天坛株痘苗病毒载体研究与应用概述

1982年,文献首次报道外源基因成功在痘苗病毒WR株（小鼠嗜神经毒株）中获得表达,引起了中国科学家的极大关注。1984年,中国医学科学院病毒学研究所在朱既明院士的组织下成立了痘苗病毒基因表达载体研究协作组,提出使用天坛痘苗病毒疫苗株开发可用于人体的痘苗病毒基因表达载体的新思路。该研究历时10余年,成功构建了痘苗病毒天坛株高效表达载体,并广泛用于外源基因表达、基因工程疫苗研究、单克隆抗体研制和诊断试剂开发。本文简单介绍了该载体的研究及应用,并对载体疫苗存在的问题及发展前景进行了讨论。     

我国痘苗病毒疫苗株(天坛)25kb核苷酸序列及其与非疫苗株(WR)差异的比较

本文就我国痘苗病毒疫苗株(天坛株TT)基因组的Hind Ⅲ-L、J、I、N、M片段及部分K、F、A片段,共24765bp的核苷酸序列,采用Sanger的双脱氧末端链终止法进行了测定。其中L片段全长4123bp,J片段全长5010bp,I片段全长6498bp,M片段全长2221bP,N片段全长1567bp。总体上AT较为丰富(65.6％),其中A、T、C、G各占32.9％,32.7％,17.4％,17.0％。 TT诛的核苷酸序列与已发表的非疫苗株(WR株)基因组中相同区段的核苷酸序列进行了对比。结果表明,在所分析的序列中,两株病毒在核苷酸水平上有0.42％的差异;其中2/3为同-Py(T或C)或Pu(A或G)间的转换,而且位于病毒基因组中央区域的核苷酸序列的变异小于侧翼区,核苷酸的变异基本上没有造成开放读码框架(ORF)数量和编码容量的改变。     

痘苗病毒天坛株非必需区TA25R…TA36L的两步重组表达载体的构建

针对痘苗病毒天坛株非必需区ＴＡ２５Ｒ－ＴＡ３６Ｌ,构建了可去除ＴＡ２６Ｒ至ＴＡ３５Ｌ的１０个ＯＲＦｓ,并同时表达ＬａｃＺ的两步重组表达载体ｐＡ２４２７ＬａｃＺ。通过两种方法（一步重组和两步重组）获得了在该区域表达ＬａｃＺ基因的重组痘苗病毒ＲＶＡ２４２７Ｌdisplay status     

我国痘苗病毒天坛株基因组左端限制酶位点的变异

本文用分子杂交及酶谱分析的方法,证明了我国痘苗病毒天坛株基因组Hind Ⅲ Dc片段来自Hind Ⅲ C片段,是由于后者Hind Ⅲ酶切位点变异造成的。     

痘苗病毒天坛株基因组旁侧区结构及开放读码框架的分析

本分析了我国痘苗病毒天坛株基因组两端的ＨｉｎｄⅢ－Ｃ和－Ｂ片段所编码的多肽,并与其他痘苗病毒株和正痘病毒进行了比较。结果表明,天坛株基因组ＨｉｎｄⅢ－Ｃ和－Ｂ片段共有４６个主要的开放读码框架（ＯＲＦｓ）,其中一个ＯＲＦ属于痘苗病毒基因组中第一次的与天花病毒相似的基因编码区。此外,天坛株基因组丝氨酸蛋白酶抑制剂Ⅱ的编码区由于移码变异而分成两个不同ＯＲＦｓ。民其他痘苗病毒株相比,天坛株基因组有多个Ｏ     

