应。上述研究结果表明采用ORF5m和ORF6双基因共表达策略能够显著提高PRRSV DNA疫苗效力,为PRRSV新型疫苗的研制提供了有用的数据。     

猪细小病毒结构蛋白VP1和VP2的基因免疫研究

利用真核表达载体pCIneo和pcDNA3.1( )分别构建了含有猪细小病毒VP1基因的pCIneo VP1和含有VP2基因的pCIneo VP2与pcDNA VP2三种真核表达质粒。将上述三种真核表达质粒分别转染ＩＢＲＳ－２细胞,利用间接ELISA检测表达情况,结果表明上述三种质粒均能在ＩＢＲＳ－２细胞表达,表达产物位于细胞中。在此基础上,利用这三种质粒分别以肌内注射的方式,间隔2周2次免疫小鼠,结果发现所有表达质粒均能诱导产生明显的细胞免疫和体液免疫,其中pCIneo VP1质粒诱导的体液免疫最强,与猪细小病毒灭活疫苗免疫组相当,pCIneo VP2诱导的细胞免疫应答强于PPV灭活组,pCIneo VP1和pCIneo VP2联合免疫并没有加强作用。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4-F112弱毒株NSP2区表达猪瘟病毒E2基因表位的研究

建立共表达猪瘟病毒(Classic swine fever virus,CSFV)E2蛋白主要中和性抗原表位基因的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)反向遗传操作平台,为进一步研究PRRSV作为病毒载体提供实验数据。本研究在PRRSVHuN4-F112疫苗株感染性分子克隆的基础上,采用突变PCR技术将CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因插入HuN4-F112弱毒株PRRSV已鉴定出的两个NSP2蛋白的复制非必需区,经基因片段的克隆、拼接,构建了两株含有CSFV E2蛋白的主要中和性抗原表位基因的感染性PRRSV cDNA克隆psk-HuN4-F112-Δ508-532+E2和psk-HuN4-F112-Δ480-532+E2。用限制性内切酶SwaΙ分别将两株共表达的感染性克隆线性化,之后通过细胞外转录获得病毒RNA,用脂质体法分别将病毒RNA转染BHK-21细胞包装出病毒粒子,再分别将其转接到MARC-145细胞传代拯救出两株病毒。分别对两株拯救病毒进行RT-PCR扩增、酶切和序列分析鉴定。结果表明,两株拯救病毒含有不同于亲本病毒的分子标记(拯救病毒基因组的14 667位因同义突变产生的MluⅠ酶切位点)和插入基因序列。间接免疫荧光试验表明,CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因均能在两株拯救的PRRSV中表达,且能够在其传代过程中稳定遗传。病毒生长特性结果比较显示两株拯救病毒与亲本病毒在MARC-145细胞上具有相似的增殖特性。本研究构建了两株共表达CSFV E2蛋白主要中和性抗原表位基因的PRRSV感染性克隆并获得了拯救病毒,且外源基因能在拯救病毒中稳定表达,为进一步开发新型PRRSV二联疫苗提供了有效的反向遗传操作平台。     

猪瘟病毒结构蛋白Erns在E.Coli中的高效表达及纯化

猪瘟(Classical swine fever,CSF)是由猪瘟病毒(Classical swinefever virus,CSFV)引起的猪的高度接触性传染病,是严重危害养猪业的传染病之一.CSFV基因组为单股正链RNA分子,长约12.3kb,仅编码一个开放性阅读框.位于5'端的囊膜糖蛋白Erns、E1和E2构成了CSFV的外壳,其中Erns和E2参与病毒感染细胞的过程,并能诱导宿主产生保护性免疫应答[1].目前研究的CSFV基因工程疫苗主要以E2蛋白作为抗原,并通过检测Erns的抗体来区分E2标记疫苗免疫猪和野毒感染猪,有利于剔除猪群中潜在的传染源,达到最终消灭猪瘟的目的.氨基酸序列比较发现,CSFV的Erns氨基酸序列中有地衣类与植物核苷酸酶家族的特征序列,属于胞外RNase家族,具有RNase活性,Erns可降解病毒和细胞的RNA,在研究CSFV的致病机制方面具有重要意义[2].本研究利用RT-nPCR技术,克隆到了Erns基因,并利用大肠杆菌表达系统高效表达了Erns蛋白,纯化后的蛋白具有良好的生物学活性,为进一步建立Erns抗体的检测方法和探讨Erns蛋白在CSFV致病过程中的作用奠定了基础.     

