山东地区16株H9N2亚型禽流感病毒HA基因的序列分析

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)山东分离株的遗传变异情况,采用RT-PCR技术对16株从山东不同地区分离的H9N2亚型禽流感病毒的HA基因进行扩增、克隆和测序,并对所获得的HA全序列进行同源性和遗传进化分析。结果显示,16个分离株的裂解位点均为RSSR↓GLF,符合低致病性禽流感病毒的分子特征;有7～9个潜在糖基化位点;受体结合位点除198位有变异,其他位点均较保守;234位氨基酸均为L,具有与哺乳动物唾液酸α,2-6受体结合的特征;16个分离株HA基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为96.3%～99.9%和97.1%～99.6%;16个分离株同属于欧亚分支中的A/Duck/Hong Kong/Y280/97亚群。     

抗体选择压作用下H9N2亚型禽流感病毒HA基因的变异

摘要：【目的】了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)在抗体选择压作用下的遗传变异。【方法】将制备疫苗用的LG1株H9N2亚型AIV分别接种含有母源抗体鸡胚(A组)和不含有母源抗体的SPF鸡胚(B组),并连续传代。其中A组再分为4 个独立的传代系列A1-4,B组再分为2 个独立传代系列B1-2。在每个传代系列,分别对第10,20,30,40,50 代病毒的HA基因进行扩增克隆测序,并与原始病毒的序列比较。【结果】LG1株H9N2在没有抗体的鸡胚的传代过程中,仅发生少数碱基的不稳定随机变异,且多为无义突变。在2 个传代系列的10 个代次病毒,共出现了29 个位点变异,有义突变(NS)与无义突变(S)比值NS/S为1.42 。但在有抗体的鸡胚的传代过程中,发生了多个呈现稳定遗传的有义突变。在4 个传代系列的20 个代次病毒,共出现了45 个位点变异,有义突变(NS)与无义突变(S)比值NS/S为3.46。【结论】在鸡胚传代过程中母源抗体提供的免疫选择压确实能影响H9N2的HA基因的变异。同时表明,带有母源抗体的鸡胚是实验室条件下研究免疫选择压对病毒抗原性变异影响的一种有效的实验模型。     

在疫苗免疫选择压力下H9N2亚型禽流行性感冒病毒HA基因的遗传变异

为了解H9N2亚型禽流行性感冒(流感)病毒在同亚型灭活疫苗的选择压力下的遗传变异情况,对某鸡场的感染鸡群进行连续4年的跟踪监测,对使用疫苗前和持续使用疫苗后不同时段分离到的H9N2亚型禽流感病毒的HA基因进行全序列分析.结果表明,在使用第一次分离的病毒株制备的疫苗后8个月分离到的病毒株,其HA基因仅发生一个氨基酸的差异;但在继续使用该疫苗的第二个和第三个年头分离的病毒株,它们的HA基因则一直在发生较大的变化.这一发现对进一步研究禽流感病毒在不断使用疫苗的选择压力下发生变异的规律,指导制定正确的禽流感防制对策具有重要意义.     

H9N2亚型禽流感病毒NS1基因的进化分析

利用RT-PCR方法,扩增了1998～2005年间分离的9株H9N2亚型禽流感病毒的NS1基因,对其进行了序列测定和进化分析.序列分析表明,9株AIV NS1基因完整的阅读框均为654bp,编码217个氨基酸,其核苷酸和推导的氨基酸同源性分别为95.4%～99.8%和93.6%～100%;9株病毒的NS1蛋白的C端均有13个氨基酸的缺失;进化分析表明,9株AIV属于A群,且形成一个独立分支,在该分支中,只有Ck/HN/A3/98株属于Ck/HK/Y280/97-like亚类,且与Ck/BJ/8/98的进化关系最近,其余8株属于Ck/SH/F/98-like亚类,说明Ck/SH/F/98-like亚类的H9N2亚型AIV在中国大陆的鸡群中广泛存在.NS1基因的进化及其编码产物的特性分析,为AIV的毒力变异、致病机制、药物靶位点的设计及鉴别诊断的研究奠定了基础.     

