抗鸡新城疫病毒单克隆抗体及所测定的毒株的抗原差异

作者以3种不同毒力型的新城疫病毒(NDV)为免疫抗原,获得21株特异单克隆抗体(以下简称单抗),按其血凝抑制、溶血抑制和病毒中和能力的不同,将它们分成3组。21株单抗中有15株与所有被试的35个国内外分离的参考毒株起反应,另外6株单抗仅与部份毒株起反应。根据与上述单抗的不同反应谱,将这些NDV毒株分成7个群,同一群内的毒株在重要的流行病学和生物学特征方面一致。单抗LD_2、LC10-5只与疫苗毒株B1、La Sota及其克隆化毒株N79及1株生物学特性不明的野外分离物起反应。     

三株新城疫病毒强毒株的生物学特性及全基因组序列分析

2009～2011年从北方发病鸡群和鸭群中分离出3株新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）。通过致病性指数测定及交叉血凝抑制试验初步分析了3个毒株的毒力和相互之间的同源性。选取鸡源分离株SDLY01与新城疫疫苗株（LaSota）进行了交叉保护试验,选取鸭源毒株SD03对樱桃谷鸭进行攻毒实验,同时设计引物对3个毒株进行了全基因组测序,并与36株NDV参考株进行了分子进化分析。结果表明3个分离株F蛋白裂解位点的氨基酸序列均为112R-R-Q-K-R-F117符合强毒株的序列特征,并与致病性指数测定结果相符。交叉血凝抑制试验发现3个分离株与疫苗株LaSota 的抗原同源性较低为82.5%～89.4%,两个鸡源分离株间的抗原同源性为90%,而鸭源毒株SD03与鸡源毒株SDSG01同源性为100%。交叉保护试验和攻毒实验结果显示传统的LaSota疫苗能对SDLY01流行株提供100%免疫保护,但第5天仍检测到排毒;鸭源毒株SD03对樱桃谷鸭不致病,但能检出排毒,排毒期最长为5d。全基因组测序与分析表明3个毒株基因组长度均为15192bp,属于基因Ⅶd型毒株,与同期流行的鹅源及鸭源NDV毒株之间全基因组核苷酸序列具有高度的同源性,揭示鸭源、鹅源NDV与鸡源NDV在遗传学和流行病学上密切相关。     

新城疫不同毒株交叉鸡胚中和指数及其与F和HN基因变异的相关性

选取13株国内2001～2004年分离的新城疫流行病毒(Newcastle disease virus,NDV),经蚀斑纯化,克隆其融合蛋白(F)和血凝素.神经氨酸酶(HN)基因,结合疫苗株La Sota、Clone30和国内标准强毒株F48E9等的基因序列,进行遗传变异分析.利用纯化的病毒制备特异阳性血清,进行鸡胚交叉中和试验,确定不同NDV毒株之间的抗原相关性,并与NDV不同毒株之间的HN和F基因核苷酸(氨基酸)同源性进行相关比较.结果表明:病毒中和指数与HN基因的核苷酸(氨基酸)同源性显著相关(P<0.01,r=-0.35),与F基因呈弱相关(P<0.05,r=0.20),而与F基因前374bp的核甘酸同源性不相关.这表明,NDV的分子变异已经对NDV的抗原性变异产生了影响,研制新型的疫苗成为必然.     

