Immunogenicity of DNA and recombinant Sendai virus vaccines expressing the HIV-1 gag gene

Combinations of DNA and recombinant-viral-vector based vaccines are promising AIDS vaccine methods because of their potential for inducing cellular immune responses. It was found that Gag-specific cytotoxic lymphocyte (CTL) responses were associated with lowering viremia in an untreated HIV-1 infected cohort. The main objectives of our studies were the construction of DNA and recombinant Sendai virus vector (rSeV) vaccines containing a gag gene from the prevalent Thailand subtype B strain in China and trying to use these vaccines for therapeutic and prophylactic vaccines. The candidate plasmid DNA vaccine pcDNA3.1(+)-gag and recombinant Sendai virus vaccine (rSeV-gag) were constructed separately. It was verified by Western blotting analysis that both DNA and rSeV-gag vaccines expressed the HIV-1 Gag protein correctly and efficiently. Balb/c mice were immunized with these two vaccines in different administration schemes. HIV-1 Gag-specific CTL responses and antibody levels were detected by intracellular cytokine staining assay and enzyme-linked immunosorbant assay (ELISA) respectively. Combined vaccines in a DNA prime/rSeV-gag boost vaccination regimen induced the strongest and most long-lasting Gag-specific CTL and antibody responses. It maintained relatively high levels even 9 weeks post immunization. This data indicated that the prime-boost regimen with DNA and rSeV-gag vaccines may offer promising HIV vaccine regimens. Foundation item: National 863 project (2003AA219070)     

HIV-1 B亚型gag基因密码子优化及其免疫原性的研究

从河南HIV-1流行区感染者中克隆HIV-1 B亚型gag基因,通过序列比对获得其一致性共有序列,对该共有序列按照哺乳动物优势密码子的使用原则进行优化,以Western blot方法比较优化前后gag基因体外表达量.发现对gag基因进行密码子优化可显著提高其表达水平.将优化后的mod.gag基因插入重组腺病毒载体,构建了重组病毒rAdV-mod.gag.在BALB/c小鼠体内分别以108PFIJ及108PFU rAdV-mod.gag疫苗单独免疫两次均可产生较高水平的gag特异性细胞免疫反应.由此得出结论,对gag基因的密码子优化是成功的;表达优化后gag基因的重组腺病毒疫苗,可以在小鼠体内诱导较强的gag基因特异性CTL应答.     

表达HIV-1 gag重组鸡痘病毒的构建与筛选

构建并筛选表达HIV-1 gag蛋白的重组鸡痘病毒,并对其进行鉴定。首先设计引物通过PCR技术扩增HIV-1 gag基因,将其连接到pMD18-T载体上,测序正确后将其克隆入本实验室自行构建的鸡痘病毒穿梭载体pTKET中,获得重组质粒pTKET-HIV gag。然后将其与鸡痘病毒FPV282E4株共转染原代鸡胚成纤维细胞(CEF)进行同源重组,以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为筛选标记,通过噬斑筛选获得重组病毒,应用PCR,RT-PCR,Western blot方法对重组病毒进行鉴定和遗传稳定性分析。结果:通过10次噬斑筛选,PCR检测表明目的基因已整合到重组鸡痘病毒基因组中,RT-PCR,Western blot结果表明HIV-1 gag在感染细胞内成功表达且具有抗原性。连续传代20次,PCR,RT-PCR,Western blot均能检测到外源基因的整合、转录和表达,且未能扩增出FPV-TK基因,表明重组病毒遗传稳定性良好,而且病毒已经纯化。结论:成功获得表达HIV-1gag的重组鸡痘病毒,为进一步免疫试验研究奠定基础。     

按痘苗病毒优势密码子改造HIV-1 gag基因提高表达水平的研究

为确定痘苗病毒密码子偏向性与基因表达的关系及其在痘苗病毒与宿主细胞相互作用过程中的作用,按痘苗病毒的优势密码子对HIV-1 gag基因进行改造,并对合成基因与野生型HIV-1 gag基因在痘苗病毒载体系统的表达水平进行了研究。结果显示：①各目的基因分别正向插入了痘苗病毒TK区7．5k启动子下游;②免疫荧光检测显示,改造前后的gag基因均能够很好地在痘苗病毒中表达;③Western blot检测显示,在相同感染量时,改造后的gag基因具有更高的表达水平;④流式细胞术检测显示,密码子改造后的gag基因较野生型gag基因表达水平提高约17％。上述结果表明：按照痘苗病毒优势密码子进行外源基因改造,可作为提高外源基因在痘苗病毒中表达的策略,同时提示,密码子偏向性是痘苗病毒与宿主细胞相互作用的重要调控因素。     

