辛德毕斯病毒(sindbis virus,SINV)是披膜病毒科甲病毒属的代表病毒,呈世界性分布,在自然界中主要经蚊虫传播,在自然界以“蚊-鸟-蚊”的方式保存.SINV可感染昆虫、鸟类、哺乳动物等多种宿主动物细胞,大型动物和人类是其最终宿主,感染人类可引起轻微发热、皮疹、关节炎,偶尔会导致脑炎.SINV是甲病毒中致病力最弱的病毒.自从1984年Strauss等[1]测定SINV HRsp株基因组全序列以来,已有多株SINV基因全序列被测定,我国分离的辛德毕斯病毒XJ-160和YN87448株也已经完成了基因全序的测定.近年来在对SINV基因结构及其感染性克隆研究的基础上开发出了多种SINV载体并已经实现商品化,这为目的蛋白的表达、基因治疗、肿瘤抑制、疫苗研发等研究提供了新途径.目前,基因疫苗性载体和导向性基因治疗载体已经得到广泛的应用[2-6],现就SINV载体近年来的研究及应用作一综述.
沙门菌是一种侵袭性胞内菌,利用其侵袭性,可将其减毒后改造为疫苗载体,携带异源抗原基因到细胞内,表达相应的异源抗原,从而引发免疫保护反应.然而成功研制沙门菌载体疫苗必需解决一些关键问题,包括:选择合适的保护性异源抗原和表达载体,确定抗原在载体内的表达方式(即体细胞内膜结合型或分泌型表达)和宿主细胞内的定位(内体或细胞质)等.针对上述问题,从筛选适当的沙门菌载体菌株、确定最优启动子、增强质粒稳定性、抗原表达后准确定位、提高抗原的免疫原性和优化疫苗接种制度六个方面,讨论近年来改善减毒沙门菌载体疫苗的研究策略.
对HIV-1和HCV等重大传染性疾病传统疫苗研制的失败,让科学家们把目光转向开发新型疫苗研制策略.其中之一就是用减毒的重组病毒载体表达外源抗原来免疫,可以保护个体免受相应病原体的暴露威胁.一种新的手段就是从cDNA克隆拯救单股负链RNA病毒,这一技术为弹状病毒科成员用于疫苗载体和生物医学工具打开了一扇窗.
随着分子生物学领域的飞速发展,重组病毒载体成为当今病毒基因工程研究的热点之一,现有的病毒疫苗载体也存在各自的优缺点,安全有效性都有待进一步证实,应用较广泛的腺病毒虽然有表达水平高、容量大等优点,但是其在成人中感染率极高,现有的宿主免疫会局限载体的复制并降低其免疫原性.
目的 去除B8R对外源抗原免疫原性的影响,为降低载体的免疫优势从而提高疫苗的有效性提供参考.方法 利用针对痘苗病毒的pSC11质粒,构建插入OVA的质粒pSC11-OVA,在CV-1细胞中与去除B8R的痘苗病毒重组,筛选纯化获得重组病毒.利用体外培养细胞,检测B8R缺失和外源抗原插入对病毒感染复制特性的影响;利用感染小鼠模型,检测重组病毒诱发的针对OVA的细胞免疫应答和免疫记忆效应;采用体征及神经行为学评分系统,检测重组病毒的毒力.结果 B8R缺失和OVA导入对痘苗病毒的生物学特性无明显影响;去除B8R后,外源性OVA成为显性表位,针对OVA的细胞免疫应答和免疫记忆效应明显增强;去除B8R还可显著降低痘苗病毒的毒力.结论 去除B8R可有效降低痘苗病毒的免疫优势效应,增加外源性抗原的免疫原性.去除痘苗病毒本身的显性表位,可为疫苗和基因治疗提供更为有效的载体.