新城疫分离毒HN蛋白的抗原性初步分析及分子特性研究

运用针对NDV囊膜糖蛋白(HN)的单克隆抗体(MAbs), 对2005~2006年间自我国江苏和广西部分地区的20株NDV分离株进行排谱试验, 初步分析了不同毒株之间HN蛋白的抗原表位差异; 并应用RT-PCR技术成功扩增了其HN基因整个编码区, 经克隆、测序最终获得13株鸡源NDV与7株鹅源NDV HN基因的编码区序列, 分析测定核苷酸序列及推导的氨基酸序列, 并将 鹅源NDV与鸡源NDV相应序列进行了比较。结果单抗排谱试验表明, 20株NDV分离株之间 HN蛋白的抗原表位存在差异; 测序结果表明, 测定的HN基因的编码区长度皆为1716nt编码571个氨基酸; 分离株中18株基因Ⅶ型NDV分离株之间HN基因编码区核苷酸序列具有较高的同 源性,达94.8%~100%; 与近几年国内流行的其它基因Ⅶ型NDV之间的核苷酸序列同源性 为92.1%~99.6%。对其推导的HN蛋白一级结构中潜在的糖基化位点及HN蛋白细胞受体结合相关区域的氨基酸序列等进行了比较分析。结果显示, 单抗排谱差异显著株在部分氨基酸位点发生了突变; 同时揭示我国部分地区同期流行的鹅源NDV与鸡源NDV HN基因之间具有较近的亲缘关系。     

新城疫分离毒HN蛋白的抗原性初步分析及分子特性研究

运用针对NDV囊膜糖蛋白(HN)的单克隆抗体(MAbs),对2005～2006年间自我国江苏和广西部分地区的20株NDV分离株进行排谱试验,初步分析了不同毒株之间HN蛋白的抗原表位差异;并应用RT-PCR技术成功扩增了其HN基因整个编码区,经克隆、测序最终获得13株鸡源NDV与7株鹅源NDV HN基因的编码区序列,分析测定核苷酸序列及推导的氨基酸序列,并将鹅源NDV与鸡源NDV相应序列进行了比较.结果单抗排谱试验表明,20株NDV分离株之间HN蛋白的抗原表位存在差异;测序结果表明,测定的HN基因的编码区长度皆为1716nt编码571个氨基酸;分离株中18株基因Ⅶ型NDV分离株之间HN基因编码区核苷酸序列具有较高的同源性,达94.8%～100%;与近几年国内流行的其它基因Ⅶ型NDV之间的核苷酸序列同源性为92.1%～99.6%.对其推导的HN蛋白一级结构中潜在的糖基化位点及HN蛋白细胞受体结合相关区域的氨基酸序列等进行了比较分析.结果显示,单抗排谱差异显著株在部分氨基酸位点发生了突变;同时揭示我国部分地区同期流行的鹅源NDV与鸡源NDV HN基因之间具有较近的亲缘关系.     

中国禽源新城疫病毒(NDV)流行株F和HN基因的遗传演化和变异频率

【目的】新城疫(ND)是中国流行最严重的疫病之一,对家禽业可造成巨大的经济损失,疫苗防控是控制ND的重要措施。新城疫病毒(NDV)流行株的遗传演化一直是研究NDV的焦点。本文利用分子信息学手段,通过比较近20年间NDV流行株不同基因型F和HN基因的分子特征和遗传变异频率,解析免疫压力下NDV的演化规律。【方法】利用Lasergene 7.1和MEGA5.1软件,选取本实验室89株NDV分离株,结合从Gen Bank下载的364株NDV流行株以及15株NDV经典毒株的基因序列,对其进行系统发育、分子特征和替代频率分析。【结果】系统发育表明,NDV已经演化为15个基因型。一致性比较显示,NDV流行株相同基因型之间核苷酸(氨基酸)高度同源,而不同基因型之间差异较大且存在明显的氨基酸变异积累。NDV基因型的分布与时间、地域密切相关,VII d亚型为中国NDV优势流行株。为评估NDV变异的频率,以Go/GD/QY/1997株(中国较早发生的基因VII亚型)为参照,1997-2015年间NDV的F/HN基因的年平均核苷酸(氨基酸)替代率为2.31×10~(-3)(2.26×10~(-3))/3.37×10~(-3)(2.35×10~(-3))。其中,1997-2001年(未使用基因VII型疫苗)F/HN基因核苷酸年平均替代率为4.72×10~(-3)/8.28×10~(-3);2002-2015年(疫苗使用后)为1.6×10~(-3)/1.84×10~(-3),显示出基因VII型疫苗在控制NDV变异速度方面具有明显的效果。【结论】生物信息学分析证实:研制出与NDV流行毒株相匹配的新型疫苗是控制当前NDV变异的关键。     

