共表达结核杆菌Ag85A-ESAT-6融合抗原与IL-21核酸疫苗的构建及免疫效果研究

目的：构建结核杆菌Ag85A-ESAT-6融合抗原与细胞因子IL-21共表达核酸疫苗pIRES-IL-21-Ag85A-ESAT-6,研究其对小鼠免疫功能的影响。方法：用PCR方法分别扩增出Ag85A和IL-21编码基因,并先后插入质粒pIRES-ESAT-6中,构成共表达核酸疫苗pIRES-IL-21-Ag85A-ESAT-6;免疫小鼠后,通过CTL和NK细胞杀伤活性和脾细胞增殖试验,以及小鼠血清抗体、IFN-γ和IL-4的检测,评价该核酸疫苗的免疫效果。结果：pIRES-IL-21-Ag85A-ESAT-6核酸疫苗免疫鼠的CTL活性、脾细胞增殖反应、IFN-γ水平及血清抗体产生明显高于对照组,差异有显著性意义。结论：pIRES-IL-21-Ag85A-ESAT-6核酸疫苗能够诱导小鼠产生有效的免疫反应,可作为新型结核疫苗的候选组分。     

小鼠白细胞介素21瘤苗的构建及其抗肿瘤效应研究

目的:建立稳定表达小鼠白细胞介素21(mIL-21)的肿瘤细胞瘤苗,观察其在小鼠体内是否能够诱导有效的抗肿瘤免疫反应及免疫记忆效应。方法:将已鉴定的重组质粒pcDNA3.1/mIL-21用脂质体法转染Sp2/0细胞制备瘤苗,RT-PCR法鉴定瘤苗中mIL-21的表达。通过流式细胞仪检测细胞周期来反映瘤苗体外增殖活性,再将其接种BALB/c小鼠,监测肿瘤生长情况,观察mIL-21瘤苗诱导的抗肿瘤效应;用ELISA法检测血清IFN-γ和IL-4含量。结果:得到稳定表达mIL-21的瘤苗Sp2/0-mIL-21。与对照组相比,体外增殖活性无差异。皮下接种BALB/c小鼠后,肿瘤生长缓慢,部分小鼠无瘤体生长并长期存活;用野生株Sp2/0瘤细胞再次攻击未长肿瘤的实验小鼠,4周后亦未见肿瘤生长。接种瘤苗小鼠血清中IFN-γ水平明显上升,IL-4无明显增高。结论:成功构建了mIL-21瘤苗Sp2/0-mIL-21,其能诱导有效的抗肿瘤免疫反应及免疫记忆效应。     

乙肝病毒DNA疫苗的构建及其诱导小鼠的免疫应答

构建含adr亚型HBV表面抗原基因的核酸疫苗 ,考察人白细胞介素II基因及重组白细胞介素II的免疫佐剂作用。用含有人白细胞介素II基因的真核表达质粒及基因重组白细胞介素II蛋白作为佐剂 ,将编码乙型肝炎病毒表面抗原的重组真核表达质粒 pVAX/HBS免疫BALB/C小鼠 (试验组 ) ,同时设置注射质粒pVAX的阴性对照组 ,并分别于第 2 ,4周后加强免疫各 1次。试验组在第 4周时开始有HBsAb产生 ,阴性对照组未测到HbsAb ,试验组和对照组均未检测到HBsAg。乙肝病毒DNA疫苗能引起小鼠特异性体液免疫应答 ,白细胞介素II的真核表达质粒的佐剂作用不明显 ,基因重组白细胞介素II蛋白具有提高小鼠对乙肝病毒核酸疫苗免疫应答水平的佐剂活性。     