牛疱疹病毒Ⅰ型VP22和猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5融合基因DNA疫苗的免疫效应

为了提高表达GP5的猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）DNA疫苗的免疫效应,将具有蛋白转导功能的牛疱疹病毒1型（BHV-1）VP22基因插入到经过修饰具有更好免疫原性的PRRSV修饰型ORF5基因（ORF5M）上游,构建VP22和ORF5M融合表达的真核表达质粒pCI-VP22-ORF5M。经间接免疫荧光试验（IFA）和Westernblot检测证实体外表达后,免疫BALB/c小鼠,检测小鼠免疫后的GP5特异性ELISA抗体、抗PRRSV中和抗体和脾淋巴细胞增殖反应,并与非融合的真核表达质粒pCI-ORF5M进行比较。结果显示,融合表达VP22-GP5的DNA疫苗 pCI-VP22ORF5M诱导的体液免疫和细胞免疫反应均明显高于非融合表达的DNA疫苗pCI-ORF5M,表明蛋白转导相关蛋白BHV-1 VP22能显著增强表达GP5的PRRSV DNA 疫苗的免疫效应,有效发挥了基因免疫佐剂效应;这为研制PRRSV高效DNA疫苗奠定了基础,同时也为其它疾病的高效新型疫苗研究提供了思路。     

IL-12对巨细胞病毒DNA疫苗免疫增强作用的研究

白介素12(interleukin 12,IL-12)主要和细胞免疫应答有关,是免疫过程中重要的调节因子。本研究探讨IL-12对编码巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)即刻早期基因IE1的DNA疫苗的免疫增强作用。将CMVIE1质粒DNA单独或与编码IL-12的质粒DNA共同免疫小鼠,然后用致死量病毒攻击小鼠。通过检测小鼠体内诱导的细胞免疫应答、小鼠的存活率、体重丢失率、器官中的病毒滴度等来评价IL-12对疫苗免疫的佐剂效果。结果显示,与单独疫苗免疫组相比,IE1 DNA联合IL-12 DNA免疫组能够在小鼠体内诱导更高的细胞免疫应答水平,同时能够降低器官中的病毒滴度,显著提高保护率,从而更好地抵抗病毒攻击。实验证明,IL-12能够作为巨细胞病毒IE1 DNA疫苗的佐剂,提高免疫保护效果。     

表达猪瘟病毒E2蛋白的BacMam病毒的构建及其免疫原性分析

含具有哺乳动物细胞活性的启动子的重组杆状病毒(BacMam病毒)可有效转导多种哺乳动物细胞,并被广泛用于开发新型非复制型载体疫苗．将水泡性口炎病毒G蛋白(VSV-G)基因插入多角体启动子下游,得到经修饰的杆状病毒转移载体,将对虾白斑综合症病毒(WSSV)ie1启动子控制下的猪瘟病毒E2基因表达盒插入此载体中,构建了BacMam病毒BacMam/G-ie1-E2,以其感染Sf9细胞和转导HeLa细胞,通过间接免疫荧光试验和Western blot分析检测E蛋白的表达,同时用BacMam病毒直接免疫小鼠,用检测猪瘟病毒抗体的间接ELISA方法检测免疫小鼠血清抗体,用基于CFSE和WST-8的淋巴细胞增殖试验评价其细胞免疫应答．结果显示,BacMam/G-ie1-E2能同时在昆虫细胞和哺乳动物细胞中高效表达E2蛋白,免疫小鼠能诱导产生针对猪瘟病毒的特异性抗体,免疫小鼠脾细胞经猪瘟病毒刺激后能诱导特异性的淋巴细胞增殖．这表明,由BacMam病毒介导的基因转移有望用于开发针对猪瘟病毒的非复制型载体疫苗．     

