痘苗病毒载体在病毒疫苗研制上的应用

痘苗病毒作为真核表达载体已广泛应用于外源基因的表达,并日益受到重视,本文就痘苗病毒的生物学特性,重组痘苗病毒的构建原则,外源基因在重组痘苗病毒中的表达情况及重组痘苗病毒作为活疫苗的优缺点等方面作一概括性综述。     

适用于疫苗株筛选的痘苗病毒载体的构建

为构建适用于疫苗株筛选的痘苗病毒载体,利用标记瞬时稳定的原理,在痘苗病毒单选择标记载体psc65的基础上,构建成带有neo和LacZ双选择标记的痘苗病毒载体pVI75.为检验载体pVI75的有效性,将HIV-1合成基因syngpnef插入到载体pVI75上,构建成转移质粒pVI75-syngpnef,并与天坛株752-1痘苗病毒共转染CEF细胞.筛选得到的重组病毒经PCR和Dot blot检验表明,标记基因已被删除,而目的基因被整合到痘苗病毒基因组上.Westem blot检测结果表明,目的基因的表达正确.痘苗病毒载体pVI75的构建使得疫苗株筛选的工作量大为降低,时间大大缩短,为利用痘苗病毒载体构建重组病毒疫苗株的研究提供了参考.     

表达人乳头瘤病毒58型L1、L2壳蛋白的非复制型重组痘苗病毒疫苗株的构建

采用PCR定点突变方法,对HPV581L1基因中痘苗病毒早期基因转录终止信号TTTTTNT结构进行修饰,并保留氨基酸不变.选用非复制型重组痘苗病毒为载体,将修饰的L1基因1.5kb和L2基因1.4kb分别插入痘苗病毒表达载体pJSD的7.5k和H6早期启动子之后,使之与非复制型重组痘苗病毒在TK区重组.经单斑筛选纯化,获得共表达HPV58L1、L2晚期蛋白的非复制型重组痘苗病毒疫苗实验株.该病毒在CEF细胞上连续传至第15代,经斑点杂交分析,重组痘苗病毒基因组中有L1和L2基因插入;经Western blot检测,重组病毒能稳定表达HPV581L1及L2蛋白.此结果为HPV58型非复制型重组痘苗病毒疫苗人用株的研究打下了基础.     

HIV—1长末端重复序列对重组痘苗病毒表达Gag蛋白的影响

将系列缺失的ＨＩＶ１长末端重复序列（ＬＴＲ）和全长的ｇａｇＯＲＦ置于痘苗病毒载体中,经同源重组和血球吸附试验,成功地构建了６株重组痘苗病毒。免疫印迹和免疫酶试验检测均表明,６株重组病毒的Ｇａｇ蛋白表达量因ＬＴＲ不同而有明显差异,表明ＨＩＶ１的ＬＴＲ及其下游基因置于痘病毒启动子控制下,在痘苗病毒中表达时有下述特点：（１）不同的痘苗病毒启动子与全长ＬＴＲ相互作用,对ｇａｇ基因表达有显著不同的调控效果;（２）ＮＲ序列对Ｇａｇ蛋白表达没有明显影响;（３）ＥＮ序列不能被重组痘苗病毒表达系统识别;（４）ＴＡＲ序列可提高Ｇａｇ蛋白的表达量;（５）Ｕ５区及下游非翻译序列不影响Ｇａｇ蛋白的表达。     

痘苗病毒通用表达载体pGJP-5的组建

我们从弱毒的痘苗病毒广-9株出发,构建了一个通用的痘苗病毒表达载体pGJP-5。广-9株的胸腺嘧啶核苷激酶(TK)基因既作为表达载体与痘苗病毒基因组体内重组的同源顺序,又作为重组病毒的筛选标记。在TK结构基因中插入了编码痘苗病毒7.5K蛋白基因的启动基因(P_(7.5)),它可以有效地启动外源基因在痘苗病毒中表达。同时启动基因P_(7.5)的3′末端有BamHⅠ、SmaⅠ、SacⅠ和EcoRⅠ的限制性内切酶位点可供外源基因插入。     