人腺病毒(human adenovirus, HAdV)1953年首次分离自呼吸道感染的婴儿扁桃体腺[1]。腺病毒可以感染多种黏膜组织,如胃肠道、呼吸道、泌尿生殖道及眼角结膜等,导致自限性的黏膜感染甚至严重的致死性感染[2-18]。腺病毒感染还和肥胖症相关[2],部分型别腺病毒可以致瘤。腺病毒载体被广泛用于遗传、癌症和感染性疾病的预防和治疗研究,目前除了常用的5型腺病毒载体外,已有多种其他血清型腺病毒载体在研发中[19]。近年来,越来越多新的HAdV型别被发现,目前HAdV已有68个基因组型别。病原体的进化是和宿主相互作用的复杂过程,病毒进化可能改变病毒的组织嗜性、传染性、产生新的疾病特征,腺病毒是DNA病毒分子进化研究的有用模型。对腺病毒进化的理解将有助于腺病毒感染暴发的预测、预防,有助于腺病毒作为基因治疗和疫苗载体应用的研究[3]。本文就HAdV的进化研究和新型腺病毒的研究作一综述。
破伤风全程免疫需要连续3次注射疫苗.为减少注射次数,提高接种覆盖率,降低辍种率,开发具有长效作用的单剂破伤风类毒素控释系统是全球儿童疫苗发展计划的主要目标之一.微球作为疫苗载体是近年来免疫学和疫苗研究领域中的一个热点.本文观察了聚乳酸微球对破伤风类毒素疫苗免疫效果的影响.
卡介苗(Bacille Calmette-Guérin,BCG)作为预防结核病的重要手段,已证明其对人体安全,且接种效果不受母体抗体的影响,成为WHO推荐的两种新生的活疫苗之一.BCG本身是强免疫佐剂,临床上常用于肿瘤治疗.近年来国内外学者以BCG为疫苗载体,将具有免疫保护作用的外源基因转入BCG[1],希望开发在BCG中表达保护性抗原或免疫因子的新一代活疫苗,以达到增强BCG免疫原性和一苗多用的目的.本文就重组BCG疫苗在传染病防治中的应用作一综述.
目的:以复制缺陷的腺病毒为疫苗载体,构建基于胃癌MG7-Ag模拟表位的重组腺病毒疫苗.方法:将编码MG7-Ag模拟表位的互补序列设计到上游引物的5/端.以含有HBcAg全序列的质粒p1.2Ⅱ为模板,通过PCR扩增,获得MG7-Ag模拟表位与HBcAg的融合基因.经序列测定证实后,亚克隆至pAdTrack-CMV穿梭质粒,再与pAdEasy-1质粒在大肠杆菌BJ5 183中进行同源重组.经抗性筛选及酶切鉴定的重组质粒,再用导入293细胞进行包装,利用Adeasy系统上的绿色荧光蛋白标签鉴定病毒表达.结果:序列测定证实,PCR产物为胃癌MG7-Ag模拟表位与HBcAg的融合基因片段;酶切鉴定表明胃癌MG7-Ag模拟表位与HBcAg的融合基因片断插入了pAdTrack-CMV穿梭质粒,卡那霉素进行抗性筛选及Pac Ⅰ酶切鉴定证实腺病毒重组质粒构建成功.Pac Ⅰ酶切线性化的重组质粒导入293细胞3 d后见明显的绿色荧光蛋白表达.回收病毒,可重复感染293细胞,证实有感染能力的病毒颗粒包装成功.结论:胃癌MG7-Ag模拟表位的重组腺病毒载体的构建成功,为进一步研究胃癌MG7-Ag模拟表位诱发抗胃癌免疫打下了基础.
单核细胞增生李斯特菌 (Listeria monocytohenes)简称单增李斯特菌(LM),是一种革兰氏阳性兼性厌氧、胞内寄生菌,对环境耐受性强,可在较高的盐浓度(可高达40%NaCl)以及宽泛的pH(pH3~12)和温度范围(0~45℃)内生长,并可形成夹膜,因而LM广泛存在于自然界的不同环境中(土壤、水源、植物及动物体内等),易污染各种食品(肉、奶、海产品及蔬菜等),属条件致病性人畜共患病原菌[1].