非复制重组痘苗病毒天坛株C-K缺失区表达载体的构建及重组病毒生物学性状的研究

将反向串联的痘苗病毒启动p11k和p7.5k表达结构引入非复制痘苗病毒质粒载体,得到非复制痘苗病毒表达载体pNEOCK11β75、pNEOCK7511β、pNEOCK1175和pNEOCK7511。利用载体pNEOCK11β75、pNEOCK7511β及pNEOCK11β75IL6和RVJ123重组病毒进行同源重组,分别得到非复制重组痘苗病毒RVJ123△11β75、RVJ123△7511β和RVJ123△11β75IL6。Southern-blot证实：重组病毒RVJ123△11β75 C－K片段间大片段基因的稳定缺失,同时β－半乳糖苷酸基因插入到缺失区内并稳定表达,不影响另外非必要区外源基因的表达,缺失区内两外源基因的表达夫相互干扰,并且缺失区内外源基因的转录方向对其DNA复制及蛋白表达以及另外非必要区基因的表达无影响。     

复制缺陷型痘苗病毒天坛株的细胞生物学特性及复制缺陷机制探究

痘苗病毒减毒株作为基因表达载体,广泛应用于多种疾病的预防和治疗。复制缺陷型痘苗病毒天坛株(Non-replicating Tiantan vaccinia virus,NTV)作为一株高度减毒的痘苗病毒株,其生物学特性和复制缺陷机制还有待研究。探究NTV细胞生物学特性和复制缺陷机制。在不同种属和组织来源的细胞中测定NTV复制能力、细胞嗜性和毒力;Western Blot检测HeLa细胞中的NTV的A17/A27蛋白表达水平,Real-time PCR检测晚期蛋白A17/A27转录水平。NTV在BHK-21、CEF细胞中可有效复制和扩散,而在Vero细胞及人源细胞HeLa、2BS、Hep-2和143TK-中均不能有效复制;在HeLa细胞中,晚期蛋白A17和A27蛋白表达受阻,而转录水平基本不变。NTV是一株复制缺陷型痘苗病毒,在多种细胞中复制和扩散受限;NTV晚期蛋白A17和A27的表达受阻且与蛋白表达转录水平无关,初步判定蛋白表达受阻发生在蛋白翻译阶段。     

痘苗病毒天坛株4b启动子的转录效率

痘苗病毒天坛株４ｂ启动子的转录效率崔虹容敏清王芝山侯云德（中国预防医学科学院病毒学研究所病毒基因工程国家重点实验室,北京１０００５２）关键词痘苗病毒,４ｂ启动子痘苗病毒载体在多价基因工程疫苗的研制中十分重要,外源基因在重组痘苗中的高效表达主要依靠启...     

非复制型痘苗病毒的生物学性状研究进展

痘病毒被广泛用于针对多种感染性疾病和癌症的疫苗研究,而非复制型痘苗病毒的发展又进一步提高了其安全性。来源于中国天花疫苗株的复制缺陷型痘苗病毒天坛株(NTV)正是一株非复制型痘苗病毒。为了促进未来NTV作为疫苗候选株在临床中的应用,我们对NTV与另外2株非复制型痘苗病毒,即改良痘苗病毒安卡拉株(MVA)和NYVAC的生物学性状做简要综述,主要讨论了它们的基因组结构、体外生长特性、病毒复制和形态发生、组织中的病毒分布和病毒-宿主细胞间的相互作用。     

鸡传染性支气管炎病毒变异株全基因组序列分析

为了明确传染性性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)分离株CK/CH/SD09/005的分子特征,以进一步丰富国内IBV的分子流行病学信息。本研究设计了25对引物对其全基因组进行了序列测定,并与参考株进行了同源性比较和S1基因遗传进化分析。结果显示CK/CH/SD09/005基因组为27 691bp(不包括5′端Cap和3′端Poly A)。全基因组同源性比对发现,CK/CH/SD09/005仅与GenBank中广西2009年分离株GX-NN09032各基因高度同源(97%~99%)。除GX-NN09032外,CK/CH/SD09/005基因组5′端复制酶基因(Gene 1)和3′端非转录区(Untranslated region,UTR)与2个QX基因型参考株ck/CH/LDL/091022和SDIB821/2012同源性最高,分别为97%和98%,但是3′端结构蛋白和非结构蛋白基因(S-3a-3b-3c/E-M-5a-5b-N)与这两个毒株同源性较低,仅为72%~90%。其ORF3c/E、5a、5b和N分别与韩国分离株1011、国内分离株CK/CH/LXJ/02I、DK/CH/HN/ZZ2004和YX10同源性最高,分别为97%、96%、99%和96%,而其ORF3a、3b和M与参考株同源性均低于90%。S1基因遗传进化分析发现,CK/CH/SD09/005和国内外39个参考株形成7个进化分支(基因型),CK/CH/SD09/005和2007以来几个分离株属于基因Ⅳ型,与其它6个基因型参考株S1和S2基因同源性为66%~69%和72%~81%,S1基因不仅表现广泛性点突变,而且有多处碱基插入和缺失,S2仅表现点突变。本研究结果表明CK/CH/SD09/005是一个变异株,可能是QX基因型IBV流行株与其它毒株重组进化而来,此外还涉及基因突变、插入和缺失等多种变异机制。     

