四联活菌苗气雾免疫研究——Ⅲ.炭疽、布氏、鼠疫、土拉活菌苗联合气雾免疫家兔血清抗体测定及炭疽菌苗的保护力试验

一、炭疽活菌苗单价气雾或与布氏、鼠疫、土拉联合气雾一次吸入免疫均能产生较好的免疫力,每只动物剂量3亿,攻击80个绝对致死量可保护70-100%。二、应用炭疽乳胶抗原测定免疫血清抗体水平,可见动物保护在70-100%时,其血清几何平均滴度为1：12-1：18之间。在四联气雾免疫中,不论是血清抗体的产生还是对强毒菌的攻击,都与单价结果相近,看不出有干扰现象。三、应用炭疽、鼠疫乳胶抗原,布氏、土拉菌体染色抗原测定血清抗体,结果表明上述四种菌苗免疫后六天半数以上动物产生抗体,十二天内可达100%阳转。四、用炭疽、鼠疫乳胶抗原在免疫前测定动物自然抗体,全部为阴性,免疫后血清滴度达到1：5者,玻片全血凝集即为阳性。玻政策全血凝集具有特民、敏感、简易、快速等特点,可作为炭疽、鼠疫活菌苗免疫后效果观察的辅助方法。     

炭疽活疫苗家兔免疫力与血清抗芽胞IgG关系的研究

炭疽疫苗是预防炭疽流行和炭疽生物恐怖的重要手段。已有动物实验表明,炭疽活疫苗的保护力优于以保护性抗原为主要成份的无细胞疫苗,但两类现行疫苗都有待重新评价和改进。炭疽疫苗的效力必须用适当的实验室方法进行检测与分析才能了解其性质和细节。试验中力图探寻炭疽活疫苗家兔免疫力与血清抗芽胞抗体水平的关系。用“皮上划痕人用炭疽活疫苗”免疫家兔,以特定制备的炭疽芽胞抗原用ELISA法检测血清抗炭疽芽胞IgG抗体水平,并用强毒炭疽杆菌攻击进行效力试验。免疫家兔血清几何平均抗芽胞IgG滴度在免疫后一个月内持续升高,14d达到206,28d时达到776,这时其抵抗20MLD毒菌攻击的保护率为80％,符合中国生物制品规程要求的保护力。一个月后抗体水平开始下降,42d时滴度降至223。实验所揭示的炭疽减毒活疫苗诱导的家兔抗芽胞IgG抗体与抗炭疽保护力之间的关系,既为评价现行疫苗提供了资料,也为研制新型疫苗建立了参考性指标。     

抗炭疽保护性抗原单克隆抗体的产生及鉴定

为了定量测定炭疽保护性抗原及阐明其免疫机制,我们开展了细胞杂交瘤技术的工作。于1982年初获得4株能产生抗炭疽保护性抗原的单克隆抗体的细胞株。传代8个多月后冰冻保存。最近从第20代冰冻保存的细胞复苏,又传30多代,仍能持续稳定地分泌特异性抗体。 用亲和层析纯化的炭疽保护性抗原免疫了     

炭疽灭活和裂解芽胞抗原免疫家兔后血清中的IgG抗体应答

炭疽杆菌芽胞在炭疽免疫中发挥基本作用。实验中以炭疽活芽胞疫苗为原形,建立了制备灭活和裂解炭疽芽胞的方法,研究了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗不同浓度、不同剂次免疫家兔的抗芽胞和毒素IgG应答,总结分析了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗用于新疫苗成分之一的可能性。甲醛灭活炭疽芽胞疫苗设芽胞浓度2.5×108剂量组、5×108剂量组、1×109剂量组,于0、4、8周时3次免疫。在3剂免疫后血清抗炭疽芽胞IgG水平持续升高,首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度可达到600～16000。裂解炭疽芽胞疫苗的制备和动物免疫中,只采取了2.5×108芽胞浓度,两剂免疫,免疫时间为0、4周。在首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度分别为362、776和388。各时间点采集的家兔血清未能测出或只测出极微量的抗炭疽毒素IgG。通过上述研究认为,以裂解炭疽芽胞抗原作为炭疽疫苗成分之一,其抗原性和免疫原性是适宜的;免疫剂量可以设定为2.5×108芽胞浓度上下;免疫次数可定为2剂间隔1个月。     

