四份中国HCV阳性血清中包膜蛋白E1/E2准种基因的序列分析及新型插入突变的发现

为分析四份中国丙型肝炎病毒（HCV）阳性血清中包膜蛋白E1/E2基因的准种特征。本研究对从4份中国HCV阳性血清（1b亚型：274、366、383;2a亚型：283）中提取的HCV核酸,采用逆转录-聚合酶反应扩增编码全长E1/E2蛋白（191～764aa）的基因片段,随机挑取多个克隆测序。根据E1/E2基因核苷酸的序列与其他相关序列（来自于GenBank）构建亲缘性关系进化树,进行核苷酸与氨基酸同源性分析并对重要的基因位点进行分析。共获得阳性克隆序列43个（274株10个,283株12个,366株13个,383株8个）,发现高变区HVR1、HVR2的基因异质性高,而其他抗体中和表位及跨膜区I、II及N末端糖基化位点相对保守。并首次发现在HCV 2a亚型（283血清）中多个准种序列存在1279nt（E1区,313aa）处单碱基插入优势基因突变,导致HCV包膜蛋白编码突变与中断（E2区,398aa）。本研究对中国HCV代表株包膜蛋白E1/E2编码基因的准种多样性及一种新型插入突变进行了描述,可为进一步研究HCV免疫逃避与慢性化机制提供重要信息。关键词：丙型肝炎病毒;包膜蛋白;序列分析;准种;插入突变     

三种丙型肝炎包膜感染性假病毒颗粒的制备及初步应用研究

In this study, three expression vectors encoding unmodified glycoproteins E1 and E2 from H77 (1a), Hebei (1b) and JFH1 (2a) strains were constructed to form pVRC-H77-E1E2, pVRC-HeBei-E1E2 and pVRC-JFH1-E1E2 expressing constructs. The protein expression was confirmed by immunofluorescene assay(IFA) and Western blot. The Lentiviral vector has the ability to package the cellular membrane into pseudo-particles. The plasmid expressing HCV E1-E2 glycoproteins in native form was co-transfected into 293FT cells with a lentiviral packaging plasmid (pHR'CMV delta R8.2)and a self-inactivated (SIN) transfer plasmid (pCS-CG) containing a reporter EGFP gene to produce infectious HCV pseudo-particles(pp). Flow cytometry assays showed that the HCVpp could infect Huh7 and Huh7-CD81, and the infectivity in Huh7-CD81 was about 2-3 times higher than that in Huh7 cells. Meanwhile, HCVpp could neither infect non-liver cells, for example, the 293 cells, nor HepG2 cell . Titration of HCVpp by p24 ELISA assay or infection assay showed that this HCVpp may contain 5-25 ng/mL p24 or 10(4)-10(5) TU (transducing unit)/ ml. An in vitro HCV neutralizing assays based on HCVpp (1a, 1b, 2a) were then established using AP33, a monoclone antibody with cross-neutralizing ability to different HCV strains. The neutralizing ability of the antibodies from HCV infected patients was further studied with this HCVpp system. In summary, three kinds of HCVpp (1a, 1b, 2a subtype) were successfully developed; In vitro HCV neutralizing assays based on HCVpp and SIN lentiviral system were established. This system paves a way for characterization of early steps of HCV infection (host tropisms, receptor binding, membrane fusion, et al. ) or screening anti-HCV drugs (such as inhibitor to virus entry). This system can be further applied to assess the human immune responses in HCV patients or evaluate HCV vaccine candidates.     

应用慢病毒载体携带HBV基因组DNA制备乙型肝炎病毒感染小鼠模型的影响因素分析

应用慢病毒载体构建不同HBV转导质粒,通过高压水动力法尾静脉注射小鼠,比较不同HBV转导质粒、剂量(5μg和10μg)、小鼠品系(Balb/c和C57BL/6)及鼠龄(6周龄和18周龄)对建立HBV感染模型的影响。不同的时间点尾静脉采血,ELISA检测血清HBsAg、HBeAg的表达水平及动力变化,Real-time PCR检测血清及肝组织病毒载量;免疫组织化学法检测肝组织HBcAg的定位与表达。1.3倍HBV基因组慢病毒载体转导质粒(pCSHBV1.3)优于1.1倍与1.2倍HBV基因组转导质粒(pCS-HBV1.1or pCS-HBV1.2);pCS-HBV1.3注射Balb/c小鼠后抗原表达维持时间短,抗体出现早;pCS-HBV1.3注射C57BL/6小鼠后,HBsAg、HBeAg抗原表达及血清HBV DNA水平维持时间长;且注射5μg质粒相对于10μg质粒注射小鼠后抗原表达维持时间更长;而6周龄和18周龄小鼠血清均可在较长时间内检测到HBsAg、HBeAg及HBV DNA的表达,但在注射后35周内,前者的表达量均高于后者;所有注射质粒的小鼠肝组织中均可检测到HBcAg的表达,且在血清HBV感染标志转阴时均可检测到肝内HBV DNA的存在。注射质粒的HBV基因组长度、剂量以及宿主的遗传背景均对建立乙肝成体转基因小鼠模型有影响,且发现以5μg含1.3倍HBV基因组的转导质粒pCS-HBV1.3注射6周龄C57BL/6小鼠,HBV抗原表达和HBV DNA水平维持时间长,更适合建立HBV持续感染模型。     