1型和2型外壳蛋白构建的AAV载体携带HIV-1 gag诱导免疫反应的比较研究

比较两种血清型的腺病毒伴随病毒(Adeno-associated virus,AAV)载体携带HIV-1gag基因肌肉注射诱导小鼠免疫反应的特点。分别制备携带EGFP和HIV-1gag基因的重组AAV2/1(AAV1)和AAV2载体。小鼠肌肉注射rAAV1-EGFP和rAAV2-EGFP,观察注射局部EGFP的表达。将rAAV1-gag和rAAV2-gag分别以0、3周初免/加强方式肌肉注射免疫BALB/c小鼠以及新西兰白兔。ELISA法检测抗HIV-1 Gag P24蛋白的特异性抗体,细胞内细胞因子染色法检测Gag特异性的CTL反应。结果表明,rAAV1-EGFP在小鼠肌肉的表达强度显著高于rAAV2-EGFP;用Western blot法和间接免疫荧光法检测rAAV1-gag和rAAV2-gag体外转染的293细胞,均可检测到HIV-1 Gag蛋白的表达;在小鼠体内rAAV1-gag和rAAV2-gag组均可检测到特异性P24抗体,抗体滴度rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组;而无论rAAV1-gag组还是rAAV2-gag组,特异性CTL反应均较低,与阴性对照组相比均无显著性差异;两种载体免疫兔子也都可检测到特异性P24抗体,同样地,rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组。结论:携带HIV-1gag基因的rAAV1或rAAV2以肌肉注射方式免疫小鼠主要诱导特异Gag的体液免疫反应;且rAAV1可诱导很强的抗HIV-1 Gag特异性抗体,抗体水平显著高于rAAV2。     

HIV-1 gagpol重组腺病毒疫苗的构建及其免疫原性的研究

目的：构建HIV-1重组腺病毒疫苗并初步鉴定其免疫原性。方法：用Adeno-XExpressionSystem试剂盒将HIV—lgagpol基因片段插入到腺病毒载体上,通过脂质体介导将获得的重组腺病毒质粒Adeno—X-gagpol转染至293细胞,使之自主包装成有感染活性的重组腺病毒tad—gagpol,用western-blotting法鉴定其表达情况;用CsCl密度梯度离心法纯化该重组腺病毒,以5×10^8 pfu／mL的滴度lmL单次免疫小鼠,15天后测小鼠体液免疫效果。结果：克隆序列与设计相符,重组腺病毒疫苗能稳定表达gag—pol蛋白,体液免疫中检测出抗p55和p24的特异性抗体。结论：HIV—lgagpol重组腺病毒构建成功,具有一定的体液免疫原性。     

H1亚型猪流感病毒HA基因DNA疫苗的构建及其对Balb/c小鼠的免疫效果评价

以A/Swine/Guangdong/LM/2004(H1N1)猪流感病毒HA基因为模板,通过RT-PCR技术扩增出HA基因,并将其克隆到pCI-neo真核表达载体中,成功构建重组表达质粒pCI-HA,瞬时转染vero E6和293T细胞,通过免疫过氧化物酶单层细胞试验(Immunoperoxidase monolayer assay ,IPMA)、间接免疫荧光试验(indirect immunofluorescence assay, iIFA)和蛋白免疫印迹（Western blot,WB）实验证明,HA基因能够在哺乳动物细胞中有效表达并具有良好的生物学活性。将重组质粒三次免疫8w雌性Balb/c小鼠后,ELISA试验和中和试验结果表明该重组质粒能够诱导小鼠产生较高的抗体滴度,并具有良好的中和活性。因此为H1亚型猪流感DNA疫苗的研究奠定了理论基础。     