重组PA4复制子病毒颗粒疫苗免疫原性的分析

目的:构建携带炭疽毒素保护性抗原第四结构域(PA4)基因的重组Semliki森林病毒(SFV)复制子病毒颗粒,并对其免疫原性进行研究。方法:将编码炭疽PA4的SFV复制子DNA载体pSCAR-SPA4,与辅助SFV DNA载体pSHCAR共转染BHK21细胞,制备表达PA4的重组复制子病毒颗粒;用重组复制子病毒颗粒疫苗免疫小鼠,并采用ELISA法检测其血清抗体水平和细胞因子IFN-γ和IL-4。结果:免疫小鼠血清中检测到较高的抗体水平,免疫小鼠的脾淋巴细胞经特异性抗原刺激后产生了明显的T细胞增殖反应并分泌产生了IFN-γ和IL-4。结论:重组PA4复制子病毒颗粒疫苗免疫小鼠后能够产生特异性的抗体反应和细胞免疫反应。制备的重组PA4复制子病毒颗粒极有潜力作为人用炭疽候选疫苗,为进一步研究新型炭疽疫苗奠定了基础。     

炭疽毒素保护性抗原第四结构域在大肠杆菌中的可溶性表达

人工优化设计并合成炭疽毒素保护性抗原第四结构域基因,并与噬菌体gⅢ蛋白N端结构域基因融合,在大肠杆菌中可溶性表达融合蛋白。结果表明合成了炭疽毒素保护性抗原第四结构域基因,并在大肠杆菌中获得了高效可溶性融合表达,可溶性表达产物占细菌总蛋白量的36％左右;经亲和层析纯化获得了重组蛋白;Western印迹分析表明,表达产物能与His单抗（重组蛋白羧基端带有6xHis）发生特异性结合反应。以上结果表明获得了炭疽毒素保护性抗原第四结构域,为利用人抗体库进行筛选抗炭疽毒素的人源性中和抗体奠定了基础。     

炭疽疫苗免疫小鼠外周血TH2，TH1和浆细胞免疫应答动态观察

为了深入了解炭疽两种疫苗——A16R芽孢苗与炭疽无菌培养滤液佐剂吸附苗（anthrax vaccine adsorbed,AVA苗）诱导小鼠免疫应答类型的差异,筛选疫苗免疫评价有效的免疫学参数,分别从抗体及细胞应答水平上对炭疽两种疫苗免疫Balb／C小鼠后免疫应答产生过程进行了动态观察．抗体检测结果分析显示,A16R芽孢苗免疫小鼠血清中可同时检测到抗芽孢抗体与抗AVA抗体,AVA免疫可诱导小鼠产生高效价的抗AVA抗体;两种疫苗免疫小鼠血清IgG抗体亚型均以kG1和IgG2b为主,A16R免疫组IgG2a明显高于AvA免疫组．细胞应答结果分析显示,两种疫苗免疫外周血中均可检测到抗原特异性的TH2,TH1和浆细胞应答．TH2应答于免疫后5天即可在外周血中检测到,至观察末期仍可维持在较高水平;TH1应答,A16R免疫组出现早于AVA免疫组,免疫后5天即可检测到,AVA免疫组于二次免疫的7天才出现,观察末期两组均可检测到低水平的TH1应答;两种疫苗免疫小鼠外周血中均可检测到抗原特异性的浆细胞,A16R免疫组出现早,维持时间长,至观察末期仍呈现上升趋势,AVA免疫组,浆细胞出现较晚,维持时间较短,观察末期仅检测到低水平的浆细胞．上述结果表明,多抗原刺激物的A16R芽孢苗较AVA能更有效的诱导细胞免疫应答;炭疽疫苗免疫后小鼠外周血中TH2,TH1和浆细胞细胞应答,可以同抗体一起,作为疫苗有效性的免疫评价指标．     