Semliki森林病毒衍生的DNA疫苗与常规DNA疫苗的比较

比较Semliki森林病毒(SFV)衍生的复制型DNA疫苗载体(复制型载体)和常规非复制型DNA疫苗载体(非复制型载体)的导入效率、表达效率、诱导凋亡率和免疫效果,从而评价其作为DNA疫苗载体的应用前景.使用等量SFV载体和常规DNA载体同等效率转染细胞后,复制型载体表达强度比非复制型载体高约3倍,其诱导凋亡的能力是非复制型载体的11倍;以不同剂量的SFV载体和常规DNA载体分别转染BHK21细胞,复制型载体各剂量组载体的表达量均高于非复制型载体.复制型载体在1μg组出现峰值,而非复制型载体则出现在4μg组.体内免疫的结果表明,SFV载体pSCA-SS1免疫的各组小鼠中,低剂量1μg组小鼠的总抗体滴度高于10μg和100μg剂量组;1μg pSCA-SS1免疫的小鼠产生的总抗体滴度与CTL水平,分别与pcDNA3-SS1免疫的小鼠中10μg和100μg组相当.但10μg、100μg组pSCA-SS1免疫小鼠的总抗体及CTL水平,都低于pcDNA3-SS1免疫的小鼠的10μg、100μg组.结果提示:SFV衍生的复制型DNA疫苗载体,在低剂量组时即可诱生与常规DNA疫苗载体高剂量组相近的免疫效果.     

表达HIV-1六种基因的非复制型重组痘苗病毒在CEF细胞中遗传稳定

本研究目的是了解表达HIV-1六种基因的非复制型重组痘苗病毒(rNTV-C)的遗传稳定性(包括病毒载体和六种外源基因:gp160、gag、polr、evt、at和nef)。我们将rNTV-C在原代鸡胚成纤维细胞(CEF)中连续传代至25代,对第9、12、15以及25代病毒载体基因的稳定性、六种外源基因的稳定性、外源基因表达的稳定性以及外源基因的丢失率进行研究。结果显示:各代病毒均保持了非复制型天坛株痘苗病毒载体特点且传代稳定;HIV-1目的基因序列与原设计序列相符、重组位点正确且遗传稳定,连续传25代核苷酸突变率低于万分之一;目的蛋白在各代rNTV-C中均能有效表达,而且各代病毒之间表达量和分子量无明显差别;以Gag和Nef蛋白表达为标记,rNTV-C各代病毒的基因丢失率均在5%以下。本研究结果为疫苗生产提供了确保毒种稳定的关键资料。     

密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率影响的研究

为了研究密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率的影响,分别采用痘苗病毒及其宿主细胞的优势密码子对绿色荧光蛋白基因进行改造,利用荧光、Western blot和FCM等方法分析其在痘苗病毒载体系统的表达水平。结果显示,全部采用痘苗病毒优势密码子(富含A T)和全部采用宿主细胞优势密码子(富含G C),以及部分使用宿主细胞优势密码子的三种绿色荧光蛋白基因都能够有效表达,表达水平相近,表明痘苗病毒载体对目的基因密码子的使用具有很好宽容性。为了探讨这种宽容性的机理,分别利用在胞核内和在胞浆内转录的质粒载体对不同密码子偏性的绿色荧光蛋白基因进行表达分析。结果显示,胞核内转录目的基因的pcDNA3质粒载体能有效表达富含G C的绿色荧光蛋白基因,不能有效表达富含A T的绿色荧光蛋白基因,而胞浆内转录目的基因的pSCA质粒载体能同样有效表达上述不同密码子偏性的目的基因。这些结果表明,位于胞浆内的富含A U的转录产物能够有效表达,细胞核内生成的富含A U的转录产物可能受核膜屏障或其它核内因素影响而不能有效表达。因此,胞浆内繁殖的特性是痘苗病毒载体具有密码子宽容性的主要原因。此研究为痘苗病毒载体和常用真核表达载体的选择使用提供了重要实验依据。     