表达HIV-1多价合成基因的重组痘苗病毒疫苗株的构建

为研制适合我国使用的HIV疫苗,选择具有代表意义的中国流行株HIV CN54(B′/C)病毒gag、pol、nef等基因的合成基因syngpnef,插入到自行构建的能在病毒筛选过程中将标记基因去除掉的双标记基因痘苗病毒载体pVI75的KpnI酶切位点,构建成转移质粒pVI75-syngpnef,与我国的天坛株痘苗病毒共转染鸡胚成纤维细胞,通过蓝白斑筛选得到的重组病毒疫苗株DNA。经PCR鉴定标记基因已被删除并有目的基因的整合,Western blot可检测到目的基因的融合表达。此重组病毒疫苗株有望成为HIV/AIDS候选疫苗。     

人Ⅰ型免疫缺陷病毒gag-env嵌合基因在重组痘苗中的表达

Gag和Env蛋白是人Ⅰ型免疫缺陷病毒(Humanimmunodeficiencyvirustype1,HIV1)的结构蛋白,是HIV1诱导机体产生体液免疫和细胞免疫的主要抗原。本实验通过多次亚克隆,将env基因以正确的三联密码读框插入gag基因的下游,制备了HIV1gagenv嵌合基因,并将嵌合基因分别置于痘苗病毒p75启动子和牛痘病毒A型包涵体(ATI)启动子的下游,经过同源重组和红细胞吸附试验筛选,获得了2株重组痘苗病毒。免疫荧光试验和酶免疫试验证明,两株重组痘苗病毒均能正确地表达HIV1gagenv嵌合基因。动物实验表明,gagenv嵌合基因重组痘苗病毒可诱导小鼠产生抗HIV特异性抗体。这些结果为艾滋病颗粒化疫苗的研制提供了借鉴。     

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。     

我国D2-43病毒株PrM-E基因的复制型载体质粒DNA的免疫原性(英文)

观察含我国登革 2型病毒株 (D2 4 3)的PrM E基因的复制型SFV(semlikiforestvirus)重组质粒DNA的免疫原性 ,为登革新型疫苗的研制提供依据 .将PrM E基因自T载体上切下 ,插入复制型SFV病毒载体质粒DNA中 .将此重组质粒DNA以电穿孔法导入BHK2 1细胞 ,用间接免疫荧光法在感染细胞内可检测到登革 2型病毒特异蛋白的表达 .采用去除内毒素的质粒提取试剂盒制备重组质粒DNA ,然后以不同剂量通过肌肉多点注射途径免疫Balb c鼠 ,获得的鼠血清可与登革D2 4 3感染的C6 36抗原片起特异的抗原抗体反应 .结果表明 ,含登革 2型病毒PrM E基因的复制型SFV病毒载体质粒DNA在Balb c鼠中可诱导登革 2型病毒特异抗体的产生 ,但抗体水平较低 .     

含HIV-1 gag、gagV3基因的重组腺病毒伴随病毒的构建及其免疫原性的研究

将HIV－1中国株42（B亚型）gag基因及gag与gp120 V3区的嵌合基因gag V3插入腺病毒伴随病毒（AAV）表达载体（pSNAV）质粒中,构建重组质粒pSNAV-gag及pSNAV-gagV3;采用脂质体转染的方法分别将重组质粒转入BHK细胞,G418筛选得到转入重组质粒并能表达外源基因的细胞系,命名为BHK－gag及BHK－gagV3。用具有重组腺病毒伴随病毒（rAAV）包装功能的一种重组单纯疱疹病毒（rHSV）分析感染这两株细胞系,纯化后得到rAAV,电镜观察可见到大量实心病毒颗粒,核酸杂交检测重组病毒滴度达到10^12病毒颗粒／ml,重组病毒感染293细胞,ELISA检测有gag及gagV3基因的表达。用重组病毒免疫Balb/C小鼠,检测抗体及细胞免疫水平,证明重组病毒可以在小鼠体内诱导产生细胞及体液免疫。     

