山羊痘DNA疫苗pVAX1-P32的构建及其安全性评估

为了构建山羊痘病毒(GPV)P32基因真核表达质粒pVAXl-P32,探讨pVAXl-P32重组表达质粒作为DNA疫苗在小鼠体内的组织分布和生物安全性。以pMD18-T-P32/LD为模板,通过PCR扩增GPVP32基因片段,并定向插入真核表达载体pVAX1中,构建重组表达质粒pVAX1-P32,将其转入大肠杆菌DH5α中,筛选阳性克隆进行双酶切与PCR鉴定。大量提取纯化重组质粒pVAX1-P32,经肌肉注射免疫小鼠,于免疫后不同时间剖杀小鼠,分别采集心肌、肝、脾、肺、肾、脑、十二指肠、腿肌、血液等组织样品,抽提总DNA,利用PCR分析pVAX1-P32在小鼠组织内的动态分布及其与宿主细胞染色体的整合情况;同时,以PCR技术检测免疫小鼠粪便,分析pVAX1-P32重组表达质粒在外界环境中的释放情况。结果表明,真核表达重组质粒pVAX1-P32的双酶切鉴定及PCR扩增结果与预期结果相符;肌肉注射小鼠后,pVAX1-P32迅速分布到小鼠其他组织器官中,同时,未发现pVAX1-P32与宿主细胞染色体有整合现象;粪便中也均未检测到目的基因。表明,成功构建了真核表达重组质粒pVAX1-P32,且其作为疫苗对动物和环境是安全的。     

DNA疫苗体外与体内表达及鉴定方法的建立

为了确定作为疫苗的质粒DNA能否在真核细胞中表达和探讨其是否有可能和宿主DNA发生整合,基于弓形虫DNA疫苗pcDNA3.1-GRA6建立了鉴定DNA疫苗在真核细胞内表达以及其是否与宿主DNA重组的方法。以黄色荧光蛋白为标记优化DNA疫苗体外转染真核细胞的最佳条件,然后通过RT-PCR和Western-blot方法对目的蛋白GRA6的表达进行了鉴定。DNA疫苗免疫小鼠后,在不同时间点用PCR方法检测质粒DNA在体内组织样本中的分布,探讨了质粒DNA是否能与宿主DNA发生整合。结果显示,弓形虫DNA疫苗pcDNA3.1-GRA6在质粒DNA与转染试剂的比例为1∶8时体外转染效果最好,RT-PCR和Western-blot方法均证明其可以在真核细胞中表达。免疫后第28天,pcDNA3.1-GRA6免疫组小鼠的脾、肝等组织的基因组DNA样品均可扩增出GRA6基因片段;而免疫后第56天,各组织均未扩增出特异性GRA6基因片段。表明质粒DNA只能短暂存在于体内。因此,DNA疫苗重组质粒体外与体内鉴定方法的建立,为DNA疫苗开发提供了一个较为系统的研究基础。     

基于分子佐剂EDA的弓形虫DNA疫苗研究

为构建分子佐剂纤维连接蛋白外域A(EDA)与弓形虫表面膜蛋白1(SAG1)基因融合的真核表达载体并探讨其对小鼠的免疫原性,以本实验室保存的质粒为模板,进行PCR扩增,获得EDA-SAG1与SAG1目的片段,再分别连接到真核表达载体pVAX1上,构建出重组质粒pVAX1-EDA-SAG1和pVAX1-SAG1。将构建的质粒pVAX1-EDA-SAG1、pVAX1-SAG1同空载体pVAX1通过肌肉注射的方式免疫小鼠,通过ELISA、CCK-8法和小鼠攻虫试验对该DNA疫苗的免疫效果进行评价。经PCR扩增获得的SAG1片段长为855 bp,EDA-SAG1片段长为1 131 bp。双酶切和测序结果显示成功构建了上述重组质粒。在ELISA检测中,实验组血清中抗体Ig G、Ig G1、Ig G2a水平和细胞因子IL-4、IL-10、IL-12p70及IFN-γ的质量浓度较高,与对照组相比差异显著(P0.05)。在脾淋巴细胞增殖试验中,分子佐剂EDA-SAG1组的增殖效果最明显(P0.05)。攻虫后,pVAX1-EDA-SAG1实验组小鼠存活时间最长,较空白对照组多存活4 d。实验组pVAX1-EDA-SAG1相对于对照组pVAX1-SAG1具有较好的免疫效果,分子佐剂EDA可以显著地增强弓形虫SAG1的免疫原性。     

