病毒样颗粒及其疫苗研究

随着传统疫苗的升级换代,疫苗的研制越来越多的借助于基因工程手段,其中病毒样颗粒(VLPs)成为了当今病毒性疫苗研究的热点,尤其对于不易在体外大规模培养的病毒,VLPs是研发其疫苗的突破口。关于VLPs及其疫苗的研究,从球状病毒的组装理论、病毒的VLPs组装、VLP疫苗设计和VLP疫苗等几个方面予以综述。     

HIV-1壳体蛋白的结构及其病毒样颗粒疫苗

人类免疫缺陷病毒(HIV)的壳体蛋白(CA)在HIV病毒的组装和成熟过程中起着至关重要的作用。近年来,壳体蛋白的体外表达及其疫苗的研制成了HIV各项研究的焦点。由于壳体蛋白具有较好的的保守性,用其制得的疫苗也会提供比包膜蛋白更为广泛的免疫保护力。另外若将CA在体外表达成一个颗粒状结构,会增强其免疫原性,可以使疫苗发挥出更大的效力。     

乙肝病毒核心抗原作为载体用于病毒样颗粒疫苗研究的主要进展

乙肝病毒核心抗原(Hepatitis B virus core antigen,HBcAg)是乙肝病毒的核壳结构蛋白,由183～185个氨基酸组成,大小约21～23kD。HBcAg由于其能自我组装成病毒样颗粒(Virus-like particle,VLP)、高表达、易纯化以及强免疫原性等特点,使其成为一个高效安全且应用广泛的VLP载体,可用于各种病原的疫苗研发。发展至今已有数十种病毒、细菌以及寄生虫的相关基因的抗原表位成功表达在HBcAg VLP颗粒上,成为新型疫苗研发的重要平台。     

HIV-1 gagpol重组腺病毒疫苗的构建及其免疫原性的研究

目的：构建HIV-1重组腺病毒疫苗并初步鉴定其免疫原性。方法：用Adeno-XExpressionSystem试剂盒将HIV—lgagpol基因片段插入到腺病毒载体上,通过脂质体介导将获得的重组腺病毒质粒Adeno—X-gagpol转染至293细胞,使之自主包装成有感染活性的重组腺病毒tad—gagpol,用western-blotting法鉴定其表达情况;用CsCl密度梯度离心法纯化该重组腺病毒,以5×10^8 pfu／mL的滴度lmL单次免疫小鼠,15天后测小鼠体液免疫效果。结果：克隆序列与设计相符,重组腺病毒疫苗能稳定表达gag—pol蛋白,体液免疫中检测出抗p55和p24的特异性抗体。结论：HIV—lgagpol重组腺病毒构建成功,具有一定的体液免疫原性。     

HIV-1病毒样颗粒疫苗的构建及免疫原性研究

人免疫缺陷病毒HIV在全球的迅猛传播使得有效疫苗的研制工作变成重中之重.出于安全考虑,减毒或灭活的HIV病毒不能作为疫苗应用,VLPs则因为不具有病毒基因组而带来的安全性成为一个极具吸引力的选择.本研究通过共转染筛选得到了一个有效而持久表达HIV-1结构蛋白gag和env的真核细胞系,证实了细胞培养上清中的gag和env能够自组装成为病毒颗粒.这些VLPs能够在不经佐剂加强的条件下诱导产生具有特异性的体液和细胞免疫应答.     

中国HIV-1 B亚型P55和嵌合的P55-V3病毒样颗粒候选疫苗免疫效果的研究

研究我国艾滋病病毒Ⅰ型（ＨＩＶ－１）病毒样颗粒（ＶＬＰ）候选疫苗的免疫原性,为疫苗进行灵长类实验提供实验依据。将ｇａｇ和ｇａｇ－Ｖ３ ＶＬＰ不同剂量（５０μｇ、１０μｇ、１μｇ）在有佐剂（氢氧化铝）和无佐剂条件下皮下免疫小鼠,然后眼眶采血,用ＥＬＩＳＡ法观察免疫鼠血清中抗体与剂量关系,以及中和抗体滴度和抗体ＩｇＧ亚型ＩｇＧ１和ＩｇＧ２ａ的水平。同时取鼠脾淋巴细胞,体外抗原刺激后收取淋巴细胞分泌上清     