传统DNA疫苗载体与Semliki森林病毒复制子对HIV-1 Pr55gag表达与体液免疫原性的比较性研究

为探索Semliki森林病毒(SFV)衍生的复制型DNA载体可否用于HIV疫苗的候选载体,对该载体与传统DNA疫苗载体对HIV-1Pr55gag的表达与体液免疫原性进行了系统比较研究.将野生型(wtgag)及密码子改造(syngag)的HIV-1 ⅢB gag基因分别克隆于SFV DNA载体及传统DNA疫苗载体[pCDNA3.1(+)],对其Pr55gag细胞内表达水平、Pr55gag病毒样颗粒释放、以及在BALB/c鼠的体液免疫原性进行了比较.在293T、H1299、C2C12和BHK细胞系中,SFV-wtgag可以Rev非依赖方式有效表达Pr55gag,而pC-wtgag转染的细胞不能有效表达Pr55gag,从而不能诱导小鼠产生免疫反应.虽然SFV质粒的细胞转化效率明显低于pCDNA载体,SFV-wtgag和SFV-syngag在细胞内Pr55gag的表达量与pC-syngag相似,而Pr55gag病毒样颗粒的释放明显低于pC-syngag.在肌内注射免疫的小鼠中,低剂量(0.1和1.0μg)的SFV及pCDNA gag表达质粒均未诱导出GAG特异性免疫反应.在高剂量(10,30,100μg)免疫组中,与SFV gag表达质粒相比,pC-syngag可诱导出较高水平的TH1型GAG特异性抗体.SFV-syngag较SFV-wtgag可诱导出高水平的体液免疫反应.结果提示,SFV衍生的复制子单独使用不能在小鼠诱导出优于传统DNA疫苗载体的HIV-1 GAG特异性体液免疫反应,其原因可能与病毒样颗粒的释放有关.密码子改造的gag基因的优势在SFV载体系统中得到了进一步证实.     

HIV-1复制型DNA疫苗与非复制型重组痘苗病毒疫苗在小鼠体内细胞免疫效果的研究

目的:用HIV-1复制型DNA疫苗和非复制型重组痘苗病毒疫苗(rNTV-C)进行单独免疫和联合免疫的研究(2种疫苗分别包含HIV-1 B’/C亚型的gp160、gag-pol、rev-tat-nef等6种基因),以了解这2种新型HIV疫苗单独免疫及联合免疫的效果,并为临床免疫方案的制定提供实验依据。方法:将HIV-1 DNA疫苗和rNTV-C疫苗免疫BALB/c小鼠,设计rNTV-C单独免疫组、DNA单独免疫组,以及DNA初免、rNTV-C加强的联合免疫组,并设计不同免疫途径和不同剂量的各种组合。用IFN-γELISPOT检测各组的细胞免疫效果,用统计学方法分析比较各组细胞免疫效果的差异。结果:DNA疫苗和rNTV-C疫苗单独免疫时,二者都能诱发针对各抗原的特异性免疫反应;联合免疫能够诱发比DNA或rNTV-C单独免疫都强的特异性细胞免疫反应。统计分析显示,2种疫苗采用肌肉注射途径的免疫效果显著高于皮内注射,1μg和5μg DNA疫苗的免疫效果差异不显著,而1×108 PFU的rNTV-C比2×107PFU的免疫效果要强。结论:联合免疫策略能够显著增强HIV-1疫苗各抗原的免疫原性,通过对2种HIV-1疫苗单独免疫及二者联合免疫的细胞免疫反应的分析比较,确定了较好的免疫方案,为疫苗临床前免疫效果评价和临床方案的制定提供了实验依据。     

我国河南、陕西两省献血感染者HIV-1 B亚型毒株gag基因变异研究

从河南和陕西既往献血感染的109份HIV-1阳性血浆样本中提取病毒RNA,扩增并测定其gag全长基因序列。按照采样时间对序列进行分组并利用Entropy软件分析不同组别的氨基酸序列差异。结果表明,2004年、2005年的序列与2002年的序列比较,分别存在8个和13个氨基酸组成有统计学意义的位点,其中有5个位点在两组比较中同时出现。存在差异的16个氨基酸位点中,10个位点的氨基酸分布呈现多态性增加的趋势,其中8个位点被我国人群主要HLA递呈的CTL表位覆盖;6个位点的氨基酸分布呈现多态性减少的趋势,这些位点均位于Gag蛋白重要的功能区内。     

