新型百日咳疫苗研究进展

百日咳(whooping cough)是一种由百日咳鲍特菌(Bordetella pertussis)感染所引起的急性呼吸道传染病,严重时可导致婴幼儿死亡。近年来百日咳的复发流行表明,百日咳的防控效果不理想,现有疫苗的保护力衰减是其重要的原因,亟需研发新型百日咳疫苗。现从不同研发角度对加强免疫、提高产能和优化工艺以及对全细胞百日咳疫苗(whole-cell pertussis vaccine,w P)、无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine,a P)的改进,新抗原来源形式、应用新运送系统、新佐剂的新型百日咳疫苗作一概述。     

腺苷酸环化酶毒素在无细胞百日咳疫苗中的免疫保护效果评价

目的 利用小鼠百日咳感染模型评估在无细胞百日咳疫苗中加入腺苷酸环化酶毒素的C端结构域(RTX751),能否提升无细胞百日咳疫苗的免疫保护效果.方法 ①用腺苷酸环化酶毒素的C端结构域与百日咳毒素(pertussis toxin,PT)、丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)、百日咳黏附素...     

百日咳疫苗用菌株基因的遗传稳定性研究

目的对百日咳疫苗(pertussis vaccine)用菌株的主要保护性抗原基因序列的遗传稳定性进行研究,进一步验证此前一代测序的结果,为疫苗的安全性和有效性提供依据。方法采用第二代测序技术(next generation sequencing,NGS)对百日咳疫苗生产用菌株的主代代次(P4)、工作代次(P7)、疫苗代次(P13)及疫苗代次后连续传3代的第3代样品V3代次(P16)的主要抗原基因序列进行测序并分析。采用ELISA和Lowry法对百日咳疫苗生产用菌株各代次主要抗原组分进行抗原含量检测及比活性检测。结果百日咳毒素(pertussis toxin,PT) S1亚基上的8个等位基因氨基酸相对应的24个碱基位点中最高突变率为0.38%,其中疫苗代次最高突变位点(A2789C0.92%)在S5亚基上,其他各代次最高突变位点均不在S亚基上。PT全基因组最高突变率4%,且同一个位点不同代次的碱基突变呈不规律性,突变率没有随传代次数的增加而增高。百日咳黏附素(pertactin,PRN)的24个抗原表位中最高突变率在疫苗代次T951G位点,突变率为1.66%;其他位点的突变率均0.8%。全基因组中突变率最高的位点为V3代次C2025T,突变率为6.24%;各代次PRN全基因组最高突变率6.24%,且不在主要抗原表位区域内;在同一个位点不同代次的碱基突变没有随传代次数的增加而增高,呈不规律性。丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA)中B细胞抗原表位区中碱基最高突变率为0.98%(V3代次T6449G位点),其他代次均0.8%;全基因组各代次位点最高突变率为V3代次C7323G,突变率为9.89%;其余代次突变率均9.89%,且不在抗原表位区,同一个位点不同代次的碱基突变没有随传代次数的增加而增高,呈不规律性。PT的ELISA比活性平均值为0.532±0.100,最低限值为0.232。PRN的ELISA比活性平均值为0.885±0.110,最低限值为0.555。FHA的ELISA比活性平均值为0.701±0.170,最低限值为0.191,百日咳菌种抗原含量和比活性较稳定。结论传代过程中PT、PRN、FHA主要碱基位点突变率较低,说明百日咳菌种基因遗传稳定性好。     