痘苗病毒载体与肿瘤基因治疗

随着基因治疗的发展 ,痘苗病毒载体由于具有可表达多种外源基因、毒性低、可制备高滴定度的重组病毒等特点 ,日益受到重视。综述了重组痘苗病毒载体的构建及其特性。已构建了表达多种细胞因子及肿瘤抗原的rVV ,能够提高机体的抗肿瘤免疫作用     

表达小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的重组非复制型痘苗病毒的构建及鉴定

目的:以非复制型痘苗病毒天坛株为载体表达小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),并体外鉴定其生物学活性。方法:构建含有小鼠GM-CSF的重组痘苗病毒质粒,与非复制型痘苗病毒进行同源重组,筛选表达小鼠GM-CSF的重组痘苗病毒rNTVGMCSFLacZ,对目的基因及蛋白的表达进行鉴定,并在体外检测目的蛋白的生物学活性。结果:构建的重组病毒rNTVGMCSFLacZ中正确插入了小鼠GM-CSF基因,Western印迹结果表明其能正确表达GM-CSF,且在体外证明rNTVGMCSFLacZ表达的小鼠GM-CSF能分泌到细胞外,具有生物学活性。结论:构建了一株能分泌表达有生物学活性的小鼠GM-CSF的重组非复制型痘苗病毒。     

重组痘苗病毒在基因工程中的应用及展望

1982年以来,美国Moss及Panletti实验室相继报道了以痘苗病毒为载体,把单纯疱疹病毒TK基因、乙肝病毒表面抗原基因,流感病毒血凝素基因等重组至痘苗病毒基因组的特定部位,获得能表达外源基因的重组痘苗病毒。由于重组痘苗病毒具有一些特殊的特点和优点。     

表达HIV-I CN54株gagpol基因重组痘苗病毒疫苗株的构建

为研制不带筛选标记的HIV活载体疫苗,首先构建含有neo基因和lacZ基因双重筛选标记的pV175转移质粒,并将HIV—I中国主要流行株B’／C重组株CN54 gagpol基因置于pV175的启动子pE／L下,构建重组质粒pVl75—Gagpol。重组质粒与痘苗病毒天坛株共转染鸡胚细胞。前三轮通过G418加压,噬斑纯化,得到既含目的基因又含筛选标记的蓝色重组痘苗病毒;后三轮在无G418选择压力下,筛选只含目的基因而缺失了筛选标记的白色重组痘苗病毒。结果表明筛选到了一株重组病毒,经PCR和Dot blot检测确认该株重组痘苗病毒的neo基因和lacZ基因已丢失;PCR鉴定表明目的基因已插入重组痘苗病毒中;抗体染色和Westem blot结果证实该重组病毒能很好地表达目的蛋白。     

修饰的痘苗病毒安卡拉株（MVA）基因组中高频的同源重组

痘苗病毒由于其外源基因容量大,表达产物后加工完善等优势而广泛用于基因工程的研究以及基因治疗,痘苗病毒基因组的同源重组现象为其基因操作带来了方便,也被用于很多痘苗病毒基因结构和功能的研究,痘苗病毒安卡拉株（MVA）是一种修饰的复制限制的痘苗病毒,由于极高的安全性,正在实验室和临床应用的很多领域取代普通的痘苗病毒,为提高重组MVA系统的安全性以及筛选重组MVA的效率,发展了一种暂时选择系统,此系统利用分子内2段同向的相同序列发生同源重组去除选择标记k1l基因,从而消除选择标记对宿主可能的危害。利用此暂时表达系统构建了4个携带编码不同长度外源多蛋白质序列的重组MVA,并估算了每次传代的重组频率,结果显示,MVA同源重组频率虽然比其他痘苗病毒株要低,但仍然是较斋的,将带有k1l基因的重组MVA经3-4次盲传（blind passage),即可获得完全去除选择标记的重组MVA。进一步证明上述利用暂时选择标记k1l基因构建重组MVA的系统具有十分可靠的安全性,适合作为人体活疫苗开发和基因治疗的载体,而且,通过盲传进行筛选,能大大提高去除选择标记的效率,降低鸺建重组MVA的成本。     

