乙型脑炎病毒及其疫苗最新研究进展

流行性乙型脑炎(Japanese encephalitis,JE)简称乙脑,是由乙脑病毒感染,流行在亚洲和太平洋地区重要的病毒脑炎,近年乙脑流行地区在不断扩大。目前尚无特效的治疗流行性乙型脑炎的方法,控制蚊虫传播和免疫接种是当前的主要防御手段。随着对乙脑病毒研究的深入,利用基因工程技术研制新型候选疫苗已成为预防乙脑新的发展方向。简要综述了乙型脑炎病毒的基因组结构及其蛋白功能,以及国内外乙型脑炎疫苗的最新研究进展。     

乙型脑炎疫苗研究进展

乙型脑炎（乙脑）的流行是世界性的公共卫生问题之一,其流行范围正逐步扩大。目前对于乙脑尚无特效治疗手段,因此预防乙脑的发生尤为重要。随着对日本脑炎病毒研究的深入,利用基因工程技术研制新型候选疫苗已成为预防乙脑新的发展方向。我们简要综述了乙型脑炎病毒的基因组结构及其蛋白功能,以及国内外乙型脑炎疫苗研发的新进展。     

乙型脑炎病毒研究进展

从病毒的分类地位、病毒的生物学特性、病毒粒子的形态结构、病毒基因组结构与功能、病毒感染与复制、病毒致病机制及病毒引起的疾病诸方面对乙型脑炎病毒的研究进展作了综合评述,并对该领域的研究热点和方向作了探讨。     

乙型脑炎病毒的分子生物学研究进展

日本脑炎病毒(Japanese Encephalitis Virus,JEV)也称乙型脑炎病毒或简称乙脑病毒,主要引起中枢神经系统损害,属人畜共患的自然疫源性传染病,传播地域广,病死率高,常留有后遗症。目前尚无特效治疗药物,虽有疫苗,但不够理想。     

乙型脑炎病毒的研究进展

本文根据国内外最新资料,对乙型脑炎病毒基因和蛋白的结构和功能、病毒的分型和变异、及其致病机理进行了综述。     

纯化乙型脑炎疫苗的研制

将乙脑P3毒株接种地鼠肾细胞,制备病毒原液,经灭活、浓缩、层析纯化后收集抗原,再经除菌、配制,制备乙脑纯化疫苗。结果表明：病毒浓缩液经纯化后,杂蛋白去除率大于99％,牛血清蛋白残留量也明显降低;纯化疫苗主要指标检定均达到预期效果;效力试验结果显示当纯化原液蛋白含量稀释至15μg/ml时,疫苗效力符合要求。     

乙型脑炎病毒毒力基因定位的研究进展

乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)属于黄病毒科(Flaviviridae),简称乙脑病毒.该病毒能引起人类的急性脑炎,致死率在20%左右,另有50%的患者会遗留神经系统方面的后遗症.乙脑病毒流行于亚洲及太平洋地区,有季节性的特点,一般蚊虫滋生的7、8、9月是其发病高峰期.每年在亚洲的乙脑病例有50 000例左右,其中致死的有上万人之多,是亚洲公共卫生的一个大问题[1],因而对乙型脑炎病毒功能与结构的研究,尤其是对影响其毒力的功能域的定位,多年以来都是研究的热点.     

乙型脑炎及其疫苗概况

乙型脑炎是由乙型脑炎病毒引起的,在自然界中主要以鸟、猪为宿主,经蚊为主的虫媒传播的一种人兽共患传染病。该病主要流行于亚洲地区及环西太平洋地区,已成为人类脑炎疾病最主要的病因之一,严重威胁着人类健康,并影响畜牧业特别是养猪业的发展。WHO公布数据显示,每年大约有50 000例乙型脑炎患者,造成至少10 000例死亡及15 000例神精后遗症患者,但至今仍无有效的治疗措施,接种疫苗依然是预防JEV感染的最佳途径。介绍JE的流行病学特点,乙型脑炎的发病情况,重点综述国内外市场上使用的JE疫苗情况及其最新研究进程,希望对我国JE疫苗的使用及研发提供有益参考。     