A suicidal DNA vaccine co-expressing two major membrane-associated proteins of porcine reproductive and respiratory syndrome virus antigens induce protective responses

We constructed a suicidal DNA vaccine pSFV-ORF5m/ORF6 co-expressing GP5m (a modified GP5) and M proteins of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV). In mice immunization, specific immune responses were elicited by the suicidal DNA vaccine pSFV-ORF5m/ORF6. The immunogenicity and protective efficiency was then evaluated in piglets immunized with pSFV-ORF5m/ORF6 before virus challenge: PRRSV-specific neutralizing antibodies and lymphocyte proliferative responses were developed. Post-PRRSV challenge, these immune responses were further boosted and partial protection was obtained.     

Ubiquitin基因介导下的PRRSV GP5基因免疫特性研究

目的：探讨泛素基因对GP5基因免疫的影响。泛素-蛋白酶体途径是一种高效蛋白降解途径,主要负责真核细胞内蛋白选择性降解。方法：本研究将ORF5DNA片段克隆到含泛素（Ub）基因的表达载体pCMV-Ub和pCMV载体,构建成重组质粒pCMV—Ub-GP5和pCMV-GP5。两种质粒DNA肌肉注射免疫BALb／c小鼠后,分别检测体液免疫反应和细胞免疫反应,比较GP5单基因和Ub—GP5融合基因DNA免疫所诱生免疫应答的强度。结果：二者均可诱生PRRSVELISA抗体和中和抗体,其抗体水平无明显差别,但Ub-GP5融合基因诱生的淋巴细胞反应和CTL反应明显高于GP5基因。结论：泛素基因可以促进GP5诱生细胞免疫反应。     

表达猪繁殖与呼吸综合征病毒修饰型GP5m蛋白的重组伪狂犬病毒的构建及其在小鼠的免疫反应

猪伪狂犬病毒（PRV）是一种良好的兽用活病毒疫苗载体。但以PRV基因缺失疫苗株TK^-/gE^-/LacZ⁺为载体表达PRRSV GP5的重组病毒TK^-/gE^-/GP5⁺免疫实验动物后难以激发抗PRRSV的中和抗体。为了进一步增强这种重组病毒的免疫效力,用具有更好免疫原性的修饰的ORF5基因（ORF5m）代替天然ORF5基因,构建了表达PRRSV的修饰型GP5m蛋白的重组伪狂犬病毒TK^-/gE^-/GP5m⁺。经PCR、Southern blot、Western blot 证实构建正确,并能表达具有活性的GP5m蛋白。将TK^-/gE^-/GP5m⁺与TK^-/gE^-/GP5⁺分别免疫Balb/c小鼠,结果TK^-/gE^-/GP5m⁺免疫小鼠不仅产生了较高水平的抗PRRSV的中和抗体(3/6只达到了1∶16),而且在诱导PRRSV特异性细胞免疫方面也显著优于TK^-/gE^-/GP5⁺,表明TK^-/gE^-/GP5m⁺是一种极有希望的PRRSV和PRV二价基因工程候选疫苗。     

Recombinant Encephalomyocarditis Viruses Elicit Neutralizing Antibodies against PRRSV and CSFV in Mice

