鱼用基因工程疫苗载体的研究进展

疫苗载体是基因工程疫苗研制过程中的一种应用极为广泛的工具。它在病原基因的表达方面显示了独特的优越性及广阔的开发和应用前景。应用疫苗载体已成功构建了多种鱼用基因工程疫苗。现就鱼用基因工程疫苗载体的研究进展进行综述,以期为新型疫苗的研制提供参考。     

基因转移与肿瘤基因工程疫苗

综述了近年来有关利用基因转移技术修饰肿瘤细胞制备肿瘤基因工程疫苗的最新研究进展,着重阐述了逆转录病毒载体介导的基因转移及其安全性;归纳了目前可用于肿瘤基因工程疫苗的各种目的基因的特点及作用并对这类肿瘤疫苗制备过程中所存在的问题进行了分析.     

基因工程疫苗的病毒载体

病毒基因工程疫苗是以活病毒为载体将一段外源基因导入机体细胞内,并使外源基因维持较高水平的表达。通过使用复制型或复制缺陷型载体能使表达的抗原诱生机体产生相应的体液抗体,并能引起机体产生细胞介导的免疫反应及粘膜免疫反应。本文主要介绍有可能用于基因工程疫苗的DNA及RNA病毒载体构建及其应用。     

基因工程技术在免疫学中的应用

基因工程技术已越来越广泛渗透到包括免疫学在内的生命科学的各个领域,无论在应用基础还是在开发研究方面都取得了惊人的进展,大量的基因工程疫苗、基因工程抗体、基因工程细胞因子和基因工程化细胞治疗技术等,已成功地应用于临床。１基因工程疫苗疫苗是免疫防治的重要...     

CELO病毒载体在人类和动物疾病控制上的应用

CELO病毒的DNA长43．8kb,具有末端倒转重复序列(ITR),基因结构与人腺病毒的比较,无可识别的E1、E3和E4区,但存在可替代的新读码框。2个fiber基因是病毒毒力基因,表达2个不同的蛋白,在病毒复制扩散中起作用,缺失fiberl导致柯萨奇病毒和腺病毒受体(CAR)的特异性转导作用消失,使CELO病毒只能感染禽类细胞,不能感染哺乳类动物细胞。在基因组的某些区段可以删除并插入外源基因不影响病毒复制。CELO病毒及其载体可在廉价的鸡胚中得到大量复制。CELO病毒的这些特性为其发展成新型基因工程载体提供了条件。插入表达外源基因制备疫苗成为可能,新型的无病毒基因的载体也可以应用ITR及一些调控元件、包装信号共同构建形成。CELO病毒与人腺病毒属于同一属,CELO病毒作为基因工程载体有同样的特性,并且具有种属特异性和安全性,在动物基因工程疫苗的研制方面有特殊而广阔的研究和应用前景。     

天坛株痘苗病毒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,提出使用天坛痘苗病毒疫苗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。     

新型兽用疫苗的研究进展

新型兽用疫苗是免疫学和病毒学的研究热点,主要包括亚单位疫苗、基因工程缺失苗、重组病毒活载体疫苗和基因疫苗。上前已经被广泛的应用于研究和疫病的防治上。最近的疫苗发展方向集中于在基因疫苗上。高效、安全、稳定、成本低是疫苗开发的重点。本文介绍了新型疫苗的现状,以及今后发展的趋势和策略。     

腺病毒载体在疫苗研究中的应用

以病毒为载体的活疫苗为疾病预防和治疗研究提供了新手段。目前用于疫苗研究的病毒载体主要包括痘苗病毒载体、腺病毒载体、腺相关病毒载体、单纯疱疹病毒载体及逆转录病毒载体等。其中,重组腺病毒载体因其基因组大小适中,易于基因重组操作,繁殖滴度高,易于大量制备和保存,宿主范围广,转导效率高,安全性好,能刺激机体产生强烈的体液和细胞免疫反应等特点,而被广泛应用于重要感染性疾病及恶性肿瘤的疫苗研究。腺病毒载体在人免疫缺陷病毒(HIV)疫苗研究和临床试验中的成败更是备受关注。然而,与其他载体疫苗一样,机体对载体的免疫反应仍是阻碍腺病毒载体疫苗在临床中广泛应用的主要问题。那么,腺病毒载体解决这类问题的优势何在?我们简要综述腺病毒载体的特点及其在疫苗研究中的应用和存在的问题,为进一步优化和利用腺病毒载体在疫苗方面的研究提供参考。     