甲3型流感病毒M2基因在痘苗病毒天坛株中的表达

为获得表达甲3型流感病毒(H3N2)M2蛋白的重组天坛株痘苗病毒RVJ1175M2,使用PCR方法扩增流感病毒全长M2基因,将其克隆到天坛株痘苗病毒同源重组质粒pJSC1175中,获得重组质粒pJSC1175M2,通过与痘苗病毒载体同源重组,构建了含流感病毒M2基因的重组痘苗病毒株RVJ1175M2。PCR检测结果证明,流感病毒(H3N2)M2蛋白基因准确插入到天坛株痘苗病毒TK区;Western blot、免疫荧光和流式细胞计数表明重组病毒RVJ1175M2可以有效地表达M2蛋白,表达的M2蛋白有两条带,分别为15kD和13kD,与相关文献报道一致;M2蛋白可有效分布在感染细胞的细胞膜上。这些结果表明重组痘苗病毒株RVJ1175M2可以有效地表达流感病毒M2蛋白,为使用表达M2蛋白的不同类型疫苗进行广谱流感疫苗效果的比较研究奠定了基础。     

多种HIVB′/C亚型基因在复制型DNA疫苗中表达及免疫效果研究

为了解多种HIVB′/C亚型基因在复制型DNA疫苗中表达水平及对免疫效果影响,使用复制型DNA疫苗载体pSCK2,分别构建了7种含单种或多种HIVB′/C亚型基因gagpol、gp160和rtn(rev、tat和nef融合基因)的DNA疫苗质粒。免疫荧光检测表明,Gag、Gp160、Rev、Tat和Nef蛋白均能从相应7种DNA疫苗中表达,单基因表达质粒中的基因表达水平和双基因表达质粒中IRES上游的基因表达水平普遍较好。小鼠免疫后,Gag能诱发较高的抗体滴度,Gp160、Pol和RTN的抗体滴度很低;比较研究显示,Gag单独表达和Gag与RTN双表达的质粒均能诱发较好的Gag抗体反应,但Gag与Gp160双表达质粒免疫或含Gag、Gp160和RTN质粒联合免疫的Gag抗体反应均较弱。ELISPOT检测表明,7种DNA疫苗单独或不同组合方式免疫均能诱发针对Gag、Pol、Gp160、Tat和Nef的细胞免疫反应;单基因表达质粒单独免疫诱发的细胞免疫反应最好,含gagpol和gp160双基因表达质粒单独免疫或与含其它基因质粒联合免疫诱发的Gag、Pol和Gp160细胞免疫明显低于含Gagpol或Gp160单基因质粒诱发的相应免疫反应,但诱发的Tat和Nef细胞免疫与相应单基因质粒免疫组无明显差别。本研究结果显示,不同表达构建体的多种HIVB'/C亚型的基因gagpol、gp160和rtn均能从pSCK2质粒中较好地表达;不同基因结构和不同组合免疫的优化,特别是含gag和gp160基因疫苗联合免疫程序的进一步优化对提高其免疫效果是必要的。     

5个HIV基因修饰可明显提高其在不同系统中的表达

目的:确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原,提高各个基因在相应疫苗载体中的表达水平,为研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定实验基础。方法:选择HIV B′/C亚型5个以细胞免疫为主的抗原(Gag、Pol、Rev、Tat和Nef),进行基因序列优化及表达结构改造,并分别构建以质粒DNA和重组痘苗病毒为载体的两大类HIV-1疫苗。结果:优化前后5个目的基因均能够在这2种载体中有效表达;虽然采用相同的基因修饰策略,但与痘苗病毒载体相比,在DNA载体中各基因表达水平的提高均较为明显;含有抑制性序列(INS)的gag、pol基因经密码子优化后,Gag、Pol蛋白的表达均明显提高,其中Pol蛋白的提高更为明显,单独pol基因比gagpol天然结构表达水平要高,而gag基因却变化不大;对于rev、tat、nef基因而言,优化后的单独基因结构要略高于优化后的融合结构(hRTN),且二者均高于未优化的融合结构(RTN)。结论:为进一步确定HIV-1疫苗中有效的交叉保护性细胞免疫抗原、研究不同抗原在DNA载体和痘苗病毒载体中的免疫原性奠定了实验基础,为进一步研究DNA疫苗和重组痘苗病毒疫苗联合免疫提供了实验依据。