H9N2亚型AIV HA基因的原核表达及间接ELISA方法的建立

根据GenBank公开发表的禽流感病毒(Avian Influenza Virus, AIV)H9N2亚型血凝素基因(HA)序列设计引物, 用PCR方法从重组质粒pUC-HA中扩增H9N2亚型禽流感病毒去除信号肽的血凝素基因 , 将该片段定向插入到原核表达载体pET-32a(+)中, 构建原核表达载体pET-HA.阳性质粒转化宿主菌BL21(DE3), 经IPTG诱导, HA基因获得表达, 经定位分析, 目的蛋白以包涵体的形式存在于大肠杆菌中.通过改变IPTG的浓度和诱导时间, 确定了表达HA基因的最佳诱导条件 IPTG 终浓度为0.7mmol/L , 诱导时间为3 h .Western-blot分析表明, 重组蛋白能与H9N2亚型AIV阳性血清发生特异性反应.以纯化后表达产物作为诊断抗原包被酶标板建立了检测H9亚型AIV抗体的间接ELISA方法.结果表明, 抗原的最佳包被浓度为25μg/mL, 血清的最佳稀释度为180, 阳性标准初步定为 OD待检血清＞0.5且OD标准阳性血清＞1.0 ; OD标准阴性血清＜0.1.     

用基因疫苗制备H9亚型禽流感病毒单克隆抗体

用H9亚型禽流感病毒(AIV)HA基因反转录cDNA第一链PCR扩增其HA基因,PCR产物与pcDNA3.1( )质粒构建重组质粒作为基因疫苗免疫8周龄Balb/C小鼠,细胞融合后用血凝抑制试验(HI)和ELISA试验检测细胞培养上清,各获得一株阳性细胞株,经3次亚克隆后都能稳定分泌H9AIV特异性抗体。特异性检测与NDV、H5亚型AIV、产蛋下降综合症(EDS76)病毒毒株没有反应,2株单抗经亚型鉴定均为IgG2b,轻链的亚型为kappa链。所获得的单克隆抗体将在禽流感快速诊断和疾病预警监控中发挥重要作用。     

共表达新城疫病毒F基因和H9亚型禽流感病毒HA基因的重组鸡痘病毒

应用RT PCR扩增出新城疫病毒F4 8E8株融合蛋白 (F)基因 ,将其克隆入pGEM Teasyvector构建重组质粒pGEM TF并进行测序确证。分别从pGEM T和pUCHA切下F基因和H9亚型禽流感病毒F株 (A chicken china F 1 998)血凝素 (HA)基因 ,通过一系列分子生物学操作步骤插入到质粒pFPV7S中的鸡痘病毒基因组复制非必需片段构建重组质粒p7SHF ,其中F基因和HA基因分别由鸡痘病毒启动子PE L和合成启动子PS调控。最后将P1 1 LacZ报告基因表达盒插入质粒p7SHF获得转移载体pFPVHF ,用以转染已预先感染鸡痘病毒 2 82E4疫苗株的鸡胚成纤维细胞 (CEF)。通过在含有X Gal的营养琼脂上连续挑选蓝色病毒蚀斑获得并纯化重组病毒。PCR和Southernblot检测证实了F基因和HA基因已插入鸡痘病毒的基因组 ;间接免疫荧光试验结果表明重组病毒能够同时正确表达HA和F蛋白。     

H9N2亚型禽流感病毒基因组全长序列测定和各基因的遗传分析

用RTPCR技术及cDNA末端快速扩增法获得禽流感病毒分离株A/Chicken/Shanghai/F/98（H9N2）代表基因组全长的8个基因片段。基因组序列比较及遗传进化分析结果表明,Chicken/Shanghai/F/98的8个基因均不属于Quail/Hong Kong/G1/97亚系,与香港禽流感事件没有直接关系。它与Chicken/Beijing/1/94的HA、NA、M、NS基因同源率分别为96.7%、96.4%、97.5%和98.0%,这4个基因属于Chicken/Beijing/1/94亚系,其中,NA基因与Duck/Hong Kong/Y280/97的同源率为97.4%,而且它们均在205位后缺失9个核苷酸。而PB2、PB1、PA和NP基因与已知的3个亚系关系较远,分别在相应的进化树上另成分支。因此,Chicken/Shanghai/F/98是两个以上不同基因亚系间发生自然重排的产物。     