流行性乙型脑炎猪肾组织培养疫苗的研究 Ⅰ.病毒的培养和疫苗的制备

为了改进流行性乙型脑炎疫苗的质量,在国内曾进行了乙醚提纯脑炎疫苗,白陶土和硫酸铵提纯病毒及疫苗以及鸡胚组织培养疫苗的研究。我系曾证明以流行性乙型脑炎病毒感染猪后能引起毒血症,其病毒滴度可达10-3.5。因此,在1958年我们开始用猪肾单层细胞来培养流行性乙型脑炎病毒,并进行了猪肾组织培养疫苗的研究。应用这种方法有可能制备出一种安全。     

Development of Vero Cell-Derived Inactivated Japanese Encephalitis Vaccine

We have established a manufacturing system for a Vero cell-derived inactivated Japanese encephalitis vaccine at a 500l scale. The production system involves expansion of Vero cells using microcarrier, followed by virus infection. Except for an additional purification step, the downstream purification processes are similar to those used for the current mouse brain-derived vaccine; cell removal, concentration and removal of low-molecular weight impurities by membrane filtration, formalin-inactivation, sucrose density gradient ultracentrifugation, and Sulfate-Cellulofine column chromatography are conducted. The antigen obtained from the manufacturing system was highly purified and its physico-chemical and immunological properties were comparable with those of antigen derived from mouse brains. Our system is very simple and could be easily scaled-up to allow vaccine production at a several thousand litre scale.     

表达乙型脑炎病毒抗原的非复制型重组痘苗病毒能在小鼠中诱发免疫保护

使用2×107PFU乙脑病毒野毒株GSS抗原preM-E-NS1-NS2a的非复制型重组痘苗病毒NTV-JEV免疫3周龄BALB/c小鼠,小鼠体内乙脑病毒特异性抗体滴度1∶71,IgG2a/IgG1为1.5,中和抗体滴度为1∶8,免疫组小鼠产生特异性补体介导的细胞杀伤作用。以10 LD50乙脑P3株病毒对小鼠进行了脑内攻击,NTV-JEV免疫组小鼠存活率为100%,与乙脑减毒活疫苗SA14-14-2免疫组存活率相同。100 LD50P3株病毒攻击后NTV-JEV免疫组存活率28.6%,与SA14-14-2组免疫效果无明显差别。存活小鼠体内乙脑病毒特异性抗体升高为1∶179,IgG2a/IgG1比值为1.9,中和抗体大于1∶16。以30 LD50GSS株病毒进行攻击后,NTV-JEV免疫组和SA14-14-2组保护率均为8.3%。上述结果表明,NTV-JEV与乙脑减毒活疫苗SA14-14-2株具有相近的保护力,NTV-JEV不仅可以保护小鼠抵抗同株病毒GSS的攻击,而且可以抵抗异株病毒P3的攻击。     

日本脑炎病毒(JEV)复制子表达载体的构建及其鉴定

在以往构建的JEV疫苗株SA14-14-2感染性克隆pBRkpn-JTF的基础上,构建了去除JEV结构区域基因(prM基因和E基因),保留非结构区域基因的复制子表达载体pCTCJEV、pCTMJEV,转染BHK-21细胞后,通过反转录PCR(RT-PCR)和间接免疫荧光实验(IFA)检测该载体的自主复制能力和蛋白表达情况,结果证实该载体在BHK-21细胞中能够自主复制并且表达非结构蛋白。进一步在该载体中插入报告基因EGFP,检测外源蛋白的表达情况,结果显示在转染复制子载体的24h后,荧光显微镜下能够看见绿色荧光蛋白的表达,阳性信号持续增强,能够维持10d左右,证实了构建的复制子载体pCTCJEV能够有效地表达外源蛋白,这为进一步建立以乙脑病毒复制子为基础的疫苗载体系统打下基础。     