抗炭疽保护性抗原的单克隆抗体——Ⅱ.抗体的鉴定

单克隆C17细胞所分泌的抗炭疽保护性抗原的单克隆抗体,用固相放射免疫、放射性双扩散及硝酸纤维膜印迹实验,鉴定为阳性,能与此抗原特异地结合。经Protein A-SepharoseCL-4B分离提纯此抗体,再用兔抗鼠标准血清鉴定,其亚型为IgM。将此单克隆抗体偶联到Sepharose 4B上,将炭疽抗原过柱,然后把洗脱液进行电泳分析,证明C17分泌的抗体特异地针对炭疽保护性抗原中分子量为19,000道尔顿的组分。     

炭疽杆菌的致病因子与炭疽的防治

炭疽为一种人、兽共患急性传染病,部分国家将炭疽杆菌作为生物威胁因子进行研究和生产。该菌毒性与质粒PXOl、PXO2有关,PXOl产物包括水肿因子、保护性抗原和致死因子。PXO2是另一编码致病因子,产物荚膜抑制细胞的吞噬,有助病菌繁殖、扩散和建立感染。抗生素与抗炭疽血清联合应用,突变保护性抗原、水肿因子、致死因子联合注射,Al(OH)3佐剂PA疫苗,减毒口服菌苗,PA基因重组活菌苗均可抵抗炭疽杆菌致死性攻击。     

炭疽杆菌保护性抗原在大肠杆菌中的表达及其纯化

利用基因重组技术获取炭疽杆菌保护性抗原(PA)。将炭疽杆菌保护性抗原编码基因pag与pET载体连接构建重组质粒,转化大肠杆菌DE3株,诱导表达炭疽杆菌保护性抗原,并经亲和层析及凝胶过滤纯化此抗原。实验成功构建了表达炭疽杆菌保护性抗原的重组菌株,纯化后PA纯度达90%,且经检测纯化产物具有天然PA的生物学活性。同时表明从大肠杆菌中纯化PA较以往从炭疽杆菌中获取PA简便易行。     

炭疽菌保护性抗原受体结合区的表达及其多克隆抗体的制备

原核表达炭疽杆菌保护性抗原受体结合区并制备该蛋白的多克隆抗体.从炭疽芽胞杆菌A16R中经PCR扩增得到了炭疽菌保护性抗原(PA)受体结合区基因,即PA的第四结构域(PA-D4),将其克隆至含有6×His编码序列的原核表达载体pET-2b(+)中,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下进行蛋白表达;用HiTrapTM Chelating HP柱纯化重组蛋白,Western blot进一步鉴定;以纯化后的蛋白为抗原,免疫新西兰大耳白兔制备该蛋白的多克隆抗体;用ELISA和Western blot检测抗血清.结果表明,目的蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了可溶性表达,纯化后纯度可达90%以上;制备了针对PA-D4融合蛋白的高效价抗血清,ELISA抗体滴度为1∶ 102 400;其抗体能特异性识别内源性的PA.PA-D4重组蛋白及其多克隆抗体的获得,为后续研究其功能和炭疽疫苗免疫保护机制奠定了基础.     

SARS灭活病毒免疫兔后IgG特异抗体应答

将灭活的SARS冠状病毒抗原每隔两周多点注射免疫兔,共免疫3次,以观察SARS灭活病毒免疫兔后兔血清中IgG特异性抗体的应答变化。免疫前及第一次免疫后第8、14、21、28、35天耳静脉取血,分离血清。间接ELISA法测得血清中特异性IgG抗体持续升高,并表现出一定的剂量依赖性：第35天G1、G2、G3组血清IgG抗体滴度分别为1：51200、1：49600、1：25600;中和试验测得G1组第28天血清样品中和抗体效价为1：2560;蛋白芯片测得M、N、3CI,、S1、S2、S3、S4等病毒蛋白抗原都可特异性结合抗血清中的IgG抗体,但是不同蛋白抗原结合能力有差别。因此可认为SARS灭活病毒经皮下注射免疫兔后,可诱导全身性IgG抗体应答,产生SARS冠状病毒特异性抗体。     