表达H9亚型禽流感病毒血凝素基因的重组鸡痘病毒及其免疫效力

以RTPCR法扩增获得H9亚型禽流感病毒(AIV)分离株(A/Chicken/China/F/1998)的血凝素(HA)基因,将其定向插入鸡痘病毒转移载体1175的痘苗病毒启动子P75的下游,得到重组转移载体1175HA。以脂质体转染法将1175HA转染至已感染鸡痘病毒282E4疫苗株(wtFPV)的鸡胚成纤维细胞(CEF)中,通过在含Xgal的营养琼脂上连续挑选蓝色病毒蚀斑获得并纯化rFPVHA。以间接免疫荧光法证实感染rFPVHA的CEF表达了HA。rFPVHA在免疫7日龄SPF鸡7天后即能诱生可检出的血凝抑制(HI)抗体,14天后诱生的HI抗体到达高峰,且诱生的HI抗体保持较高水平达55天。在7日龄SPF鸡及含抗FPV母源抗体的商品鸡上进行的免疫效力试验表明,rFPVＨＶ能显著抑制静脉攻毒后免疫鸡从泄殖腔的排毒,效果与AIV全病毒灭活苗相当。     

共表达H5和H9亚型禽流行性感冒病毒血凝素基因的重组禽痘病毒及其免疫效力

为了构建更为安全有效能同时抵抗高致病性H5亚型和低致病忡H9亚型禽流行性感冒(禽流感)病毒的基因工程疫苗,将H5和H9亚型禽流感病毒分离株的血凝素(HA)基因,分别由鸡痘病毒早晚期启动子PS和PE／L调控其转求,定向插入鸡痘病毒转移载体p11s中,获得H5A和H9A基因分别处于PS及PE／L启动子转录调控下的重组转移载体p11SH5H9。以FuGene^TM6转染法将p11SH5H9转染至已感染鸡痘病毒282E4疫苗株(wt-FPV)的鸡胚成纤维细胞(CEF)中。p11SH5H9与wt—FPV基因组DNA之间的同源重组产生了重组鸡痘病毒rFPV11SH5H9。通过在含X-gal的营养琼脂上连续挑选蓝色病毒蚀斑获得并纯化rFPV-11SH5H9。以间接免疫荧光法试验证实,纯化的rFPV-11SH5H9感染的CEF能同时表达H5A和H9A。初步的动物试验表明,用10^5PFU的rFPV-11SH5H9免疫无特定病原体(SPF)鸡,免疫后血凝抑制(HI)抗体监测阳性率均为100％(8／8);该重组病毒能显著抑制H9亚型AIV滴鼻、点眼后7日龄SPF鸡从气管和泄殖腔排毒,同时也能抵抗H5亚型AIV肌肉注射后对7日龄SPF鸡致死性攻击,保护率均为100％,显示出一定的应用前景。     

H9N2亚型禽流感病毒广东分离株的全基因克隆及序列分析

本研究以一株2006年广东省分离的H9N2亚型禽流感病毒A/Chicken/Guangdong/HL/2006(H9N2)(简称Ck/GD/HL/06)为研究对象,用RT-PCR法扩增病毒基因组各片段(包括5′端和3′端的非编码区序列),将扩增片段进行克隆、测序并与参考毒株的相应序列进行比较分析,绘制各基因片段的系统发生树。分析结果表明,Ck/GD/HL/06株的HA基因同1997年中国香港鸭源毒株Dk/HK/Y280/97(H9N2)在同一进化分支,从HA的糖基化位点、受体结合位点等综合分析,该毒株HA基因未发生明显的变异,符合我国大陆H9亚型禽流感病毒的特点。HA的226位氨基酸残基为亮氨酸(Leu),具有同哺乳动物SAα,2-6受体结合的特性。Ck/GD/HL/06的PB1、PA和NP基因,同2004年越南分离的人源高致病性H5N1亚型流感病毒A/VietNam/1203/2004(H5N1)株(简写A/VN/1203/04)的核苷酸序列一致性分别是93.8%、95%和96.8%,在先前的研究中未见有类似特性毒株的报道,而这种特性H9N2亚型AIV的出现,是否会增加在重组过程中产生新的高致病性H5N1亚型AIV的可能性,是值得我们关注的一个问题,也提醒在我国华南地区应更加重视防控H9N2亚型AIV,做好长期对H9N2亚型AIV监控及分子流行病学调查的工作。     