新城疫病毒分离株HN和P基因分子进化及其相关研究

为探讨新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)血凝素-神经氨酸酶(HN)和磷蛋白(P)基因遗传特性以及相互关系,将1997～2005年间国内分离到12株NDV毒株,分别进行HN和P基因克隆测序,结合15个已发表的国内外不同时期的NDV毒株HN和P基因,计算所有毒株HN和P基因的不同核苷酸和氨基酸片段进化距离,利用统计软件进行了不同片段间进化距离的方差分析,HN或P基因核苷酸进化距离与毒株分离时间、HN或P基因片段与其全长间以及HN和P基因全长间的相关分析.统计分析显示:NDV HN或P基因不同核苷酸和氨基酸序列片段变异程度不一样;不同毒株间HN或P基因片段与其全长间以及HN和P基因全长间无论是核苷酸还是氨基酸遗传变异高度相关.以上说明,NDV HN和P基因虽以不同的方式进化,但是HN和P基因遗传变异的趋势是相同的.HN和P基因的变异与分离时间有一定的联系.     

广东地区流感H3N2毒株血凝素基因特征、进化和变异分析

为揭示广东地区2007～2010年甲型H3N2毒株血凝素(HA)基因特征和变异,采用时空抽样方法抽样,检测广东2007～2010年甲型H3N2毒株HA基因核苷酸序列,同时检索全球HA基因序列作为对照,采用Lasergene 7.1和Mega 5.05软件对HA基因核苷酸序列进行比对和分析;并结合流行病学资料,对变异毒株进行进化速度分析;同时进行抗原分析。结果发现,广东2007～2010年H3N2毒株HA基因同义进化(Ks)和错义进化(Ka)速度分别为2.06×1E-3～2.23×1E-3核苷酸/年和1.05×1E-3～1.21×1E-3核苷酸/年,HA1较HA2的错义突变速率要高3.13倍。与疫苗株A/Perth/16/2009的HA基因比较,2009年广东毒株同源性达到98.8%～99.7%、2010年同源性达到98.0%～98.4%。在广东2007～2010年毒株中,HA1五个抗原表位均有氨基酸位点变异,尤其是2010年毒株B区(N160K)和D区(K174R/N)的变异;此外,广东2010年毒株受体结合部位(RBS)还发生K189E/N/Q和T228A置换变异;两个糖基化位点变异影响到抗原性;目前使用的H3N2疫苗株与目前流行毒株的抗原性有差异。广东地区2007～2010年的毒株中,血凝抑制抗体的抗原分析结果有差异。结果提示,目前广东乃至全球甲型H3N2毒株HA1B区和D区均有氨基酸位点变异,RBS的两个位点发生置换,糖基化位点变异影响到表位A区和B区抗原性;与WHO推荐2011年流感H3N2毒株疫苗株比较,目前流行毒株HA基因有抗原位点变异。     

鹅源新城疫病毒ZJ1株全基因组的序列测定

依据GenBank上公布的新城疫病毒(NDV)的基因序列,自行设计了9对引物,运用反转录一聚合酶链反应(RT—PCR)获取覆盖NDV鹅源毒株ZJ1株全基因组的部分重叠片段。病毒RNA的5’及3’端的序列由cT)NA末端快速扩增技术(RACE)获取。整个病毒基因组序列由15192个碱基组成,比GenBank上公布的其它4个NDV毒株Beaudettec、B1、Lasota及Clone-30的全基因组序列长6个核苷酸。这6个核苷酸位于核衣壳蛋白(NP)基因内,相对于NDV毒株Lasota株全基因序列的1647nt～1648nt位。其它10个NDV毒株中的9个毒株也被验证具有此特征,且它们分属于3个不同的基因型。     