百日咳毒素抗原检测系统的建立及其应用

目的建立吸附无细胞百白破联合疫苗中百日咳毒素(pertussis toxin,PT)的ELISA测定方法,并进行验证及应用。方法以PT作为检测抗原,用高效价鼠单抗和相应的兔多抗建立双抗体夹心ELISA,确定方法的线性范围、重复性、准确性、专属性等,并进行初步应用。结果 PT质量浓度在2.5～80.0 ng/m L时线性良好,决定系数R20.98。该方法与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎病毒原液、甲肝疫苗原液、乙肝疫苗原液、白喉类毒素(diphtheria toxoid,DT)、破伤风类毒素(tetanus toxoid,TT)、百日咳丝状血凝素(filamantous hemagglutinin,FHA)、黏着素(pertactin,PRN)均无明显交叉反应,重复性好,专属性较强,其他均符合常规质控要求。该抗原检测系统对生产具有指导意义,并可以正确反映原液及成品中PT的稳定性。结论建立了PT双抗体夹心ELISA检测方法,为吸附无细胞百白破联合疫苗生产过程中PT含量的质量控制提供有效的技术手段。     

无细胞百日咳疫苗全球孕期接种的现状

近年来百日咳(pertussis)再现引起了广泛关注,其中婴幼儿是主要的高风险群体,感染后可导致严重后果。孕期接种无细胞百日咳疫苗被认为是预防婴幼儿感染百日咳最经济有效的办法,其安全性已得到充分认可。有些国家已将其纳入免疫规划,但在中国目前仍未实施。迄今为止无细胞百日咳疫苗的最佳孕期接种时间及孕期接种是否会影响婴儿主动免疫应答仍需进一步研究并加以明确。现就无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine, aPV)全球孕期接种的现状作一概述。     

百日咳丝状血凝素的纯化及初步鉴定

目的从百日咳鲍特菌中提纯百日咳丝状血凝素(filamentous hemagglutinin,FHA),并对其进行初步鉴定。方法采用珍珠岩吸附层析和羟基磷灰石吸附层析相结合的方法,从百日咳鲍特菌培养上清中纯化FHA;SDSPAGE电泳和PAGE电泳分析样品纯度,并经斑点免疫印迹法对其进行鉴定。结果纯化样品的纯度达到95%以上,斑点免疫印迹中和FHA单抗有反应斑点,与百日咳毒素(pertussis toxin,PT)单抗无反应斑点。结论珍珠岩吸附层析和羟基磷灰石吸附层析相结合的方法可作为一种快速有效的纯化手段提取纯度较高的FHA,有望作为参考品用于百日咳FHA抗原含量检测、抗FHA血清抗体滴度检测及抗原纯度检测。     

百日咳免疫保护相关机制及评价指标的研究进展

百日咳是目前世界上普遍采用疫苗可进行免疫预防策略的疾病之一。近十年来包括中国在内的许多国家出现的百日咳发病率上升的现象已引起了全球极大关注。其主要原因可能与疫苗接种尤其是无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine, APV)诱导产生的免疫力不断衰减有关。血清中的抗百日咳毒素特异性IgG抗体检测是最重要的免疫力评价方法之一,但到目前为止,感染百日咳菌或接种百日咳疫苗后的免疫力保护相关机制及评价指标尚无统一的标准。现就国内外百日咳相关研究进展作一概述。     

国产层析填料在百日咳毒素和丝状血凝素纯化中的筛选及应用

目的 筛选适合的国产层析填料以满足对组分百日咳疫苗中百日咳毒素(pertussis toxin, PT)与丝状血凝素(filamentous hemagglutinin, FHA)的分离纯化。方法 筛选对PT与FHA结合能力较好且分离度高的国产层析填料，优化纯化工艺，通过3批纯化试验比较国产填料与进口填料的抗原回收率、目的抗原纯度以及对目的抗原的动态结合载量。结果 通过纯化试验筛选到国产填料SP resin-1与MMC resin-1并优化了纯化工艺。3批纯化试验显示，SP resin-1纯化百日咳抗原工艺稳定，FHA的纯度和回收率与Capto SP ImpRes差异无统计学意义(P>0.05);且与Capto SP ImpRes相比，SP resin-1对抗原的动态结合载量更高。3批PT精纯试验显示，国产填料MMC resin-1精纯PT的工艺稳定，PT的纯度和回收率均与Capto MMC差异无统计学意义(P>0.05),并且MMC resin-1对PT的载量高于Capto MMC。结论 试验筛选出纯化PT与FHA的国产填料SP resin-1与MMC resin-1,纯...     