Encephalomyocarditis virus (EMCV) is capable of infecting a wide range of species and the infection can cause myocarditis and reproductive failure in pigs as well as febrile illness in human beings. In this study, we introduced the entire ORF5 of the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) or the neutralization epitope regions in the E2 gene of the classical swine fever virus (CSFV), into the genome of a stably attenuated EMCV strain, T1100I. The resultant viable recombinant viruses, CvBJC3m/I-ΔGP5 and CvBJC3m/I-E2, respectively expressed partial PRRSV envelope protein GP5 or CSFV neutralization epitope A1A2 along with EMCV proteins. These heterologous proteins fused to the N-terminal of the nonstructural leader protein could be recognized by anti-GP5 or anti-E2 antibody. We also tested the immunogenicity of these fusion proteins by immunizing BALB/c mice with the recombinant viruses. The immunized animals elicited neutralizing antibodies against PRRSV and CSFV. Our results suggest that EMCV can be engineered as an expression vector and serve as a tool in the development of novel live vaccines in various animal species.     

Construction and immunogenicity of recombinant pseudorabies virus expressing the modified GP5m protein of porcine reproduction and respiratory syndrome virus

Pseudorabies virus (PRV),an alpha-herpesvirus,has been developed as a live viral vector for animal vaccines.However,the PRV recombinant virus TK-/gE-/GP5+expressing GP5 of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV),based on the PRV genetically depleted vaccine strain TK-/gE-/LacZ+,scarcely stimulated the vaccinated animals to produce neutralizing antibodies against PRRSV.To develop a booster-specific immune response of such PRV recombinants,the ORF5m gene (the modified ORF5 gene having better immune responses)was substituted for the ORF5 gene and introduced into PRV TK-/gE-/LacZ+,resulting in a PRV recombinant named TK-/gE-/GPSm+,which expressed the modified GPSm protein.The recombinant virus was confirmed using PCR,Southern blotting and Western blotting.TK-/gE-/GPSm+and TK-/gE-/GP5+expressing the authentic GP5 protein were inoculated into Balb/c mice to evaluate their immune responses.The results indicated that the protecting neutralization antibodies (the 3/6 vaccinated mice obtained 1:16)and cell immune responses induced by TK-/gE-/GPSm+against PRRSV were higher than that induced by TK-/gE-/GP5+.Thus,the development of the new PRV recombinant expressing the modified GP5m protein as a candidate vaccine established the basis for the study of bivalent genetic engineering vaccines against PRRSV and PRV.     

甲型H5N1流感病毒M2与HA双基因载体疫苗在小鼠体内的免疫学评价

高致病性H5N1亚型禽流感病毒 (AIV) 严重威胁到人类健康,因此研制高效、安全的禽流感疫苗具有重要意义。以我国分离的首株人H5N1亚型禽流感病毒 (A/Anhui/1/2005) 作为研究对象,PCR扩增基质蛋白2 (M2) 和血凝素 (HA) 基因全长开放阅读框片段,构建共表达H5N1亚型AIV膜蛋白基因 M2和HA的重组质粒pStar-M2/HA。此外,还通过同源重组以293细胞包装出表达M2基因的重组腺病毒Ad-M2以及表达HA基因的重组腺病毒Ad-HA。用间接免疫荧光 (IFA) 方法检测到了各载体上插入基因的表达。按初免-加强程序分别用重组质粒pStar-M2/HA和重组腺病毒Ad-HA+Ad-M2免疫BALB/c小鼠,共免疫4次,每次间隔14 d。第1、3次用DNA疫苗,第2、4次用重组腺病毒载体疫苗,每次免疫前及末次免疫后14 d采集血清用于检测体液免疫应答,末次免疫后14 d采集脾淋巴细胞用于检测细胞免疫应答。血凝抑制 (HI) 实验检测到免疫后小鼠血清中的HI活性。ELISA实验检测到免疫后小鼠血清中抗H5N1亚型流感病毒表面蛋白的IgG抗体。ELISPOT实验检测到免疫后小鼠针对M2蛋白和HA蛋白的特异性细胞免疫应答。流感病毒M2与HA双基因共免疫的研究,为研究开发新型重组流感疫苗奠定了基础。     