口服脂质体包裹Ag85A DNA疫苗诱导抗体的产生

制备脂质体包裹的Ag85A口服DNA疫苗,并观察小鼠口服后所诱生的抗体产生情况。用脂质体包襄重组质粒pcDNA3．1／mye—HisA—Ag85A制备口服DNA疫苗,并用脂质体包裹空质粒pcDNA3．1／myc—HisA作为对照。将C57BL／6小鼠随机分为3组,即生理盐水组、空质粒组和重组质粒DNA疫苗组。分别将生理盐水、空质粒和重组质粒DNA疫苗以灌胃方式投给各组小鼠,共免疫3次,每次间隔14d,末次免疫后14d处死小鼠,ELISA法检测血清中Ag85A特异性抗体水平,放射免疫法测定肠组织中分泌型IgA（sIgA）含量。重组质粒组血清中Ag85A特异性抗体滴度为1：160,空质粒组和生理盐水组血清中均未捡出Ag85A特异性抗体。重组质粒组肠组织中slgA含量（0．3761±0．0456）μg／mL较空质粒组（0．2374±0．0414）μg／mL和生理盐水（0．1993±0．0899）μg／mL组显著增高（P〈0．05）,而空质粒组和生理盐水组未见有意义的变化（P〉0．05）。口服脂质体包裹Ag85ADNA疫苗可诱导外周特异性抗体的产生和肠道黏膜局部sIgA的水平的升高。     

猪白细胞介素2与融合白细胞介素4/6基因共表达的免疫效应研究

目的构建猪融合白细胞介素4/6与猪白细胞介素2基因的共表达载体,研究其共表达对小鼠免疫的协同效应。方法以2A自剪接技术首次构建猪融合白细胞介素4/6与白细胞介素2基因的共表达重组质粒,以壳聚糖纳米材料包裹制成纳米颗粒,进行体外转染HEK293细胞,提取总RNA进行RT-PCR分析,最后肌肉注射小鼠进行体内实验并分析。结果成功构建了重组共表达质粒VRIL4/6-2;壳聚糖包裹后转染HEK293细胞,48 h后收集细胞,RT-PCR检测显示目的基因能够在HEK293细胞中高效地转录与表达。小鼠接种实验结果表明,实验组血清中的IgG和IgG2a的含量比对照组显著增加,并且VRIL4/6-2-CS接种组的小鼠体液免疫水平明显增高(P0.05);VRIL4/6-2实验组的CD4+淋巴细胞显著多于其它实验组(P0.05);实验组IL-2、IL-4、IL-6、IL-23基因的表达水平明显高于对照组(P0.05),实验组小鼠外周血白细胞、血小板和血红蛋白的含量均显著高于对照组(P0.05)。结论 VRIL4/6-2共表达质粒能够更好的增强动物体液免疫和细胞免疫机能,可作为提高动物体液免疫和细胞免疫的经济高效安全新型免疫调节剂,具有潜在的重要应用前景。     

结核杆菌Ag85B基因疫苗的免疫保护效果研究

为研究结核杆菌Ag85B基因疫苗的免疫原性和免疫保护效果,将雌性C57BL/6N小鼠32只,随机分为4组,即结核杆菌Ag85B基因疫苗组、BCG组、pcDNA3.1( )组和PBS组.取各免疫组小鼠脾细胞培养上清检测细胞因子水平;同时进行CTL杀伤活性检测;进一步用结核杆菌H37Rv国际标准强毒株静脉注射攻击小鼠,计数肺和脾组织中的结核杆菌菌落数,对小鼠部分肺和脾组织作病理切片,HE染色观察组织病变程度,Z-N染色检查抗酸杆菌,观察该疫苗对小鼠结核杆菌感染的免疫保护效果.结果表明,结核杆菌Ag85B基因疫苗对小鼠结核杆菌感染有一定的免疫保护效果,能够诱导较强的抗原特异性Th1型细胞免疫应答,细胞因子IFN-γ和IL-1分泌增加,IL-4分泌减少,CTL特异性活性增加;使小鼠肺和脾组织中的结核杆菌菌落数较空载体组显著减少,组织病变明显减轻.     

IL-12增强HBV融合抗原DNA疫苗在小鼠诱导的细胞免疫应答

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)极易形成慢性感染,主要机制在于感染者不能产生强有力的细胞免疫应答以清除病毒[1].慢性HBV感染者体内虽然存在HBV抗原特异性T淋巴细胞,但对HBV抗原的反应性较低.研究发现,增强这类T淋巴细胞的反应性,可以促进HBV的清除[2].     