大肠杆菌表达的病毒样颗粒疫苗

重组病毒样颗粒是病毒衣壳蛋白外源表达的重要形式,形态结构与天然病毒高度相似,位于纳米尺度的大小易于被免疫系统识别,可激发机体产生保护性免疫反应,且不含有病毒基因,因此,是一种理想的疫苗形式,也是基于结构进行疫苗设计的重要结构载体。目前已上市的乙型肝炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗和戊型肝炎疫苗等基因工程疫苗均采用病毒样颗粒形式。大肠杆菌表达系统被广泛用于基因工程药物的生产,具有安全性好、生产周期短、易于放大生产等优点,在病毒样颗粒疫苗应用上具有良好前景。本文综述了利用大肠杆菌研制戊型肝炎疫苗和人乳头瘤病毒疫苗的进展,特别是这些病毒样颗粒疫苗的表达及组装、表位结构特征和临床试验结果。     

病毒样颗粒及其在疫苗中的应用

病毒样颗粒(virus-like particle, VLP)是由一个或多个病毒衣壳蛋白(capsid protein, CP)自组装形成的多聚体纳米颗粒,其结构类似于天然病毒颗粒,但因缺乏病毒复制的基因组而不具有传染性。VLP免疫原性高,即使在没有佐剂的情况下也能诱导机体产生高效的免疫反应,因此出现了一系列基于VLP为抗原的候选疫苗,用于预防多种传染性疾病,被认为是国际上最安全、最有效的理想疫苗。现就VLP的类型、结构、免疫机制、表达纯化及其在疫苗中的应用等方面作一概述。     

含乙型肝炎病毒S-PreS1 基因的DNA疫苗与蛋白颗粒疫苗联合免疫可增强免疫应答

为研制新型有效的HBV治疗性疫苗,构建了含PreS1与S融合基因的HBV DNA疫苗,即pVRC-HBSS1 (PreS1 21–47 aa融合在S抗原1–223的羧基端),并制备了CHO表达相同结构的蛋白颗粒亚单位疫苗HBSS1。在Balb/C小鼠中采用不同的DNA免疫方式 (即肌肉注射、皮内注射加电转) 初免3次,蛋白颗粒亚单位疫苗 (不同佐剂) 肌肉注射加强免疫1次,然后我们分析比较了各组疫苗所引起的免疫应答特点。抗体检测结果表明：皮内注射结合电转初免组产生的PreS1与 S特异性抗体水平皆高于肌肉直接注射组。进一步还发现DNA疫苗与蛋白颗粒亚单位疫苗两种疫苗联合应用后S抗原特异的细胞免疫应答 (IFN-γ ELISpot分析) 明显高于DNA疫苗或蛋白颗粒亚单位单独应用,其中皮内注射+电转结合蛋白颗粒亚单位疫苗联合免疫组可产生最强的细胞免疫应答。这些研究为新型HBV 治疗性疫苗的优化设计与合理应用提供了依据。     

SDF-1基因对HIV-1核酸疫苗诱导的免疫应答

研究SDF-1基因对HIV-1核酸疫苗诱导免疫应答的影响,以探求治疗性HIV-1核酸疫苗的新策略。将pCIneoGAG联合SDF1基因或者pCIneoGAG单独免疫Balb/c小鼠,采用ELISA检测免疫小鼠的特异性抗体和IFNγ水平,用MTT比色法检测免疫小鼠脾淋巴细胞的增殖,用乳酸脱氢酶(LDH)试验检测小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的应答。研究结果提示:与pCIneoGAG免疫组比较,pCIneoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠血清的抗HIV-1p24抗体滴度降低,有显著性差异(p<0.01);而与pCIneoGAG免疫组比较,pCIneoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠血清的IFNγ升高,差异显著(p<0.01);pCIneoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性均高于pCIneoGAG免疫组,有显著性差异(p<0.01)。因此,SDF-1基因联合HIV-1核酸疫苗免疫小鼠,可能增强特异性Th1细胞和CTL反应,SDF-1基因对体液免疫有抑制作用。SDF-1基因对于治疗性HIV-1核酸疫苗是具有较好应用前景的免疫佐剂。     

SDF-1基因对HIV-1核酸疫苗诱导的免疫应答

研究SDF-1基因对HIV-1核酸疫苗诱导免疫应答的影响,以探求治疗性HIV-1核酸疫苗的新策略. 将pCI-neoGAG联合SDF-1基因或者pCI-neoGAG单独免疫Balb/c小鼠,采用ELISA检测免疫小鼠的特异性抗体和IFN-γ水平,用MTT比色法检测免疫小鼠脾淋巴细胞的增殖,用乳酸脱氢酶(LDH)试验检测小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的应答.研究结果提示 与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠血清的抗HIV-1p24抗体滴度降低,有显著性差异(p<0.01);而与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠血清的IFN-γ升高,差异显著(p<0.01);pCI-neoGAG联合SDF-1基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性均高于pCI-neoGAG免疫组,有显著性差异(p<0.01).因此,SDF-1基因联合HIV-1核酸疫苗免疫小鼠,可能增强特异性Th1细胞和CTL反应,SDF-1基因对体液免疫有抑制作用.SDF-1基因对于治疗性HIV-1核酸疫苗是具有较好应用前景的免疫佐剂.     