乳酸乳球菌载体疫苗

乳酸乳球菌是一种在食品工业中广泛应用的安全级微生物,应用基因工程手段能使乳酸乳球菌表达多种病毒、细菌、寄生虫的外源蛋白。乳酸乳球菌可经粘膜途径免疫,能有效递呈抗原,诱导外源蛋白的特异性免疫应答,并能同时诱导粘膜免疫与全身免疫,因此可作为潜在的疫苗载体。本文对乳酸乳球菌载体疫苗的优势、应用以及疫苗设计时需要考虑的问题进行了概述。     

有关疫苗的几个概念

在过去的100多年里．疫苗在预防病毒和细菌性的传染病方面起了非常大的作用,为人类健康和畜牧业的发展做出了重要的贡献。随着分子生物学和基因工程技术的发展和应用,近20年中．基因工程疫苗的研究取得了快速的进展,各种新型的基因工程疫苗应运而生。关于疫苗,特别是一些新型的基因工程疫苗．许多人还不是很了解．现将有关疫苗的几个概念整理如下,供教学工作者参考。     

猪链球菌2型基因工程疫苗研究进展

猪链球菌2型引起的链球菌病是一种重要的人兽共患传染病。目前对于猪链球菌病的预防主要依靠灭活疫苗,而灭活疫苗对于同源菌的攻击保护率仅在70%左右,对异源菌的攻击保护率更低。目前对于猪链球菌2型基因工程疫苗的研究主要有两个方面,一是对某些毒力因子缺失的基因缺失疫苗的研究,由于尚未发现猪链球菌2型的标志性毒力因子,因此这方面的研究尚不太多;二是对基因重组亚单位疫苗的研究。随着分子生物学技术的发展,许多学者对猪链球菌2型的具有免疫原性的一些蛋白片段进行分析、重组、表达,以期制造出可以对猪链球2型进行有效预防的基因工程疫苗。由于猪链球菌2型的毒力因子复杂,对其毒力因子及其基因组成的研究尚不彻底,随着研究的深入,如在基因工程疫苗方面取得突破性进展,对于猪链球菌2型引起的链球菌病的预防与控制必将有着重要意义。     

A potential approach for gene therapy targeting hepatoma using a liver-specific promoter on a retroviral vector.

Recent technological advances made in molecular biology and in vitro culture of human and other mammalian cells have led to broad medical and scientific acceptance of the feasibility of gene therapy for genetic diseases. Cancer might practically be one of the attractive targets for such therapy. For the treatment of cancer, it is important to manipulate the gene of interest such that it is expressed solely in cancer cells. We have developed a tissue-specific gene expression system, based on a tissue-specific promoter on a retroviral vector. A murine ecotropic retroviral vector was constructed in which the Escherichia coli beta-galactosidase gene served as a reporter; it was expressed under control of the albumin enhancer element and promoter. The tissue specificity of this vector was first assessed in vitro, and beta-galactosidase activity was detected exclusively in hepatoma cell lines. This recombinant retrovirus was injected directly into a subcutaneous tumor composed of transplantable murine MH-134 hepatoma cells, and expression of the gene was observed in vivo. Then this recombinant retrovirus was injected via the spleen or directly into the liver, resulting in the gene expression in dividing hepatocytes in partially hepatectomized mice, but not in nondividing hepatocytes in normal mice. Gene transfer specific to dividing hepatocytes and expression by means of retroviral vectors should possess high potential for selective elimination of hepatoma cells surrounded by nondividing normal hepatocytes.     