白细胞介素21的生物学功能及其抗肿瘤效应

白细胞介素21（IL-21）属于I类细胞因子,主要由活化的CD4＋T产生,作用于免疫系统中的大部分骨髓、淋巴细胞,具有广泛的生物学功能,是联系主动免疫与被动免疫的中间因子。IL-21能够调节体液和细胞介导的免疫应答,促进T细胞增殖分化,调节B细胞的增殖分化与调亡,增强NK细胞的细胞毒性作用与免疫监督功能。此外,IL-21还具有抗肿瘤作用,与其他细胞因子、疫苗等联合应用,可增强其抑制肿瘤细胞生长的功能。该文综述了IL-21的生物功能及其应用于抗肿瘤治疗的研究前景。     

分枝杆菌Ag85A DNA疫苗对膀胱癌小鼠细胞免疫功能的影响

为探讨分枝杆菌Ag85A DNA疫苗能否提高荷膀胱癌小鼠保护性免疫应答水平,将1×10^6个MBT-2细胞注射于C3H/HeN小鼠的右侧背部皮内,待肿瘤长至直径约5～8 mm时,将动物随机分成实验组、空质粒组和空白对照组3组,分别于小鼠双侧股四头肌内注射Ag85A-V1 Jns.tPA质粒,V1 Jns.tPA质粒总量0.1 mL（100μg）,或生理盐水0.1 mL,每14 d 1次,共3次,末次免疫后第14天分别检测T细胞亚群数量、NK细胞活性、FasL mRNA表达情况、淋巴细胞增殖水平及肿瘤重量。结果显示,实验组较空白质粒组和空白对照组免疫指标均无明显增高（P〉0.05）,提示肌肉注射Ag85A DNA疫苗不能明显提高荷瘤小鼠免疫功能。     

结核杆菌融合蛋白DNA疫苗构建及免疫保护研究

目的:评价结核DNA疫苗免疫鼠产生细胞因子和抵抗结核分枝杆菌攻击的能力。方法:将结核菌Mtb8.4基因和谷胱甘肽S转移酶基因插入pVAX1载体,构建表达Mtb8.4和GST融合蛋白的DNA疫苗pVS8.4G。小鼠分成5组,用pVS8.4G、pVAX1、pIL2S 100μg和PBS 0.1mL各免疫3次,间隔2w。另一组用BCG免疫1次。每组10只鼠在加强后,无菌取脾培养。另外10只小鼠用H37Rv攻击,2w后取脾、肝和肺培养结核菌并计数。结果:pVS8.4G免疫鼠脾细胞培养上清mIL-2和mIFN-γ平均为380.9和422.1pg/mL,显著高于阴性对照组,与BCG组无显著差异。5个组的平均mIL-6和mIL-10无显著差异。pVS8.4G免疫小鼠脾、肝和肺的平均结核菌载量分别为42 093.2、43 264.1和37 264.8CFU/g,低于pVAX1、pIL2S和PBS组相应器官的载量。结论:DNA疫苗pVS8.4G能刺激产生Th1型免疫应答,免疫鼠抵抗H37Rv攻击的能力增强。     

真核表达编码Ag85A基因重组体的构建

抗原85复合体（Ag85）是BCG合成的能够刺激机体产生细胞免疫和体液免疫的多种成分之一,Ag85A是抗原85复合体组成成分之一,可显著刺激细胞免疫功能增强。为研究经口接种Ag85A的DNA疫苗的免疫效应,根据结核分枝杆菌Ag85A的基因序列自行设计了一对PCR引物,以人型结核杆菌H37Rv标准毒力株的DNA为模板,经过PCR扩增出Ag85A目的基因,纯化PCR产物TA克隆入载体pUCm-T载体,蓝白斑筛选将回收的PCR产物用限制性核酸内切酶Xhol和BamHI双酶酶切后,经T4DNA连接酶作用,与真核表达载体pCDNA3．1^＋连接,筛选得到的阳性克隆经DNA测序鉴定证实为Ag85A基因,且被克隆到载体pCDNA3．1^＋中的CMV启动子的下游,成功构建并鉴定的真核表达载体pCDNA3．1^＋携带Ag85A基因的重组体,命名为pCDNA3．1^＋／Ag85A。将其转化大肠埃希菌并使之大量扩增,并采用无内毒素提取质粒方法收集此重组质粒DNA．即为可经口途径喂饲小鼠的结核杆菌Ag85A的DNA疫苗,为口服DNA疫苗的临床应用研究奠定基础。     