我国部分鸡源H9N2亚型流感病毒NS1基因序列分析

对1996年至2001年间自我国部分养鸡场发病鸡或死亡鸡分离鉴定的8株H9N2亚型禽流感病毒的非结构蛋白基因(NS1)进行了扩增和序列测定,并分析和比较了其核苷酸和氨基酸的同源性。结果表明, NS1基因核苷酸和氨基酸同源性分别为96.5%～99.5% 和94.5～98.6%, 说明NS1基因在遗传进化上高度保守,稳定遗传。与中国香港、韩国、巴基斯坦及人源H9N2分离株相比较,发现中国大陆的鸡源H9N2分离株的NS1基因在其羧基端缺少13个氨基酸。系统进化树分析表明,该8株病毒的NS1基因属于相同的进化分支,而且中国的早年分离株A/chicken/Beijing/1/94位于该进化分支的根部,暗示这些分离株的NS1基因是由A/chicken/Beijing/1/94演化而来;尚未发现NS1基因属于A/quail/Hong Kong/G1/97like分支的分离株。同时,系统进化树也说明了我国的H9N2分离株与韩国、巴基斯坦等地的H9N2分离株隶属于不同的进化分支,H9N2亚型禽流感的发生和流行与地域有一定的相关性。     

1998～2008年中国中部H9N2亚型AIV分离毒株HA基因的进化分析

从过去10年由中国中部分离的具有不同致病力的25株H9N2亚型禽流感选出6株(3#、12#、25#、14#、4#、22#)代表性毒株,利用RT-PCR扩增它们的HA基因,并比较分析该基因的序列,旨在探讨HA基因的变异对AIV毒力、抗原性变化的影响。结果表明:6株H9N2 AIV亚型分离株的HA基因在HA1和HA2的氨基酸裂解位点上没有出现高致病性禽流感病毒所特有的R-X-R/K-R模式,它们均为弱毒力毒株。HA上潜在糖基化位点除了3#和12#分离株多出一个之外,其余均为8个。3#和12#所表现出较强的致病性可能与其在HA的头部(HA1)的A抗原位点上多了一个糖基化位点(145~147aa),改变了HA基因空间构型有关,空间构型的改变导致抗HA抗体作用位点的变异或缺失并影响其较近的受体结合位点,从而改变该毒株的抗原性。研究结果提示需要持续跟踪H9N2 AIV在中国鸡群中的传播和进化,以便及时掌握疫情,有效防控禽流感。     

H9N2禽流感病毒反向遗传系统转录/表达载体的构建和验证

设计带有BsmBI、BsaⅠ或AarⅠ酶切位点的引物,用RT PCR扩增H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的8个基因全长片段,克隆入双向转录/表达载体pHW2000,并在PB2、PB1和NA基因中共引入了3个沉默突变标签.将其2个表面基因(HA和NA基因)加上任意1个内部基因,而其它5个内部基因来自A/WSN/33,进行了6种3+5组合形式的基因重排,把相应组合的转录/表达质粒共转染COS-1细胞,均产生了预期组合、有感染性的H9N2亚型流感病毒,表明亲缘关系遥远的流感病毒可以互相获取基因片段产生重组病毒,提示表面结构基因和单个内部基因不足以限制H9N2 AIV在哺乳动物细胞上的宿主范围,同时也验证了构建的8个转录/表达载体均能有效工作,为进一步研究H9N2亚型AIV基因结构与功能、AIV与宿主之间的关系打下了基础.     

H9N2禽流感病毒反向遗传系统转录／表达载体的构建和验证

设计带有BsmBI、BsaI或AarI酶切位点的引物,用RT-PCR扩增H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的8个基因全长片段,克隆入双向转录/表达载体pHW2000,并在PB2、PB1和NA基因中共引入了3个沉默突变标签。将其2个表面基因(HA和NA基因)加上任意1个内部基因,而其它5个内部基因来自A/WSN/33,进行了6种3 5组合形式的基因重排,把相应组合的转录/表达质粒共转染COS-1细胞,均产生了预期组合、有感染性的H9N2亚型流感病毒,表明亲缘关系遥远的流感病毒可以互相获取基因片段产生重组病毒,提示表面结构基因和单个内部基因不足以限制H9N2AIV在哺乳动物细胞上的宿主范围,同时也验证了构建的8个转录/表达载体均能有效工作,为进一步研究H9N2亚型AIV基因结构与功能、AIV与宿主之间的关系打下了基础。