乙型脑炎病毒可视化分型基因芯片的制备

目的:制备乙型脑炎病毒(JEV)可视化分型基因芯片。方法:根据JEV的基因组序列,应用生物学软件设计JEV分型引物及探针,制备其可视化分型基因芯片;用生物素标记的引物PCR扩增目的片段,并与固定于玻片上的探针杂交,加入链霉亲和素标记的纳米金,银增强实现可视化;进行特异性、灵敏性及重复性试验。结果:探针特异地与相应的标记目的基因片段杂交,并在芯片上呈现较强的阳性杂交信号;2号探针能特异性检出JEV,3、4号探针可分别对Ⅰ型和Ⅲ型JEV进行分型;芯片对JEV质粒检测的灵敏度达105拷贝/mL;以蓝耳病病毒等5种病毒为对照,芯片只对JEV响应,具有特异性;制备的基因芯片具有批间、批内重复性。结论:制备的基因芯片具有高特异性、灵敏性及重复性,可以快速、准确、高通量地对JEV进行可视化分型检测。     

乙型脑炎病毒表达载体的研究

用RT-PCR方法分段扩增了乙型脑炎病毒SA14—14—2疫苗株5′、3′NCR,利用融合PCR技术在5′、3′NCR之间引入BamHⅠ酶切位点,将5′NCR置于T7启动子控制之下,构建乙脑病毒微复制子表达载体pMR。分别将绿色荧光蛋白(GFP)和汉滩病毒核蛋门编码区基因插入到pMR中,构建两种表达外源基因的乙脑病毒微复制子表达载体：pMR—GFP和pMR-84FliS。绎荧光显微镜直接观察、Western blot、ELISA等方法检测,证实外源基因能够在辅助病毒SA14—14—2感染的BHK-21细胞中表达。     

流行性乙型脑炎病毒(JEV)全长感染性克隆的制备及恢复病毒的获得

根据JEV病毒减毒株SA14—14—2基因组序列,设计覆盖全长的4对重叠引物,以提取的活疫苗病毒RNA为模板,RT—PCR扩增出4个片段,并克隆到质粒载体中,进一步构建两个半端分子克隆,然后将全长cDNA序列克隆到一个新改造的低拷贝质粒载体pBR—kpn中,构建我国流行性乙型脑炎病毒(JEV)基因组全长cDNA克隆。经过体外转录后得到的转录子转染BHK-21细胞,重新获得JEV的恢复病毒,通过生物学特性、分子生物学水平、蛋白水平等几个方面对恢复病毒进行鉴定。结果获得了稳定的全长cDNA克隆,转录子转染BHK-21细胞后,第4天开始出现细胞病变(CPE),第6～7天时CPE为 ,经过Vero细胞进一步放大培养后,间接免疫荧光实验和RT—PCR实验均为阳性。证实了构建的JEV的全长cDNA克隆有感染性,为进一步的研究奠定了基础。     

我国新分离乙型脑炎病毒株毒力特征研究

将分离自不同年代的17株乙脑毒株在小鼠脑内传代,然后将病毒在BHK21细胞单层上观察不同毒株的空斑形成大小形态,小鼠脑内和皮下途径接种观察病毒的毒力,结果显示不同毒株在BHK21细胞上形成的噬斑大小不尽相同,减毒株形成的噬斑最小。所有毒株对小鼠的脑内毒力都很强,病毒滴度高达lg8.0/mL以上,毒株间无明显差异。毒株对9～11g小日龄小鼠的皮下毒力有一定差异但不明显,但对14～16g较大日龄小鼠则差别明显。PFU/LD50的对数值差异除一株(M47株)为8.44外,其余各株差别在3.94～0.45间。本研究结果证明自然界乙脑毒株存在明显的神经外毒力差异,毒力差异与分离年代和病毒基因型无关,但从人体分离到的毒株毒力表现较强。     

流行性乙型脑炎病毒E基因的克隆、表达及初步应用

参照GenBank中的日本乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)SA14-14株序列设计了一对特异性引物,用PCR方法从SA14-14扩增E基因全长,然后克隆到pMD18-T载体中,转化宿主菌DH5a,提取阳性克隆质粒进行双酶切鉴定,将目的片段定向克隆到pET32a( )中,转化入BL21(DE3),经IPTG诱导可表达分子量约73ka的蛋白,Western blotting试验呈阳性,表明E基因得到表达。以纯化的表达产物为核心抗原,猪抗JEV血清为一抗,HRP标记羊抗猪IgG抗体为二抗建立间接ELISA方法,并初步检测了一些血清样品,结果提示表达的蛋白具有很好的应用开发价值。