山羊痘病毒P32抗原基因口服活载体DNA疫苗的构建

以减毒鼠伤寒沙门菌X 4550为载体,构建编码缺失跨膜区和疏水区的山羊痘病毒P32基因的新型口服活载体D N A疫苗,通过体外传代培养、大剂量接种试验、免疫组织化学试验、ELISA等对其安全性、稳定性、免疫原性及免疫效果等进行综合检测评价。结果表明,X4550/pVAX1-P32在体外可稳定传代100代以上,小鼠口服1×10~(10)CF U X4550/pVAX1-P32后存活率为100%,接种后第10天仍能从脾中分离到X4550/pVAX1-P32,表明X4550/pVAX1-P32在体内外均具有良好的安全性和稳定性。免疫组织化学试验结果显示免疫小鼠脾细胞内有黄褐色粗颗粒,表明X4550能将pVAX1-P32有效递呈至免疫效应细胞并在其内表达具有生物活性的P32蛋白。ELISA结果显示,X4550/pVAX1-P32免疫组的抗体水平显著高于pVAX1-P32免疫组(0.01P0.05),且X4550/pVAX1-P32免疫组能诱导持续时间更长的抗体水平(P0.01),表明活载体疫苗X4550/pVAX1-P32具有良好的免疫原性,能够诱导机体产生持久的、高水平的免疫应答,这为羊痘新型疫苗的研究和应用奠定了基础。     

IFN-λ1作为乙型脑炎病毒DNA疫苗佐剂的免疫效应研究

为了评估IFN-λ1作为免疫佐剂能否提高乙型脑炎病毒DNA疫苗的免疫效应,利用RT-PCR方法扩增猪源IFN-λ1基因,构建重组真核表达载体pVAX1-IFN-λ1,通过Western-blot和间接免疫荧光试验鉴定免疫效果。结果表明,转染pVAX1-IFN-λ1重组质粒的BHK21细胞能够正确表达IFN-λ1;将重组IFN-λ1与p VAX1-prME DNA疫苗免疫小鼠后,与对照组p VAX1-prME相比,IFN-λ1可以诱导小鼠产生乙型脑炎病毒EⅢ蛋白特异性抗体水平、乙脑病毒特异性中和抗体效价和淋巴细胞增殖水平显著提高。结论,重组猪源IFN-λ1作为乙型脑炎病毒DNA疫苗的分子免疫佐剂能够在小鼠动物模型上提高乙型脑炎病毒DNA疫苗的免疫效应。     

日本血吸虫抱雌沟蛋白DNA疫苗的研究

为构建含日本血吸虫抱雌沟蛋白(SjGCP)完整ORF的核酸疫苗,评估该核酸疫苗在小鼠体内诱导抗血吸虫感染的免疫保护效果及其保护机制,将编码日本血吸虫大陆株抱雌沟蛋白基因ORF片段克隆到真核表达载体pVAX1中,用重组质粒pVAX1-SjGCP三次肌肉注射BALB/c小鼠,攻击感染血吸虫尾蚴,攻击感染后第42天剖杀小鼠冲虫,计算减虫率及肝和粪便的减卵率,评估其免疫保护效果。用流式细胞术(FCM)检测第3次免疫后小鼠淋巴细胞亚群CD4+、CD8+占总淋巴细胞的百分比及细胞因子IL-4、IFN-γ表达水平,探讨核酸疫苗的免疫机制。结果显示,小鼠经pVAX1-SjGCP质粒免疫后诱导了31.9%的减虫率,以及47.85%、68.04%的肝减卵率和粪便减卵率,与PBS组差异显著;pVAX1-SjGCP免疫组淋巴细胞亚群CD4+、CD8+百分比增加,细胞因子IFN-γ及特异性IgG水平提高,与pVAX1组差异显著。结果表明,血吸虫抱雌沟蛋白基因DNA疫苗能够诱导宿主细胞免疫和体液免疫应答,产生Th1/Th2型混合的细胞免疫反应,具有一定的抗血吸虫感染的免疫保护效果。     