Transient gene expression mediated by integrase-defective retroviral vectors

Nonintegrating retroviral vectors were produced from a Moloney murine leukemia virus (MoMLV)-based retroviral vector system by introducing a point mutation into the integrase (IN) gene of the packaging plasmid. The efficacy of IN-defective retroviral vectors was measured through the transient expression of ZsGreen or luciferase in human cell lines. The IN-defective retroviral vectors could transduce target cells efficiently, but their gene expression was transient and lower than that seen with the integrating vectors. IN-defective retroviral vector gene expression decreased to background levels in fewer than 10 days. Southern blot analysis of transduced K562 cells confirmed the loss of a detectable vector sequence by 15 days. The residual integration activity of the IN-defective vector was 1000- to 10,000-fold lower than that of the integrating vector. These results demonstrate that the IN-defective retroviral vectors can provide a useful tool for efficient transient gene expression targeting of primary hematopoietic stem cells and lymphoid cells.     

共表达siRNA和hIL-12的新型乙肝多表位DNA疫苗的研究

目的 构建含有靶向乙肝表面抗原(HBsAg)基因的siRNA、乙肝复合多表位抗原基因和hIL-12共质粒表达的新型DNA疫苗,并在HepG2细胞中检测siRNA的效果以及各基因的表达。方法 设计并合成复合多表位HBV抗原基因,将其与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因融合克隆进真核表达载体pVAX1的多克隆位点中,同时将带CMV启动子的完整hIL-12表达单元克隆进载体的BspH I位点之间,再设计并合成乙肝siRNA表达单元,将其克隆进载体的Mlu I位点之间,得到真核三元共表达重组质粒pVAX1-siHB-HB-EGFP-hIL12。以该重组质粒瞬时转染人肝癌细胞系HepG2,通过EGFP的荧光标记观察多表位抗原的表达,以ELISA测定培养细胞上清中hIL-12的表达,以rtPCR检测siRNA对HBsAg基因的沉默效果。结果 经酶切鉴定和测序证实共表达siRNA、hIL-12的HBV 多表位DNA疫苗构建成功。转染细胞中检测到绿色荧光,证实抗原表达;转染后48 h hIL-12的检出量为1 289 pg/mL细胞上清,72 h检出量为1 712 pg/mL细胞上清;转染后HBsAg表达量明显降低,证实siRNA效果良好。结论 成功构建乙肝复合多表位抗原基因与siRNA、hIL-12共质粒表达的DNA疫苗,并能在真核细胞中有效表达抗原与hIL-12基因,而且siRNA对HBsAg显示出明显的沉默效果。我们的工作为进一步研究该复合型DNA疫苗抗HBV的治疗效果打下基础。     

Construction of a trivalent candidate Shigella vaccine strain with host-vector balanced-lethal system

A trivalent live Shigella vaccine candidate FSD01 against S. flexneri 2a, S. sonnei and S. dysen-teriae I was constructed. This candidate strain was based on the S. flexneri 2a vaccine T32. By homologous recombi-nation exchange, the chromosomal asd gene of T32 was site-specifically inactivated, resulting in the strain unable to grow normally in LB broth, while another asd gene of S. mutans was employed to construct an Asd complementary vector. This combination of asd 'host/ Asd vector formed a balanced-lethal expression system in T32 strain. By use of this system, two important protective antigen genes coding for S. sonnei Form I antigen and Shiga toxin B subunit were cloned and expressed in T32, which led to the construction of trivalent candidate vaccine FSD01. Experimental results showed that this strain was genetically stable, but its recombinant plasmid was non-resistant. Moreover, it was able to effectively express trivalent antigens in one host and induce protective responses in mice against the     

Expression of PiT1 and PiT2 retroviral receptors and transduction efficiency of tumor cells

Recombinant retroviral vectors are still the most common gene delivery vehicles for gene therapy purposes, especially for construction of genetically modified tumor vaccines (GMTV). However, these vehicles are characterized by relatively low titre and in the case of many tumor cell lines, low transduction efficiency. We constructed bicistronic retroviral vector pseudotypes of amphotropic murine leukemia virus (A-MuLV) and gibbon ape leukemia virus (GaLV), encoding enhanced green fluorescent protein (EGFP) as a rapid and easily detectable reporter gene. Transduction of five different human melanoma and four renal carcinoma cell lines by these two virus pseudotypes revealed differences in transduction efficiency, which wase markedly lower for the renal carcinoma cell lines. Stimulation of retroviral receptor expression (PiT1 and PiT2) by phosphate depletion induced a limited increase of receptor mRNA levels, but did not improve the gene transfer efficiency. In contrast, simultaneous transduction with both vector pseudotypes markedly increased the transduction efficiency, compared to GaLV or A-MuLV alone. The same effect could be achieved by several repeated exposures of target cells to fresh vector preparation. Overexpression of GaLV receptor (PiT1) in target cells significantly increased the transduction rate and enabled retrovirus mediated gene transfer into the cells which normally are not transducible by GaLV pseudotypes. We demonstrated that, using different transduction strategies, the relatively inefficient, widely used retroviral vector systems could be significantly improved.     