无细胞百日咳菌苗的效力试验

<正>近十年来,已研究开发了若干种无细胞百日咳菌苗,并有望取代当今使用中的全细胞菌苗。百日咳菌苗有多种抗原,如百日咳毒素(PT)、丝状血凝素(FHA)、菌毛混合物(Fim2+3)及69KDa外膜蛋白是无细胞菌苗之所需组分。最近在美国开展了旨在比较全细胞和13种无细胞菌苗免疫原性和反应原生力2期临床试验。这些无细胞菌苗或只含有PT,或由PT与上述的1种或1种以上的抗原组合而成,并已通过化学处理或对其菌体作遗传学修饰消除了毒注。进入2期临床试验的无细胞菌苗,不     

百日咳呼吸道感染模型的研究进展

百日咳呼吸道感染模型是研究百日咳鲍特菌(Bordetella pertussis)致病机制及百日咳疫苗评价的重要手段。人是百日咳鲍特菌的唯一自然宿主,由于受伦理学限制及志愿者重症感染等风险,使人百日咳呼吸道感染模型研究受限。近年来,百日咳呼吸道感染动物模型取得了明显进展。目前,应用于百日咳研究的动物模型主要包括小鼠、小型猪和狒狒等。现就百日咳呼吸道感染模型在百日咳疫苗临床前研究及有效性评价的进展作一概述。     

B细胞表位作图研究进展

抗原-抗体的特异性结合是由抗体表面的抗原决定簇与抗原表面的表位基序间的特异性互补识别决定的。B细胞表位作图既包括B细胞抗原表位基序的鉴定(即确定抗原分子上被B细胞表面受体或抗体特异性识别并结合的氨基酸基序),也包括绘制抗原蛋白的全部或接近全部的B细胞表位基序在其一级或高级结构上的分布图谱的过程。B细胞表位作图是研发表位疫苗、治疗性表位抗体药物和建立疾病免疫诊断方法的重要前提。目前,已经建立了多种B细胞表位鉴定或绘制抗原蛋白B细胞表位图谱的实验方法。基于抗原-单抗复合物晶体结构的X-射线晶体学分析的B细胞表位作图和基于抗原蛋白或抗原片段的突变体库筛选技术的B细胞表位作图可以在氨基酸水平,甚至原子水平上揭示抗原分子上与单抗特异性结合的关键基序;其它B细胞表位作图方法(如基于ELISA的肽库筛选技术)常常只能获得包含B细胞表位的抗原性肽段,因而,很少用于最小表位基序的鉴定;而改良的生物合成肽法多用于B细胞表位的最小基序鉴定和精细作图。鉴于每种B细胞作图方法都存在各自的优势与不足,B细胞表位作图往往需要多种作图方法的有机结合。本文对目前常用的B细胞表位作图的实验方法及其在动物疫病防控中的应用进行综述,以期为研究者设计最佳的表位作图方案提供参考。     

百日咳菌毛抗原检测方法的建立及初步应用

目的建立百日咳菌毛(fimbriae, Fim)抗原组分纯化过程中含量监测的双抗体夹心ELISA方法。方法 Fim抗原免疫家兔获得多克隆抗血清,经辛酸-硫酸铵法纯化并用辣根过氧化物酶标记,采用棋盘滴定法确定最佳包被抗体浓度和酶标抗体最适稀释倍数,建立双抗体夹心ELISA检测法,并对其进行全面验证。结果棋盘滴定法确定包被抗体浓度为2μg/mL,最适酶标记抗体稀释倍数为2 000倍。验证双抗体夹心ELISA线性检测范围为15.625～250.000 ng/mL(相关系数r0.99)。该方法与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎病毒抗原、白喉类毒素(diphtheria toxin, DT)、破伤风类毒素(tetanus toxin, TT)、b型流感嗜血杆菌荚膜多糖(Hib)、百日咳毒素(pertussis toxin, PT)、百日咳丝状血凝素(filamentous haemagglutinin, FHA)和百日咳黏着素(pertactin, PRN)抗原均无明显交叉反应,重复性好,专属性强,其他均符合常规质控要求。结论建立了Fim双抗体夹心ELISA检测法,为百日咳菌毛蛋白生产过程和以组分百日咳疫苗为基础的联合疫苗中Fim含量的质量控制提供有效技术手段。     