炭疽芽胞杆菌疫苗研究进展

炭疽芽胞杆菌引起的炭疽病死亡率非常高 ,当前的疫苗具有效力不稳定、对吸入性炭疽的保护率低、免疫程序繁琐、存在副作用等缺点。近年来人们在改造传统疫苗的同时又有一些新的发现 ,如保护性抗原 (PA)的抗体在体内可杀死芽胞 ;通过粘膜免疫能够诱导机体分泌IgA抗体 ;抗多聚谷氨酸 (γ D PGA)抗体可以同炭疽杆菌的繁殖体作用 ,从而杀死繁殖体 ;寻找到新的免疫原。DNA疫苗、活载体疫苗的出现为新一代安全、免疫程序简单、具更高保护率的疫苗奠定了基础     

茯苓多糖PCP-Ⅰ增强抗原特异性体液免疫反应的机制研究

目的:以炭疽芽孢杆菌保护性抗原(PA)为模式抗原,对茯苓多糖PCP-Ⅰ作为疫苗佐剂增强抗原特异性体液免疫反应的机制进行研究。方法:PCP-Ⅰ混合PA免疫BALB/c小鼠,分别采用ELISA和毒素中和实验,检测免疫后小鼠血清中PA特异性(anti-PA)抗体和炭疽毒素中和抗体;采用流式细胞术检测树突状细胞(DC)经PCP-Ⅰ体外刺激后的成熟情况,及二免后7 d小鼠脾脏中生发中心(GC)B细胞和滤泡状辅助T细胞(Tfh)的频率。结果:相对于单独PA免疫组,200μg PCP-Ⅰ能够显著提高二免后2周小鼠血清中anti-PA抗体和毒素中和抗体的水平(5.38×10~3vs 6.48×10~1,8.7×10~1vs 1.54×10~1)。PCP-Ⅰ与PA混合刺激培养DC,CD80和MHC-Ⅱ分子阳性细胞频率(82.2%,74.9%)显著高于PA刺激组(51.7%,46.8%)。二免后7 d,PA+PCP-Ⅰ组小鼠脾脏中Tfh细胞频率略高于PA组(4.97%vs 4.20%),GC B细胞频率显著高于PA组(7.73%vs 6.30%)。结论:PCP-Ⅰ可通过促进DC成熟和增强生发中心反应来增强抗原特异性体液免疫反应。     

炭疽杆菌致死因子的克隆与表达

以炭疽杆菌A16R株基因组DNA为模板,PCR扩增出炭疽杆菌致死因子LF基因。构建pET-28(a)/LF表达质粒,并在大肠杆菌中表达。优化表达条件,可溶性目的蛋白表达量约占细菌可溶性总蛋白的10%,表达产物经疏水层析纯化后,目的蛋白约占90%。免疫双扩散及免疫印迹试验检测结果显示,该表达产物与炭疽杆菌诊断血清有特异性反应,具有抗原性。     

国内外炭疽研究的新进展

<正> 1966年10～11月在美国马里兰州召开的炭疽杆菌专题会议上,Nungester,W J(1967)提出了炭疽今后研究的15个问题,题目的范围很广,包括人和动物的炭疽流行病学。水土等外环境污染的消除。高原( 6000呎以上, 2000米以上)很少发病的原因( Manuel,1967),病原学包括炭疽杆菌的生活史,芽胞侵入机体的方式,芽胞发芽及感染机制,可溶性抗原的生物学和理化特性,炭疽病理生理学,类毒素和活菌苗的免疫应答,中和毒素的治疗作用等等。     

抗炭疽保护性抗原的单克隆抗体——Ⅰ.杂交瘤细胞株的获得

用炭疽保护性抗原免疫BALB/c小鼠,取其脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞NS-1融合,融合剂为PEG1000。用放射免疫方法筛选分泌特异抗体的杂交瘤细胞后,经有限稀释法及再克隆选择单克隆细胞,获4株能产生抗炭疽保护性抗原的单克隆抗体的杂交瘤细胞株。经染色体组型分析,证明是杂交细胞。体外连续培养8个月,仍能持续稳定地分泌抗体。其中,C17杂交细胞株,从它冰冻保存的第20代细胞复苏后,又传30多代,并接种在小鼠腹腔内增殖,仍能分泌特异性抗体。用正向间接血凝法测定其培养上清液及腹水,抗体滴度分别为1:256～512,1:4,096～6,144。     