结核分枝杆菌Ag85A DNA的克隆与原核表达

抗原85(Ag85)复合体是BCG合成分泌的可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫应答。Ag85A是抗原85复合体组成成分之一,可显著刺激细胞免疫功能增强。研究构建了高效表达的pTrcHisB-Ag85A基因重组质粒,并将其转化至大肠埃希菌TOP10中进行重组蛋白的表达,筛选转化物,SDS-PAGE进行蛋白表达的分子量检测,并通过Western Blotting方法,应用抗Ag85A的单克隆抗体进一步确认重组Ag85A蛋白的表达,建立了Ag85A的原核表达体系,为进一步制备出有效的重组Ag85A疫苗奠定基础。     

Inactivation of the Mycobacterium tuberculosis Antigen 85 Complex by Covalent,Allosteric Inhibitors

The rise of multidrug-resistant and totally drug-resistant tuberculosis and the association with an increasing number of HIV-positive patients developing tuberculosis emphasize the necessity to find new antitubercular targets and drugs. The antigen 85 (Ag85) complex from Mycobacterium tuberculosis plays important roles in the biosynthesis of major components of the mycobacterial cell envelope. For this reason, Ag85 has emerged as an attractive drug target. Recently, ebselen was identified as an effective inhibitor of the Ag85 complex through covalent modification of a cysteine residue proximal to the Ag85 active site and is therefore a covalent, allosteric inhibitor. To expand the understanding of this process, we have solved the x-ray crystal structures of Ag85C covalently modified with ebselen and other thiol-reactive compounds, p-chloromercuribenzoic acid and iodoacetamide, as well as the structure of a cysteine to glycine mutant. All four structures confirm that chemical modification or mutation at this particular cysteine residue leads to the disruption of the active site hydrogen-bonded network essential for Ag85 catalysis. We also describe x-ray crystal structures of Ag85C single mutants within the catalytic triad and show that a mutation of any one of these three residues promotes the same conformational change observed in the cysteine-modified forms. These results provide evidence for active site dynamics that may afford new strategies for the development of selective and potent Ag85 inhibitors.     

针对潜伏结核感染的 A39 DNA 疫苗构建及其免疫原性研究

选取结核分枝杆菌潜伏相关抗原Rv2029c、结核分枝杆菌优秀抗原Ag85A和Rv3425,构建针对潜伏感染的结核分枝杆菌DNA疫苗pVAX1／Ag85A-Rv3425-Rv2029c （A39）,并对其免疫原性进行研究。首先用聚合酶链反应（PCR）扩增Ag85A基因,构建重组质粒pVAX1／Ag85A （A）;PCR扩增 Ag85A-Rv3425连接片段,插入pVAX1载体,构建重组质粒pVAX1／Ag85A-Rv3425（A3）;PCR扩增Rv2029c基因,插入A3,构建重组质粒pVAX1／Ag85A-Rv3425-Rv2029c （A39）。将构建成功的重组质粒转入 HEK293T细胞,蛋白免疫印迹法验证质粒在真核细胞中得到表达。在大肠埃希菌BL21中成功表达和纯化去除信号肽的Ag85A、Rv3425和Rv2029c蛋白。用质粒免疫C57BL／6小鼠,共分为5组：PBS、pVAX1、A、A3和A39组,采用电脉冲导入免疫,每2周免疫1次,共3次,用酶联免疫斑点检测（ELISPOT）、酶联免疫吸附试验（ELISA）、流式细胞术等方法检测细胞免疫和体液免疫水平。结果显示,A39免疫小鼠后,能引发强烈的细胞免疫反应﹝γ干扰素（IFN-γ）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素2（IL-2）高水平分泌﹞,外周血CD4＋／CD8＋ T细胞比值增加,CD8＋穿孔素＋ T细胞比例增加。结果表明,构建的A39 DNA疫苗能引发强烈的免疫反应,显示出良好的抗结核潜力,可作为结核分枝杆菌新型候选疫苗。     