恶性疟原虫多抗原表位基因的融合与表达

本研究以霍乱毒素B亚基(CT-B)基因为载体,构建了含不同抗原表位的恶性疟原虫的融合基因CTB/ATE和CTB/AWTE。前者除含有恶性疟原虫裂殖子表面主要抗原表位杂合多肽基因SPf66外,还含有很强的T辅助细胞表位CST3和Tc细胞表位;后者在此基础上将我国发现的B细胞表位NKNDD基因经8次串联后融合其中、两种形式的融合基因经测序正确后转入大肠杆菌TK1046中,产量分别为10mg/L及5mg/L。表达产物CTB/AWTE经亲和层析纯化的双抗夹心ELISA测定表明,该融合蛋白在保留了与抗CTB抗体结合的同时,与抗NKNDD单抗的结合效价达1∶8000。     

抗戊型肝炎病毒单克隆抗体识别表位的初步研究

通过 Western blot、体外捕获PCR、ELISA阻断实验及合成的多肽库等方法,对23株抗戊型肝炎病毒(HEV)单克隆抗体(单抗)识别HEV ORF2表位的作用进行系统研究.结果显示,7株线性单抗识别表位都位于ORF2aa408～458之间,16株构象型单抗识别表位都定位于ORF2 aa459～606之间,大部分构象型单抗识别表位都在天然病毒表面.对这些单抗识别表位系统地了解将为HEV疫苗、诊断、病毒受体和病毒感染机制等方面的研究提供重要工具.     

两种不同类型无细胞百日咳疫苗诱导小鼠免疫应答分析

目的比较两种不同类型无细胞百日咳疫苗免疫小鼠后诱导体液免疫和细胞免疫应答的特点。方法将BALB/c小鼠分为3组(分别纯化Pa组、共纯化Pa组、PBS组),分别用稀释后的两种不同工艺生产的无细胞百日咳疫苗及PBS皮下接种,接种量0.5 m L/只,于第4周加强免疫,剂量与初免相同。于免疫后第1周、第4周和第5周取血,分离血清用于检测小鼠抗百日咳抗体Ig G水平(抗-PT和抗-FHA);同时于加强免疫后第7天,分离小鼠脾淋巴细胞,经刺激后,取其培养上清,用流式细胞微球芯片捕获法(cytometric bead array,CBA法)测定脾淋巴细胞经体外刺激后所产生的Th1、Th2和Th17型细胞因子的含量。结果对两种类型无细胞百日咳疫苗组检测的结果进行比较,在免后第4周,分别纯化Pa组和共纯化Pa组的抗-PT和抗-FHA Ig G水平差异无统计学意义(P0.05);但在免后第5周,分别纯化Pa组的抗-PT和抗-FHA Ig G水平均高于共纯化Pa组,差异均具有统计学意义(P0.05)。经PT刺激后诱导产生的细胞因子,分别纯化Pa组的IL-4含量高于共纯化Pa组,差异具有统计学意义(P0.05);分别纯化Pa组和共纯化Pa组的其他细胞因子差异均无统计学意义(P0.05)。结论两种类型的无细胞百日咳疫苗免疫小鼠后均能诱导产生体液免疫应答和细胞免疫应答。     