针对炭疽保护性抗原不同结构域的中和性单克隆抗体的筛选和鉴定

炭疽保护性抗原（PA）是炭疽毒素的重要组分,同时也是现有炭疽疫苗的主要有效成分,在炭疽杆菌的致病与免疫中发挥关键作用。以重组PA为免疫原,采用B淋巴细胞杂交瘤技术,结合炭疽毒素敏感细胞的毒性中和试验,大量筛选抗PA单克隆抗体,获得了9株炭疽毒素中和性单抗。进一步分析表明这些单抗以IgG1亚类为主,分别识别PA 3个结构域的4个不同中和表位区。针对结构域2的4株单抗识别同一表位区,其中3株单抗的中和活性强于抗PA多抗;针对结构域4的4株单抗识别两个不同表位区;另有1株单抗识别位于结构域3的表位。实验结果提示PA具有多个中和表位,分别位于其不同结构域,其中结构域2、4包含主要中和表位。实验中获得的针对不同表位的中和性单抗为深入研究PA的免疫保护机理提供了工具,也为研制针对炭疽毒素的被动免疫制剂和治疗药物打下基础。     

重组炭疽保护性抗原的表达、纯化与生物活性分析

构建分泌型表达质粒 ,在大肠杆菌中实现了重组炭疽保护性抗原 (rPA)的分泌型表达。重组蛋白位于细菌外周质 ,表达量约占菌体总蛋白的 10 %。以离子交换、疏水层析和凝胶过滤为基础 ,建立了rPA的纯化工艺 ,每升培养物可获得约 15mgrPA ,纯度可达 95 %以上。体外细胞毒性试验显示rPA具有较好的生物学活性。用rPA免疫家兔产生的抗血清在体外可抑制炭疽致死毒素的活性 ,表明rPA可诱导机体产生保护性免疫。以上结果为今后发展新一代炭疽疫苗打下基础     

利用转基因小鼠筛选全人源炭疽致死因子中和抗体

炭疽是由炭疽芽孢杆菌引起的严重威胁人类健康的传染病。炭疽毒素包括3种蛋白质成分:保护性抗原(PA)、致死因子(LF)和水肿因子(EF)。PA与LF形成致死毒素(LT),与EF形成水肿毒素(ET)。由于致死毒素(LT)在感染者损伤及死亡中发挥主要作用,因此在炭疽感染晚期单纯使用抗生素治疗难以发挥疗效,治疗性中和抗体成为目前最有效的炭疽治疗药物。目前国外获得的炭疽毒素抗体多为炭疽PA抗体,美国FDA已批准瑞西巴库(人源PA单抗)用于吸入性炭疽的治疗。一旦炭疽芽孢杆菌被人为改构或PA中和表位发生突变,针对PA单一表位的抗体将可能失效,因此针对LF的抗体将成为炭疽治疗的有效补充。目前国外已有的LF抗体多为鼠源抗体和嵌合抗体,而全人源抗体可以避免鼠源抗体免疫原性高等缺点。本研究首先用LF抗原免疫人抗体转基因小鼠,利用流式细胞仪从小鼠脾淋巴细胞中分选抗原特异的记忆B细胞,通过单细胞PCR方法快速获得两株具有结合活性的抗LF单抗1D7和2B9。瞬时转染Expi 293F细胞制备抗体,通过毒素中和实验(TNA)发现1D7和2B9在细胞模型中均显示较好的中和活性,并且与PA单抗联合使用时,表现出较好的协同作用。总之,本文利用转基因小鼠、流式分选技术和单细胞PCR技术的优势,快速筛选到全人源LF抗体,为快速筛选全人源单克隆抗体开辟了新的思路与方法。