猪圆环病毒2型－细小病毒－伪狂犬重组病毒免疫小鼠试验研究

为了研究表达猪2型圆环病毒ORF2基因和猪细小病毒VP2基因的重组伪狂犬病毒疫苗株SA215(D)的疫苗价值,对该病毒株安全性、免疫原性、保护力及对PRV Fa株定值进行了研究。研究结果表明重组病毒SA215（D）毒力显著低于PRV Fa强毒株,可以抵御伪狂犬病强毒Fa株的攻击,并能抵御其在小鼠体内的定植;抗体检测显示SA215（D）免疫小鼠后第2周抗PRV、PCV2和PPV的抗体水平均很低,加强免疫后第4周抗体水平大幅上升,且显著高于阴性对照组,而与阳性对照组无明显差异,表明SA215（D）可诱导小鼠产生体液免疫反应。淋巴细胞增殖试验显示SA215（D）可诱导小鼠产生较强的淋巴细胞增殖反应,与亲本株SA215组相比,差异显著(0.01     

表达乙型脑炎病毒E蛋白重组减毒沙门菌活载体疫苗株的构建

目的:构建表达乙型脑炎病毒(JEV)E蛋白的口服重组减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株。方法:克隆JEV E基因,将其插入表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-E,将重组质粒电转入鼠伤寒沙门菌疫苗株X4550(缺失asd、cya、crp基因),获得重组疫苗菌株X4550(pYA3341-E);鉴定重组菌E蛋白的表达,测定重组菌的稳定性、生长曲线、安全性,以及小鼠的免疫试验和血清中和试验。结果:酶切鉴定和序列测定证实重组质粒构建成功;SDS-PAGE检测有目的蛋白条带;Western印迹证实表达的E蛋白能与猪抗JEV阳性血清特异性结合;重组菌株在体外营养选择压力下,可稳定地携带重组质粒传代繁殖,在体内可较稳定地定居于肠系膜淋巴结和脾脏;小鼠口服试验证实重组菌无毒性作用,安全可靠;小鼠口服重组菌免疫,ELISA检测产生了抗JEV抗体;中和试验表明产生的抗体具有中和活性。结论:构建了能稳定表达JEV E蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌疫苗株X4550(pYA3341-E),为研究乙型脑炎口服基因工程疫苗奠定基础。     

基于逆转录病毒载体的外源基因表达系统的评价和应用

逆转录病毒表达系统是基因治疗研究和RNA干扰技术广泛采用的外源基因表达系统。文中以增强型绿色荧光蛋白 (EGFP) 基因的表达水平和稳定性为指标,比较逆转录病毒表达载体pQCXIN和pcDNA3.1(+) 表达质粒介导的外源基因在HEK293细胞和CHO-K1细胞的表达效率。病毒感染HEK293细胞和CHO-K1细胞的相对荧光强度 (Relative fluorescence intensity,RFI) 均约为对应的质粒转染细胞的2倍。多轮反复感染逆转录病毒表达载体能有效提高HEK293细胞表达EGFP的效率。HEK293细胞经4轮病毒感染后的RFI值较1次病毒感染HEK293细胞的RFI值约提高2倍。此外,逆转录病毒表达载体介导的外源基因表达的稳定性优于质粒转染的外源基因表达。采用携带人重组活性蛋白C (Recombinant human activated protein C,rhAPC) 基因的pQCXIN和HEK293细胞进一步验证了逆转录病毒载体介导的外源基因表达效率,构建了rhAPC表达水平为10~15 mg/(106 cells·d) 的HEK293细胞系。研究结果表明,逆转录病毒表达系统是有应用价值的介导外源基因在哺乳动物细胞高效表达的技术途径。