采用我国痘苗病毒天坛株载体表达单纯疱疹病毒Ⅰ型糖蛋白D

木文从单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-1)基因组EcoRI H片段中分离出含有糖蛋白D(gD)基因的2.5kb DWA片段,插入带有痘苗病毒天坛株TK基因区段的pJC—2质粒p7.5k启动子的下游,转染TK~-143细胞,获得带有HSV-1 gD基因的重组痘苗病毒。采用HSV-1 gD单克隆抗体免疫胶体金技术进行电镜观察表明,重组痘苗病毒感染的细胞内有特异性HSV-1 gD抗原.重组病毒免疫家兔后6周可产生明显的HSV-1中和抗体。     

Expression in recombinant vaccinia virus of the equine herpesvirus 1 gene encoding glycoprotein gp13 and protection of immunized animals.

The equine herpesvirus 1 (EHV-1) gene encoding glycoprotein 13 (gp13) was cloned into the hemagglutinin (HA) locus of vaccinia virus (Copenhagen strain). Expression of the gp13 gene was driven by the early/late vaccinia virus H6 promoter. Metabolically radiolabeled polypeptides of approximately 47 and 44 kilodaltons and 90 kilodaltons (glycosylated form) were precipitated with both polyclonal and gp13-specific monoclonal antibodies. Presentation of gp13 on the cytoplasmic membrane of cells infected with the recombinant gp13 vaccinia virus was demonstrated by immunofluorescence of unfixed cells. Inoculation of the recombinant gp13 vaccinia virus into guinea pigs induced neutralizing antibodies to both EHV-1 and vaccinia virus. Hamsters vaccinated with the recombinant gp13 vaccinia virus survived a lethal challenge with the hamster-adapted Kentucky strain of EHV-1. These results indicate that expression in vaccinia virus vectors of EHV-1 gp13, the glycoprotein homolog of herpes simplex virus gC-1 and gC-2, pseudorabies virus gIII, and the varicella-zoster virus gpV may provide useful vaccine candidates for equine herpesvirus infections.     

小鼠对重组痘苗病毒表达流感病毒血凝素的免疫反应

实验比较了小鼠对表达流感病毒A/NJ/11/76(H1N1)和A/Jap/305/57(H2N2)血凝素基因的痘苗病毒重组株HSW2和VInf1的免疫反应,两株重组病毒经静脉或静脉加鼻腔免疫小鼠后都产生相应血凝抑制抗体;用不同剂量的痘苗病毒重组株HSW2皮内接种家兔也产生相应抗体,且抗体滴度与接种的病毒量成正比关系,但用痘苗病毒野毒株免疫的家兔未测到抗体,这两株痘苗病毒重组株免疫的小鼠,能保护小鼠对流感病毒母株的攻击,HSW2和VInf1的保护指数分别为3.3和3.9个对数,但这两株病毒未能诱导细胞毒性T细胞反应。     

用lac基因筛选表达狂犬病毒糖蛋白的重组痘苗病毒

为了研制基因工程狂犬病疫苗,我国于1991年首次报道了在痘苗病毒天坛株中表达狂犬病毒糖蛋白,但报道中重组病毒的选择是先经人骨髓瘤细胞(TK-143)在诱变剂5-溴脱氧尿苷(BrudR)作用下通过标记拯救技术筛选出携带有同源基因的重组病毒,然后再利用重组病毒中携带的Lac基因为选择标记,通过噬斑纯化获得重组病毒,用这种选择方式获得的重组病毒,经过了TK-143细胞和BrudR,因此不宜发展成疫苗,本研究探索不经过TK-143细胞和BrudR,仅利用Lac基因为选择标记,直接在鸡胚细胞上通过噬斑纯化获得重组病毒,现将研究结果报道如下。     

Effect of the recombinant vaccinia viruses that express HTLV-I envelope gene on HTLV-I infection.

The human T-lymphotropic virus type I (HTLV-I) is etiologically linked to adult T-cell leukemia (ATL). To develop a vaccine against ATL, we constructed recombinant vaccinia viruses containing the envelope gene of HTLV-I in the vaccinia virus hemagglutinin (HA) gene, a new site where foreign genes can be inserted. A single inoculation of the recombinant virus induced antibodies to the env proteins of HTLV-I in rabbits and had a protective effect against HTLV-I infection.     