鹦鹉热衣原体B细胞表位的表达及抗原鉴定

利用噬菌体PⅢ蛋白为载体对鹦鹉热衣原体单抗17筛选得到的B细胞抗原表位进行了研究,利用改构后的原核表达载体pQE30,构建含有B细胞表位基因的重组表达质粒,表达的蛋白经ELISA及Western Blot实验证实能够与单抗C17发生特异反应,蛋白免疫动物后得到了抗鹦鹉热衣原体的抗体,验证了所筛选表位的真实性。     

鉴定单克隆抗体识别蛋白质抗原表位方法的建立

为了建立鉴定治疗性单克隆抗体识别蛋白质抗原表位的方法,选择程序死亡受体-1(PD-1)作为目的蛋白。基于丙氨酸扫描策略,建立了定点突变技术和哺乳动物细胞表达系统相结合的抗原突变体快速表达方法,确定了真核表达元件扩增和细胞转染表达的条件。共表达了150个PD-1蛋白突变体,鉴定了这些突变体与抗PD-1抗体帕博利珠单抗的结合能力。根据蛋白突变体与抗体的结合力并结合蛋白结构分析确定了帕博利珠单抗的抗原表位,与已报道的基于晶体结构的抗原表位高度一致,表明本方法操作简单、准确性高,可用于治疗性单克隆抗体的抗原表位作图。     

HPV16 E7抗原CTL表位拟肽设计及活性评价

人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)早期基因E7是致癌的关键基因,其表达在宫颈癌细胞癌变进程及维持癌细胞恶性表型方面发挥重要作用,已成为宫颈癌治疗的理想靶标.目前,基于HPV16 E7抗原细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)表位设计多肽疫苗是抗宫颈癌治疗发展的重要方向,但天然CTL表位肽普遍存在体内半衰期短、激发CTL反应效果不佳等缺点.因此,本研究基于前期HPV16 E7抗原CTL表位鉴定的基础,结合多肽酶解实验结果,进行分子动力学模拟及结合自由能计算,初步筛选了3条表位模拟肽.人工合成相关待测表位肽,并利用T2细胞株测定各肽与HLA-A2分子的结合力.研究结果表明,3条表位模拟肽体外抗酶解能力较天然HPV16 E7抗原CTL表位肽均有提高,以(d)RAHYNIVTF表位模拟肽的效果最为明显.此外,(d)RAHYNIVTF表位模拟肽与HLA-A2分子的结合力也有所提高(荧光系数为2.06).以上结果表明,基于HPV16 E7抗原CTL表位模拟肽进行结构修饰有望为宫颈癌治疗性疫苗的设计奠定基础.     

人绒毛膜促性腺激素β亚基单一B-细胞表位(β5、β9或β8)融合蛋白的表达和纯化

作为开发新型实用性人绒毛膜促性腺激素(hCG)疫苗的一种尝试, 我们已构建若干组合靶抗原三个线性B- 细胞表位和外源强T- 细胞表位的基因工程hCG嵌合肽。为了检测用这些嵌合肽免疫的动物血清中是否能产生抗各表位的三种抗体,本研究选用能在大肠杆菌中高表达和与生物素亲和性强且特异(方便通过亲和层析纯化)的链霉亲和素为载体,分别构建了三种含β-hCG不同单一线性B_细胞表位(β5,β9和β8)的融合蛋白。在链霉亲和素基因下游多克隆区EcoRⅠ和Hind Ⅲ位点插入各表位编码基因片段(带TAA终止密码子)的pTSA-18重组质粒, 转化BL21(DE3)pLysS宿主菌后, 它们在IPTG诱导下均能以较高水平表达各自目的融合蛋白,而且它们的表达产物在Western blot鉴定中都能被抗各表位特异的多抗或单抗或抗报告表位单抗识别。用改良的制备性PAGE方法可以一步纯化电泳均一性高于95%的三个融合蛋白, 它们的收得率相对1L培养物约为5 mg。作为化学合成表位肽的替代物, β-hCG三个单一B- 细胞表位融合蛋白的可获得性将有助于所构建hCG基因工程嵌合肽以及其他hCG疫苗,也包括它的DNA疫苗的免疫原性分析。     

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。