新城疫病毒单克隆抗体的特性及应用

建立了8个分泌抗新城疫病毒(NDV)特异性单克隆抗体(McAb)的杂交瘤细胞株,根据它们的免疫生物学特性可以分为三种类型:(1)具有FA和ELISA特性(FN1、FN4、FN29、FN30、FN35、FNl22);(2)具有FA、ELISA和HI特性(FN7);(3)具有ELISA、HI特性和中和能力(FN106),根据FN30和FN106的ELISA试验,可将11个NDV毒株分为二种不同的抗原群,应用FN4-FITC,FN7-FITC和FN29-HRP试剂,对人工感染NDV和野外送检病例检测结果表明,单抗试剂的DFA阳性率(92.3％)高于病毒分离阳性率(87.2％),两种方法的符合率89.7％,这些单抗试剂用于临床诊断敏感性和特异性高,且方法快速、简便。     

Antigenic variation of Newcastle disease viruses isolated from wild ducks in Japan

Nineteen strains of Newcastle disease virus (NDV) isolated from wild ducks in Japan were placed into 4 distinct antigenic groups on the basis of their reactivities to 8 monoclonal antibodies against the HN molecule of NDV in hemagglutination inhibition tests. The NDV strains of duck origin were antigenically distinct from NDV-B1 and NDV-Miyadera originated from chickens, and varied in their virulence to chicken embryos. No apparent correlation was found between the antigenicity of the HN molecule and virulence.     

Strain variation and nuclear association of Newcastle disease virus matrix protein.

Five monoclonal antibodies to the matrix (M) protein of Newcastle disease virus (NDV) Australia-Victoria (AV) strain were generated and characterized. In competitive antibody-binding assays, the antibodies fell into three discrete groups. The antigenic sites described by these antibody groups were designated M1, M2, and M3. Each antibody reacted with a panel of NDV strains in a manner unique to its group, confirming the grouping by competitive antibody binding. Only site M1 was found on all 12 of the strains tested and may be a "pan-NDV" epitope. A large portion of the M protein of strain AV was detected in the nuclei of infected cells by all five monoclonal antibodies. In addition, the antibodies only stained the nuclei of cells infected with NDV strains expressing M protein containing the corresponding antigenic site. These results confirm that the immunoreactivity in the nucleus is actually caused by the M protein and not by a cross-reacting host protein induced by viral infection.     

我国新城疫病毒分离株生物学特性的研究

本文系统地比较了我国不同地区分离的、有地区代表性的11株新城疫病毒分离物和北京株(国内攻毒株)的毒力范围,某些生物学特性,抗原性关系及对鸡的致病特征,结果所试验的分离株均属速发性嗜内脏型毒株。各株血凝素的热稳定性、凝集解脱速度、凝集哺乳动物红细胞的能力及对福尔马林的敏感性,均有明显差异。试验还表明,北京株和中监所分离株等对不同年龄鸡的致病表现也不同。 交叉血凝抑制试验和交叉鸡胚中和试验表明:各新城疫病毒株相互间的抗原性有较小程度的差异(r值0.66～1.11);其免疫原性也强弱不同,尤其是新疆株和内蒙株,其血清的血凝抑制抗体效价高于其它毒株,与部分毒株的差异极为显著(P<0.01),可能是制造新城疫灭能苗的优良毒株。     