高效重组痘苗病毒天坛株载体系统的建立

以痘苗病毒为载体的溶瘤病毒作为癌症治疗的新方向效果显著。同时,痘苗病毒还可以作为疫苗载体抵抗HIV、H5N1等病毒感染。因技术限制,重组痘苗病毒主要通过同源重组的方法获得,但此方法获得重组病毒的效率较低。随着CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat)-Cas9技术成功应用于多种动物、组织和细胞的基因编辑中,本研究拟利用CRISPR-Cas9技术建立高效重组痘苗载体系统。本研究首先构建了三个靶向痘苗病毒天坛株TK区的gRNA-Cas9的质粒以及重组质粒pJ2R-EGFP,通过瞬时转染gRNA-Cas9或建立gRNA-Cas9稳定细胞系后,导入重组质粒pJ2R-EGFP并感染VTT,获得表达EGFP的重组病毒。此高效重组痘苗病毒载体系统的重组效率比传统的同源重组方法大大提高。因此,本研究建立的高效痘苗病毒载体重组系统,为其在疫苗载体构建、肿瘤免疫治疗等方面提供参考价值。     

森林脑炎病毒疫苗株的全基因组序列分析

实验设计针对森林脑炎病毒的特异性引物,以被森林脑炎疫苗株病毒感染的鼠脑组织中提取的总RNA为模板,用PCR方法分段逆转录合成、扩增序列并测序,应用DNASTAR软件比较分析。结果表明,该病毒疫苗株的全基因组由10782个核苷酸组成,编码3414个氨基酸。森林脑炎疫苗株病毒全基因序列的测定,为研究该病毒疫苗株的生物学特性提供了分子基础。     

山羊关节炎脑炎病毒甘肃株全基因组克隆和序列分析

根据GenBank中发表的山羊关节炎脑炎病毒CAEV-CO株（caprine arthritis encephalitis virus-CO,CAEV-CO）的全基因组序列（序列号：NC-001463）,设计合成了7对引物,对CAEV甘肃株的全基因组进行了PCR扩增,并对扩增产物进行了克隆和测序。结果表明,CAEV-甘肃株基因组全长为9186nt。与国际标准毒株CAEV—CO株相比,在编码区有12个碱基的缺失,二者的核苷酸同源性为91．0％;在非编码区有27个核苷酸的插人,核苷酸同源性为97．0％。gag、pol、蛋白Q、tat、env基因编码的氨基酸同源性分别为94．6％、94．7％、87．9％、94．7％和91．5％。     

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。     

用免疫蚀斑方法筛选重组痘苗病毒疫苗株

用间接免疫酶方法在硝酸纤维膜上检查,筛选和回收重线痘苗病毒。作为人用疫苗株的筛选,此法较核酸杂交方法更简便,直观和准确,在筛选重组病毒的同时确定了病毒在感染细胞上的表达。构建了含痘苗病毒７．５Ｋ启动子和ＥＢ病毒膜抗原基因的转移载体,从转染的病毒混合液中用特异性ＭｃＡｂ和间接免疫酶方法直接筛选表达ＥＢ病毒膜抗原的重组痘苗病毒,并从阳性酶斑中回收具感染性病毒。