趋化因子基因对HIV-1外膜蛋白基因疫苗诱导的免疫应答的影响

研究趋化因子基因对HIV-1外膜蛋白基因疫苗诱导免疫应答的影响,以探求防治HIV的新策略.将pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1α基因或者pVAX1GP120单独免疫Balb/c小鼠,采用ELISA检测免疫小鼠的特异性抗体和IFN-γ水平,用MTT比色法检测免疫小鼠脾淋巴细胞的增殖,用乳酸脱氢酶(LDH)试验检测小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的应答.与pVAX1GP120免疫组比较,pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1d基因免疫组小鼠血清的抗HIV-1gp120抗体滴度升高,有显著性差异(p＜0.01);与pVAX1GP120免疫组比较,pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1d基因免疫组小鼠血清的IFN-γ升高,有显著性差异(p＜0.01);pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1α基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性均高于pVAX1GP120免疫组,有显著性差异(p＜0.01).RANTES、MIP-1α基因联合HIV-1外膜蛋白基因疫苗免疫小鼠,可能增强HIV特异性Th1细胞和CTL反应,RANTES、MIP-1α基因对体液免疫有加强作用.因此,RANTES、MIP- 1α基因对于HIV-1外膜蛋白基因疫苗具有较好应用前景的免疫佐剂.     

趋化因子基因对HIV-1外膜蛋白基因疫苗诱导的免疫应答的影响

研究趋化因子基因对HIV-1外膜蛋白基因疫苗诱导免疫应答的影响,以探求防治HIV的新策略。将 pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1α基因或者pVAX1GP120单独免疫Balb／c小鼠,采用ELISA检测免疫小鼠 的特异性抗体和IFN-γ水平,用MTT比色法检测免疫小鼠脾淋巴细胞的增殖,用乳酸脱氢酶(LDH)试验检测小 鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)的应答。与pVAX1GP120免疫组比较,pVAX1GP120联合RANTES、MIP- 1α基因免疫组小鼠血清的抗HIV-1gp120抗体滴度升高,有显著性差异(p<0．01);与pVAX1GP120免疫组比较, pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1α基因免疫组小鼠血清的IFN-γ升高,有显著性差异(p<0．01); pVAX1GP120联合RANTES、MIP-1α基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性 均高于pVAX1GP120免疫组,有显著性差异(p<0．01)。RANTES、MIP-1α基因联合HIV-1外膜蛋白基因疫苗免 疫小鼠,可能增强HIV特异性Th1细胞和CTL反应,RANTES、MIP-1α基因对体液免疫有加强作用。因此, RANTES、MIP-1α基因对于HIV-1外膜蛋白基因疫苗具有较好应用前景的免疫佐剂。     

Genetic Control of Immune Responses to HIV-1 env DNA Vaccine

We investigated the genetic control of immunoglobulin production and the delayed-type hypersensitivity (DTH) response produced by an HIV-specific DNA vaccine using several strains of mice. Murine antigen-specific immunoglobulin production was determined by ELISA. The DTH response was assessed in terms of the footpad swelling reaction. All strains of mice, except for B10.RIII and B10.T(6R), exhibited strong immunoglobulin production and footpad swelling in response to the DNA vaccine. In vitro treatment of lymphoid cells with monoclonal antibodies showed that the footpad swelling response was mediated by CD4⁺8^? and Ia— T cells. However, CD8⁺ T cells did not suppress footpad swelling. There was no difference in the induction of HIV-specific immunoglobulin production or DTH response induced by the DNA vaccine among the strains, suggesting that HIV-specific DNA vaccine is useful for immunizing various populations against HIV-1.     

IL-12基因对HIV-1核酸疫苗诱导的免疫应答的影响

研究白细胞介素 12(IL 12)基因对HIV 1核酸疫苗诱导免疫应答的影响,以探求治疗性 HIV 1 核酸疫苗的新策略。将 pCI neoGAG联合白细胞介素 12基因或者 pCI neoGAG单独免疫 Balb/c小鼠,通过 ELISA检测免疫小鼠的特异性抗体和 IFN γ,通过MTT实验检测免疫小鼠脾淋巴细胞增殖实验,通过乳酸脱氢酶(LDH)实验检测小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应。与 pCI neoGAG免疫组比较,pCI neoGAG联合白细胞介素 12基因免疫组小鼠血清的抗 HIV 1p24 抗体滴度降低,有显著性差异(P< 0. 01);而与 pCI neoGAG 免疫组比较, pCI neoGAG联合白细胞介素 12基因免疫组小鼠血清的 IFN γ升高,有显著性差异(P<0.01);pCI neoGAG联合白细胞介素 12基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性 CTL活性均高于 pCI neoGAG免疫组,有显著性差异(P<0.01)。因此,白细胞介素 12基因基因联合HIV 1核酸疫苗免疫小鼠,可能增强特异性Th1细胞和CTL反应,白细胞介素 12基因对体液免疫有抑制作用。     

