高致病性禽流感H5N1和新型H7N9亚型病毒HA与M1蛋白共表达制备新型病毒样颗粒

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waterlee1999
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背景:  禽流感病毒(AIV)属甲型流感病毒,依据其外膜血凝素(HA)/和神经氨酸酶(NA)蛋白抗原性的不同,目前可分为17个H亚型(H1~H17)和10个N亚型(N1~N10)[1-2]。其中H5N1型是近年来对禽和人致病性最高的禽流感病毒,据WHO报道,截至2014年1月9日,全球共报告发生了649例感染病例,其中385例死亡,病死率高达59.32%[3]。H7N9亚型禽流感病毒是一种新型的禽流感病毒,于2013年3月底在上海和安徽两地率先发现,据WHO报道,截至2015年4月10号,已确诊593人,222人死亡,病死率37.44%[4]。随着高致病性禽流感病毒H5N1和新型H7N9禽流感病毒的人感染病例越来越多,禽流感已成了一个对公共健康构成严重威胁的代名词,这种病毒很有可能导致大流行的发生[5-6]。为了控制及降低其在人群中暴发的危险,世界卫生组织(WHO)指出,接种流感疫苗是最有效的预防措施。自2004年以来,WHO就开始与各方合作进行疫苗的研发和生产,以便能够在流感大流行来临时及时供应大量疫苗,从而避免流感大流行的进一步发展。  禽流感病毒样颗粒疫苗(VLP)疫苗作为新型候选疫苗具有得天独厚的优势,系列研究也表明流感VLP与现有常规疫苗相比有诸多优势[7]。其在形态上与真正病毒粒子相同或相似,可通过和病毒感染一样的途径呈递给免疫细胞,有效地诱导机体的免疫系统产生保护性免疫反应。由于其没有感染性,稳定性好,不易失活,因此具有广阔的发展前景。  一些研究已经描述了流感VLP生产的一系列不同的表达系统,其中包括杆状病毒表达系统[8-10],哺乳动物细胞表达系统[11],酵母细胞表达系统[12],原核细胞表达系统[13],植物细胞表达系统[14]。目前在VLP表达系统中应用最广的是杆状病毒表达系统。杆状病毒表达系统易于筛选,安全性好,产物成本低,表达水平高,表达产物的翻译后加工与高等生物相似,可使蛋白产物保持天然结构、生物活性和免疫活性,易于大规模生产外源蛋白,是一种非常理想的真核表达系统。  方法:  通过基因体外合成与融合PCR扩增方法,设计构建包含A/Anhui/01/2005(H5N1)HA和A/Anhui/01/2005(H5N1)M1基因A/Shanghai/01/2013(H7N9)HA和A/Anhui/01/2005(H5N1)M1基因、A/Indonesia/05/2005(H5N1)HA和A/Anhu i/01/2005(H5N1) M1基因A/Indonesia/05/2005(H5N1)突变型HA和A/Anhui/01/2005(H5N1)M1基因的四种重组转移载体pFBD-M1-HA,筛选获得相应的四种重组杆粒Bacmid-M1-HA后转染Spodoptra frugiperda(Sf9)昆虫细胞,包装获得四种重组杆状病毒rBV-M1-HA; Western blotting和间接免疫荧光鉴定重组杆状病毒rBV-M1-HA中HA和M1蛋白的表达;大量制备并纯化后,在透射电镜下观察四种禽流感病毒样颗粒(VLPs)的形态结构;采用血凝试验检测VLPs的生物活性。  结果:  应用昆虫细胞-杆状病毒表达系统可高效表达HA和M1两种结构蛋白,并可以组装产生禽流感病毒样颗粒(VLP),纯化后的四种VLP电镜下可见典型的表面具有纤突的囊膜状颗粒样结构,检测各VLP的血凝效价分别为:A/Anhui/01/2005(H5N1):2048 HAU/50ul; A/Shanghai/01/2013(H7N9):128HAU/50ul; A/Indonesia/05/2005(H5N1):1024 HAU/50μl;A/Indonesia/05/2005(H5N1)突变型:2048 HAU/50μ l  结论:  利用HA和M1两种结构蛋白,在杆状病毒表达系统中成功制备有较好生物活性的三种H5亚型VLP和一种H7亚型VLP,为下一步研究H5N1和H7N9禽流感VLP疫苗奠定基础。
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