Vaccinia virus recombinants expressing either the measles virus fusion or hemagglutinin glycoprotein protect dogs against canine distemper virus challenge.

cDNA clones of the genes encoding either the hemagglutinin (HA) or fusion (F) proteins of the Edmonston strain of measles virus (MV) were expressed in vaccinia virus recombinants. Immunofluorescence analysis detected both proteins on the plasma membranes of unfixed cells as well as internally in fixed cells. Immunoprecipitation of metabolically radiolabeled infected-cell extracts by using specific sera demonstrated a 76-kDa HA polypeptide and gene products of 60, 44, and 23 kDa which correspond to a MV F precursor and cleavage products F0, F1, and F2, respectively. Neither recombinant induced cell fusion of Vero cells when inoculated individually, but efficient cell fusion was readily observed upon coinfection of cells with both recombinants. Inoculation of dogs with the vaccinia virus-MV F recombinant (VV-MVF) did not give rise to detectable MV-neutralizing antibody. Inoculation of dogs with the vaccinia virus-MV HA recombinant (VV-MVHA) or coinoculation with both recombinants (VV-MVF and VV-MVHA) induced significant MV-neutralizing titers that were increased following a booster inoculation. Inoculation of dogs with the vaccinia virus recombinants or with MV failed to induce canine distemper virus (CDV)-neutralizing antibodies. Upon challenge with a lethal dose of virulent CDV, signs of infection were observed in dogs inoculated with (VV-MVF). No symptoms of disease were observed in dogs that had been vaccinated with VV-MVHA or with VV-MVHA and VV-MVF and then challenged with CDV. All dogs vaccinated with the recombinant viruses as well as those inoculated with MV or a vaccine strain of CDV survived CDV challenge.     

Epstein-Barr病毒基因工程活疫苗人体免疫的初步研究

Epstein-Barr(EB)病毒的原发感染发生在儿童时期,在我国3～5岁儿童的感染率为70％～90％。感染后终生带毒,并经唾液不断排出病毒。我国南方是鼻咽癌高发区,其发病率和死亡率均占恶性肿瘤的第一位。早期诊断方法的改进和早期治疗,使鼻咽癌治疗后的5年生存率明显增加,但不能降低发病率。EB病毒疫苗有可能成为控制该病的有效手段之一。 Epstein等人从淋巴母细胞株(B95-8细胞)细胞表面提取EB病毒膜抗原(MA),用于免疫棉顶猴能产生中和抗体。免疫动物能抵抗EB病毒攻击后所诱发的恶性淋巴瘤。该中和抗体在体外能中和EB病毒的转化活性。EB病毒的主要膜抗原(MA)是由分子量220kD和     

改良型痘苗病毒安卡拉株表达系统可删除筛选标记的双表达穿梭载体

为了构建改良型痘苗病毒安卡拉株表达系统可删除筛选标记的双表达穿梭载体,利用Cre/LoxP DNA重组系统以及本实验室表达Cre酶的BHK-21细胞系 (BHK-Cre),以大肠杆菌黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶 (Eco gpt) 为筛选标记构建可删除筛选标记的双表达穿梭载体pLR-gpt。将Eco gpt 基因以及调控其表达的启动子基因置于2个同向的LoxP位点之间,2个独立的多克隆位点位于2个LoxP位点之外,最终获得的重组病毒可以在BHK-Cre细胞系上删除筛选标记Eco gpt。为了验证系统的有效     

A dominant selectable marker for the construction of recombinant poxviruses

Mycophenolic acid has been shown to be a potent inhibitor of vaccinia virus growth. By inserting the Escherichia coli xanthine-guanine phosphoribosyl transferase gene (gpt) into the vaccinia virus genome under control of the P-7.5 promoter this inhibition was overcome. When coupled in tandem with another gene of interest, recombinant vaccinia viruses can be positively selected carrying both genes. Since the gpt gene operates as a selectable marker in most mammalian cells it will be useful as a dominant selectable marker for the construction of recombinant viruses based on other host-specific poxviruses.