结核分枝杆菌组合DNA疫苗的免疫效果

以编码结核分枝杆菌分泌蛋白Ag85B、ESAT 6和MPT6 3的基因为插入片段 ,构建核酸疫苗联合免疫小鼠。以原核表达纯化的抗原为检测物 ,检测了抗原特异性的抗体和γ 干扰素的形成。研究表明 ,组合核酸疫苗第 3次免疫后 2 1天 ,实验小鼠血清中Ag85B抗体滴度达到 10 5以上 ,Ag85B抗原刺激产生的特异性γ 干扰素达到 (17.0± 7.0 )u/ml。组合疫苗虽然没有提高小鼠血清中ESAT 6及MPT6 3蛋白的特异性抗体滴度 ,但仍显著刺激产生了两种特异性的 γ 干扰素。攻毒实验表明 ,经组合疫苗免疫后小鼠肺部结核杆菌数量显著下降。肺部切片显示 ,免疫小鼠病理状况较对照组有明显改善。因此 ,研究提示Ag85B等组合核酸疫苗具有较好的结核病预防效果。     

Rapid detection of Mycobacterium tuberculosis based on antigen 85B via real-time recombinase polymerase amplification

Tuberculosis (TB), as a common infectious disease, still remains a severe challenge to public health. Due to the unsatisfied clinical needs of currently available diagnostic vehicles, it is desired to establish a new approach for universally detecting Mycobacterium tuberculosis. Herein, we designed a real-time recombinase polymerase amplification (RPA) technology for identifying M. tuberculosis within 20 min at 39°C via custom-designed oligonucleotide primers and probe, which could specifically target antigen 85B (Ag85B). Particularly, the primers F4-R4 produced the fastest fluorescence signal with the probe among four pairs of designed primers in the RPA assays. The optimal primers/probe combination could effectively identify M. tuberculosis with the detection limit of 4·0 copies per μl, as it could not show a positive signal for the genomic DNA from other mycobacteria or pathogens. The Ag85B-based RPA could determine the genomic DNA extracted from M. tuberculosis with high reliability (100%, 22/22). More importantly, when testing clinical sputum samples, the real-time RPA displayed an admirable sensitivity (90%, 95% CI: 80·0-96·0%) and specificity (98%, 95% CI: 89·0-100·0%) compared to traditional smear microscopy, which was similar to the assay of Xpert MTB/RIF. This real-time RPA based Ag85B provides a promising strategy for the rapid and universal diagnosis of TB.     

结核分枝杆菌CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原真核共表达载体的构建与表达

CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B是结核分枝杆菌的主要免疫优势抗原。为了构建一种可同时表达这4种抗原的真核多基因共表达载体pcDNA-CFP10-ESAT6-Ag85A-Ag85B(pcDNA-CEAB),并利用HEK 293T细胞对其体外表达进行检测。采用酶切、连接的方法,将CFP10和ESAT6编码基因以(Gly4Ser)3蛋白Linker连接,插入至质粒pcDNA3.1(+)多克隆位点CMV启动子与加尾信号BGH pA之间,使两者融合表达,将Ag85A和Ag85B编码基因以内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)序列连接,并赋予RSV启动子和加尾信号BGH pA,使两者在RSV启动子作用下独立表达。重组质粒经酶切及测序验证后转染至HEK 293T细胞中进行体外表达实验,48 h后提取总蛋白,利用CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B特异性抗体进行Western blotting检测。结果显示多基因共表达载体pcDNA-CEAB在真核细胞HEK 293T中得到表达,且CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原能被相应的特异性抗体所识别,表明质粒pcDNA-CEAB构建正确,这为进一步研究其免疫原性和免疫保护效果奠定了基础。