猪传染性胃肠炎病毒S-N融合双基因疫苗的构建及其免疫原性分析

为了构建TGEV S-N融合双基因疫苗并分析其免疫原性,从S、N基因克隆质粒中以PCR扩增了S基因(2.1kb,含A、B、C、D抗原位点)和N基因(1.2kb),将S基因插入pVAX1载体构建了pVAX-S质粒,再将N基因插入pVAX-S中S基因末端,构建了融合表达S、N双基因的重组质粒pVAX-S-N,将pVAX-S-N转染COS7细胞以免疫荧光试验进行S、N双基因的表达鉴定。用纯化的pVAX-S-N和作为对照的pVAX-S、pVAX1、PBS免疫BALB/c小鼠,共免疫3次,分别测定免疫后第0、14、28、42天的小鼠血清IgG抗体,测定免疫后第42天小鼠外周血T淋巴细胞亚群(CD3+、CD4+、CD8+)的数量。结果,融合质粒pVAX-S-N可在COS7细胞特异性表达S、N两个蛋白,pVAX-S-N免疫小鼠后第14天即可诱导产生抗TGEV的特异性IgG,但pVAX-S-N诱导的抗体水平一直低于pVAX-S诱导的抗体水平,在免疫后第42天差异极显著(P<0.01);pVAX-S-N可激发小鼠产生细胞免疫应答,但pVAX-S-N组的CD3+、CD4+、CD8+数量均低于pVAX-S免疫组。研究结果表明,融合双基因疫苗pVAX-S-N具有免疫原性,但免疫效果却不如单基因疫苗pVAX-S的理想。     

猪生殖与呼吸综合征ORF5基因疫苗的构建及其安全性和免疫原性检测

克隆了猪生殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)SC2株ORF5基因。测序分析表明SC2株属美洲型PRRSV。构建的ORF5基因疫苗经脂质体转染Marc 145细胞后,第26h检测到疫苗蛋白的特异性表达,第56h达到高峰。疫苗肌肉注射小鼠和仔猪后能迅速分布到各组织器官中,未发现核酸疫苗与宿主细胞染色体整合现象;且能使仔猪产生体液和细胞免疫应答,免疫期持续135d以上。结果表明,构建的PRRSVORF5基因疫苗具有良好的安全性和免疫原性。     

日本血吸虫重组多表位核酸疫苗的构建与免疫保护效果评估

为构建重组日本血吸虫多表位核酸疫苗,并通过小鼠免疫保护试验比较不同重组多表位疫苗诱导的免疫保护效果,筛选并以PCR方法扩增日本血吸虫抱雌沟蛋白(SjGCP)、谷胱甘肽-S-转移酶(Sj28GST)的抗原表位和23ku膜抗原大亲水区(LHD-Sj23)的编码DNA片段,构建了pCMV-LHD-Sj23-BSj28,pCMV-BGCP-LHD-Sj23,pCMV-BGCP-LHD-Sj23-BSj28三种日本血吸虫多表位核酸疫苗;采用肌肉注射法接种昆明系小鼠;用日本血吸虫尾蚴攻击感染后,剖杀小鼠,计算减虫率。结果显示,3种重组的真核表达质粒在免疫小鼠中分别获得了6.30%,14.76%和64.95%的减虫率。表明该重组多表位核酸疫苗可诱导较高的免疫保护效果,获得的三价核酸疫苗pCMV-BGCP-LHD-Sj23-BSj28具有潜在的应用价值。     

小反刍兽疫病毒F基因核酸疫苗的构建及免疫原性

为了寻求一种有效的疫苗用于预防小反刍兽疫(PPR),运用RT-PCR方法扩增PPRV的F基因并将其克隆到pCAGGS载体中,构建了真核表达质粒pCAGGS-F。将构建的重组质粒转染哺乳动物细胞上进行瞬时表达,通过Western-blotting、间接免疫荧光检测证实F蛋白得到了高效表达。将重组质粒作为DNA疫苗,通过脚掌皮内注射免疫BALB/c小鼠,采用间接ELISA检测抗体的产生情况。结果显示,pCAGGS-F重组质粒在有无佐剂CpG的情况下均能诱导小鼠产生较高的抗体水平。