表达猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白重组伪狂犬病毒的构建及其生物学特性分析

将猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,PRRSV）CH-1a株GP5基因插入到伪狂犬病病毒（Pseudorabies Virus,PRV）Bartha-K61株TK基因中,获得了一株TK^-／gE^-表型的重组伪狂犬病病毒,命名为rPRV—GP5。经生长动力学、表达动力学和间接免疫荧光证实PRRSV GP5在重组病毒中获得了表达,表达蛋白的抗原性与亲本病毒相似,rPRV-GP5在不同的细胞上毒价和细胞病变与Bartha—K61比较无显著差异。4只PRV抗体阴性的绵羊,每只接种10^6.0。PFU的rPRV-GP5可以完全抵抗10^3LD50伪狂犬病强毒S株的攻击。10头PRV、PRRSV抗体阴性的仔猪滴鼻接种rPRV-GP5 10^7.0 PFU／头并在接种后63d攻击PRRSV CH-1a株10^5.0 TCID50／头,攻毒后3d和5d出现了PRRSV荧光抗体和ELISA抗体,在政毒后14d检测到了PRRSV中和抗体,Bartha—K61活疫苗组和对照组至实验结束时仍未检测到PRRSV中和抗体。这说明rPRV-GP5免疫产生了针对PRRSV的回忆性免疫应答。     

汉滩病毒84Fli株DNA疫苗诱导小鼠免疫应答的初步研究

为了加强我国病毒性出血热的防治,本研究将汉滩病毒84Fli株核蛋白S和糖蛋白M编码片段分别克隆至pcDNA3.0载体,构建了pcDNA3/84S和pcDNA3/84M重组质粒,等量混合采用肌肉注射途径免疫C57BL/6小鼠,免疫3次,每次间隔2周,同时与双价出血热病毒灭活疫苗进行对比。ELISA及免疫荧光(IFA)分别检测小鼠血清中汉滩病毒核蛋白及糖蛋白特异性抗体,流式细胞仪和ELISPOT方法分析小鼠免疫后的细胞免疫水平。微量中和试验检测小鼠血清抗体的的中和活性。结果显示,DNA疫苗免疫组C57BL/6小鼠在初次免疫2周后即能检测到汉滩病毒核蛋白与糖蛋白的特异性抗体,与灭活疫苗组相比,重组质粒诱导的抗体滴度高,产生时间早,产生的抗体具有中和活性;同时可诱导产生特异性细胞免疫应答。研究表明,汉滩病毒pcDNA3/84S和pcDNA3/84M重组质粒能有效刺激小鼠产生特异性体液免疫和细胞免疫应答。     

共表达猪呼吸与繁殖障碍综合征病毒NJ-a株ORF4、ORF5与ORF6基因重组改良型痘苗病毒安卡拉株的构建

为探讨共表达猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcinerep roductive and respiratory syndrome Virus,PRRSV)保护性抗原基因的重组改良型痘苗病毒安卡拉株(Modified Vaccinia Virus Ankala,MVA)的免疫效力,将PRRSVNJ-a株ORF4、ORF5和ORF6基因插入转移载体pⅡLR中,获得了三基因共表达的转移载体pⅡLR-ORF5/ORF6/ORF4,通过同源重组的方法获得重组病毒rMVA-GP5/M/GP4。以lacZ为报告基因进行噬斑筛选和重组病毒纯化后,PCR方法证明ORF4、ORF5和ORF6成功的插入MVA基因组中;经Western blot检测与间接免疫荧光试验证实,重组病毒感染细胞能正确表达PRRSVGP4、GP5与M蛋白。用rMVA-GP5/M/GP4免疫6周龄Babl/C小鼠,首免后3周可检测到特异性PRRSV中和抗体,8周后中和抗体效价可达25,并能继续维持4周;淋巴细胞增殖试验结果表明,重组病毒免疫小鼠产生强烈的特异性细胞增殖反应。上述研究结果表明rMVA-GP5/M/GP4具有良好的免疫原性,可作为预防PRRS的候选疫苗进一步研究。