新城疫分离毒HN基因的分子特性和片段同源相关性

选取国内1997-2005年分离的新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)24株,经蚀斑纯化克隆其血凝素-神经氨酸酶(HN)基因,与在GenBank发表的36株国内外不同时期的NDV毒株,进行氨基酸遗传变异分析,并利用SPSS8.0软件对其不同片段的氨基酸进行同源相关比较。结果显示:国内所有NDV分离毒株氨基酸高度同源,同源性为94.4%-99.4%;与LaSota、Clone30疫苗株等的氨基酸同源性为86.9%-89%;与强毒株F48E9的氨基酸同源性为87.9%-89.9%;与国外NDV的氨基酸同源性为87.2%-96.2%。系统发育分析表明:国内NDV分离毒HN遗传距离较近,而与LaSota、Clone30和F48E9遗传距离较远。国内NDV分离毒均缺乏538-540位糖基化位点。不同片段与全长的氨基酸同源性高度相关,且与前80个氨基酸相关最密切。     

三株新城疫广西分离株全基因组序列的测定与分析

根据GenBank上所公布的新城疫病毒(NDV)的全基因组序列,设计了8对引物,运用RT-PCR方法获取了3株广西地方强毒株GX7/02、GX9/03和GX11/03的全基因组序列,并对其进行了比较分析。此3株病毒的全基因组序列均由15192个碱基组成,与GenBank公布的ZJ1、U.S/Largo/71、Italy/2736/00等7个毒株的全基因组序列长度相同,比LaSota、Clone-30和B1的全基因组序列多出6个核苷酸,此6个核苷酸位于np基因的非编码区内,相对与NDV毒株LaSota、Clone-30和B1序列的1647~1648nt位。通过序列的比较分析,发现GX7/02、GX9/03和GX11/03与ZJ1毒株的同源性较高,而与LaSota、Clone-30和B1等毒株的同源性较低。     

Comprehensive Analysis and Characterization of Linear Antigenic Domains on HN Protein from Genotype VII Newcastle Disease Virus Using Yeast Surface Display System

Circulation of genotype VII Newcastle disease virus (NDV) has posed a great threat for the poultry industry worldwide. Antibodies against Hemagglutinin-neuraminidase (HN), a membrane protein of NDV with critical roles in NDV infection, have been reported to provide chickens protection from NDV infection. In this study, we comprehensively analyzed the in vivo antibody responses against the linear antigenic domains of the HN protein from genotype VII NDV using a yeast surface display system. The results revealed four distinct regions of HN, P1 (1-52aa), P2 (53-192aa), P3 (193-302aa) and P4 (303-571aa), respectively, according to their antigenic potency. Analysis by FACS and ELISA assay indicated P2 to be the dominant linear antigenic domain, with the immunogenic potency to protect the majority of chickens from NDV challenge. In contrast, the P1, P3 and P4 domains showed weak antigenicity in vivo and could not protect chickens from NDV challenge. These results provide important insight into the characteristic of humoral immune responses elicited by HN of NDV in vivo.     

Shift in S-layer protein expression responsible for antigenic variation in Campylobacter fetus.

Campylobacter fetus strains possess regular paracrystalline surface layers (S-layers) composed of high-molecular-weight proteins and can change the size and crystalline structure of the predominant protein expressed. Polyclonal antisera demonstrate antigenic cross-reactivity among these proteins but suggest differences in epitopes. Monoclonal antibodies to the 97-kDa S-layer protein of Campylobacter fetus subsp. fetus strain 82-40LP showed three different reactivities. Monoclonal antibody 1D1 recognized 97-kDa S-layer proteins from all C. fetus strains studied; reactivity of monoclonal antibody 6E4 was similar except for epitopes in S-layer proteins from reptile strains and strains with type B lipopolysaccharide. Monoclonal antibody 2E11 only recognized epitopes on S-layer proteins from strains with type A lipopolysaccharide regardless of size. In vitro shift from a 97-kDa S-layer protein to a 127-kDa S-layer protein resulted in different reactivity, indicating that size change was accompanied by antigenic variation. To examine in vivo variation, heifers were genetically challenged with Campylobacter fetus subsp. venerealis strains and the S-layer proteins from sequential isolates were characterized. Analysis with monoclonal antibodies showed that antigenic reactivities of the S-layer proteins were varied, indicating that these proteins represent a system for antigenic variation.