Cloning of M and NP Gene of H5N1 Avian Influenza Virus and Immune Efficacy of their DNA Vaccines

The M and NP genes of H5N1 avian influenza virus (A/chicken/Hubei/489/2004) were amplified by RT-PCR from viral RNA, and cloned into pMD18-T vector respectively. The expression plasmid containing the M gene (pHM6-m) or the NP gene (pHM6-np) was then constructed by inserting the M or NP gene into the pHM6 eukaryote expression vector; the constructed plasmid was then sequenced. 32 BALB/c mice (6-week-old) were divided into four groups at random. Three groups of BALB/c mice were inoculated one time the intramuscular route with either 30 ug of plasmid pHM6-m, 30μg of plasmid p HM6-np or the mixture of plasmid pHM6-m (15μg) and pHM6-np( 15μg) respectively. A additional group of mice were injected with 100μl PBS as controls. Two weeks later, all mice were challenged with homologous H5N1 avian influenza virus, and observed in the following 12 days. The survival rates of mice in the pHM6-m group, the pHM6-np group and mixed plasmids group were 62.5%, 25.0% and 50.0%, respectively. Results showed that effective protection could be provided by either pHM6-m or pHM6-np, but pHM6-m provided a better protective effect than pHM6-np.     

共表达HIV-1中国流行株gp120与IL-18重组鸡痘病毒的构建及其免疫原性观察

为筛选我国的HIV-1疫苗候选株,以鸡痘病毒282E4中国疫苗株为载体,构建了共表达中国流行株HIV-1外膜蛋白gp120和IL-18的重组鸡痘病毒,并将该重组鸡痘病毒免疫BALB/c小鼠,检测免疫小鼠脾特异性CTL杀伤活性和血清抗体水平。结果显示,HIV_1外膜蛋白gp120和IL-18不但可在重组鸡痘病毒感染的鸡胚成纤维细胞中表达,而且可在重组鸡痘病毒感染的哺乳动物细胞中表达。重组病毒具有良好的免疫原性,可诱导小鼠产生特异性抗体和脾特异性CTL反应,且IL_18发挥了免疫佐剂的作用。本研究结果为制备安全、有效的HIV-1基因工程活载体疫苗奠定了基础。     

表达猪繁殖与呼吸综合征病毒GP3基因的重组伪狂犬病病毒的构建

猪繁殖与呼吸综合征 (porcinereproductiveandrespiratorysyndrome ,PRRS)是引起怀孕母猪早产、流产、死胎及仔猪呼吸系统疾病的一种新发现的病毒性传染病[1] .该病毒的基因组为单股正链RNA ,约15kb ,含有 8个开放阅读框架 (ORFs) ,ORF1编码病毒非结构蛋白 (依赖RNA的RNA聚合酶 ) ,ORF2 ORF7编码病毒的结构蛋白 .其中ORF3含有 2 6 5个氨基酸 ,编码的GP3蛋白为高度糖基化的结构蛋白 ,有 7个糖基化位点 ,具有免疫原性[2 ,3 ] .目前 ,用于预防PRRS的疫苗主要是弱毒苗和灭活苗 ,虽然都有一定的免疫效果 ,但由于PRRS抗体依赖性…     

马传染性贫血病毒驴白细胞弱毒疫苗gag基因的序列测定及分析

以马传染性贫血病毒（ＥＬＡＶ）驴白细胞弱毒疫苗株（ＤＬＡ）病毒基因组ＲＮＡ为材料,用ＲＴ－ＰＣＲ方法扩增出ＥＩＡＶ ｇａｇ基因,以平端针其克隆到质粒载体ｐＵＣ１９中,由于疫苗不是克隆株,因此通过５次单独克隆与测序,推导出ＥＩＡＶ－ＤＬＡ ｇａｇ基因的优势序列。ｇａｇ基因全长１４５８个碱基,编码一４８６个氨基酸残基的前体蛋白。与美国ＥＩＡＶ Ｗｙｏｍｉｎｇ１３６９株比较,核苷酸同源性为８０％,氨基酸