IL-12基因对HIV-1核酸疫苗诱导的免疫应答的影响

研究白细胞介素-12(IL 12)基因对HIV-1核酸疫苗诱导免疫应答的影响,以探求治疗性HIV-1核酸疫苗的新策略.将pCI-neoGAG联合白细胞介素-12基因或者pCI-neoGAG单独免疫Balb/c小鼠,通过ELISA检测免疫小鼠的特异性抗体和IFN-γ,通过MTT实验检测免疫小鼠脾淋巴细胞增殖实验,通过乳酸脱氢酶(LDH)实验检测小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应.与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合白细胞介素-12基因免疫组小鼠血清的抗HIV-1p24抗体滴度降低,有显著性差异(P＜0.01);而与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合白细胞介素-12基因免疫组小鼠血清的IFN-γ升高,有显著性差异(P＜0.01);pCI-neoGAG联合白细胞介素-12基因免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性均高于pCI-neoGAG免疫组,有显著性差异(P＜0.01).因此,白细胞介素-12基因基因联合HIV-1核酸疫苗免疫小鼠,可能增强特异性Th1细胞和CTL反应,白细胞介素-12基因对体液免疫有抑制作用.     

1型和2型外壳蛋白构建的AAV载体携带HIV-1 gag诱导免疫反应的比较研究

比较两种血清型的腺病毒伴随病毒(Adeno-associated virus,AAV)载体携带HIV-1gag基因肌肉注射诱导小鼠免疫反应的特点。分别制备携带EGFP和HIV-1gag基因的重组AAV2/1(AAV1)和AAV2载体。小鼠肌肉注射rAAV1-EGFP和rAAV2-EGFP,观察注射局部EGFP的表达。将rAAV1-gag和rAAV2-gag分别以0、3周初免/加强方式肌肉注射免疫BALB/c小鼠以及新西兰白兔。ELISA法检测抗HIV-1 Gag P24蛋白的特异性抗体,细胞内细胞因子染色法检测Gag特异性的CTL反应。结果表明,rAAV1-EGFP在小鼠肌肉的表达强度显著高于rAAV2-EGFP;用Western blot法和间接免疫荧光法检测rAAV1-gag和rAAV2-gag体外转染的293细胞,均可检测到HIV-1 Gag蛋白的表达;在小鼠体内rAAV1-gag和rAAV2-gag组均可检测到特异性P24抗体,抗体滴度rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组;而无论rAAV1-gag组还是rAAV2-gag组,特异性CTL反应均较低,与阴性对照组相比均无显著性差异;两种载体免疫兔子也都可检测到特异性P24抗体,同样地,rAAV1-gag组显著高于rAAV2-gag组。结论:携带HIV-1gag基因的rAAV1或rAAV2以肌肉注射方式免疫小鼠主要诱导特异Gag的体液免疫反应;且rAAV1可诱导很强的抗HIV-1 Gag特异性抗体,抗体水平显著高于rAAV2。     

IL-18 DNA免疫对HIV-1核酸疫苗诱导的免疫应答的影响

为了研究白细胞介素-18(IL-18)基因对人免疫缺陷病毒(HIV-1)核酸疫苗诱导免疫应答的影响,将人IL-18基因插入到真核表达载体pVAX1中,构建了真核表达载体pVAX1-IL-18;将pCI-neoGAG联合pVAX1-IL-18或者pCI-neoGAG单独免疫Balb/c小鼠,检测免疫小鼠的特异性抗体和IFN-γ,同时观察免疫小鼠脾淋巴细胞增殖和小鼠特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应.酶切及测序结果表明成功地构建了人IL-18基因真核表达载体;与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合pVAX1-IL-18免疫组小鼠血清的抗HIV-1p24抗体滴度降低(P<0.01);而与pCI-neoGAG免疫组比较,pCI-neoGAG联合pVAX1-IL-18免疫组小鼠血清的IFN-γ升高(P<0.01);pCI-neoGAG联合pVAX1-IL-18免疫组小鼠的脾淋巴细胞增殖实验刺激指数(SI)以及特异性CTL活性均高于pCI-neoGAG免疫组(P<0.01).IL-18基因联合HIV-1核酸疫苗免疫小鼠,可能增强特异性Th1细胞和CTL反应,白细胞介素-18基因对体液免疫有抑制作用.