单核细胞增生性李斯特菌( Listeria monocytogenes,Lm)是一种革兰氏阳性兼性厌氧胞内寄生条件致病菌。该菌可穿越肠道屏障、血脑屏障和胎盘屏障,引起人和动物的胃肠炎、脑膜炎、败血症[1]。且具有独有的胞内逃逸存活和胞间传送等特性,因此是研究胞内寄生的模式细菌。目前研究发现 Lm 的毒力主要由六个毒力因子编码基因( prfA-plcA-hly-mpl-actA-plcB )组成。 plcA 和 plcB 分别编码磷脂酰肌醇特异性磷脂酶( PI-PLC )和卵磷脂酶( PC-PLC),有助于Lm逃离吞噬小体;actA与基于Lm肌动蛋白的运动性有关;hly则与Lm的溶血素有关,参与单增李斯特菌一级和次级吞噬小体的逃离;prfA 主要调控 Lm 的侵袭相关毒力因子,如inlA和inlB 等;mpl是一个依赖锌的金属蛋白酶基因[2,3]。以“Listeria monocytogenes+vaccine”为关键词在Medline进行检索发现,截至(2015/05/06)为止,共有703篇关于Lm作为疫苗载体的研究,其中近五年相关研究为301篇。这些研究表明,Lm能够同时引起MHCⅠ和MHCⅡ类抗原递呈系统,具有显著激发强烈的CD8+和CD4+细胞免疫的能力。同时,减毒Lm作为口服疫苗载体可以调动机体的黏膜免疫效应[4]。近年来随着对单增李斯特菌毒力基因、跨膜转运机制研究的不断深入,以及平衡致死载体和细菌表面展示等技术的快速发展,进一步证明了减毒单增李斯特菌作为高效递呈抗原活载体的实用价值。迄今为止减毒Lm活载体疫苗已成功应用于人类免疫缺陷病毒( Human immunodeficiency virus,HIV)、人类乳头瘤病毒( Human papillomavirus ;HPV)和转移性胰腺癌等[5-7]人类复杂疾病的免疫治疗中。
目的:利用减毒单增李斯特菌作为疫苗载体的优势,拟构建基于载体减毒单增李斯特菌的弧菌疫苗菌株.方法:使用单增李斯特菌表达载体pERL3过表达弧菌中共同的靶标抗原Ompk;利用PCR和RT-PCR技术分别对过表达菌株鉴定和抗原基因的检测.结果:PCR结果显示成功构建3株Ompk过表达菌株Lm-Ompk(L-O)、Lm-Lmo0576-Ompk(L-L-O)和Lm-P-Ompk(L-P-O);测序结果显示过表达菌株中外源基因的序列与NCBI 结果相似性为100%;RT-PCR结果显示Ompk基因在3株过表达菌株中的转录水平均极为显著(P<0.001);在抗生素条件下,Ompk基因在各过表达菌株中的表达水平显著高于在非抗性条件下的转录水平(P<0.05).结论:成功构建了3株基于载体减毒单增李斯特菌的弧菌疫苗菌株,弧菌中共同的靶标抗原Ompk在3株重组菌株中均可以稳定表达.
DNA疫苗的本质是在哺乳动物细胞内表达重组蛋白抗原的质粒DNA,DNA疫苗能刺激机体产生体液及细胞免疫,有效的DNA疫苗载体可向细胞内高效传送质粒DNA.伤寒沙门菌是细胞内寄生菌,可通过黏膜途径感染,穿过黏膜上皮细胞屏障侵入黏膜相关淋巴组织(MALT),被MALT内专职抗原递呈细胞(APC)吞噬,并可在细胞吞噬泡内存活和增殖,同时细菌本身的病原相关分子模式(PAMP)是天然佐剂,因此可诱导机体产生有效的系统和局部经黏膜免疫应答,是极有发展潜力的经黏膜途径递送DNA疫苗的载体.
乳酸杆菌是人体的正常菌群,可作为安全的疫苗载体.其本身可调节多种细胞因子的产生,在维持正常菌群中起免疫调节作用.作为辅助微生物制剂,乳酸杆菌可用于治疗消化道疾病、泌尿生殖道感染、先天性过敏症,甚至抗肿瘤,是一种有应用前途的微生物.
沙门菌减毒菌株是被深入研究的蛋白疫苗载体,但对沙门菌减毒菌株传递DNA的研究却很少。近几年来,关于沙门菌侵染机制和减毒菌株传递DNA疫苗的研究有新进展,为DNA疫苗的研究提供了新的方向。本文对此予以综述。
phoP/phoQ为沙门菌的双成分调节子,phoQ可感受巨噬细胞中一些因子的改变,显示组氨酸激酶活性,使phoP氨基端特定的残基磷酸化,磷酸化后的phoP结合于特定的启动子,诱导或抑制一系列基因的表达.受phoP/phoQ激活的pagC基因的启动子ppagC能有效地驱动外源基因在鼠伤寒杆菌中的表达,激发宿主抗该外源蛋白的抗体.使用ppagC可克服在减毒沙门菌中因外源基因的组成性表达而带来的低表达和表达质粒不稳定的问题.因此,ppagC在以减毒沙门菌为载体的疫苗研制中具有很好的应用前景.
艾滋病(AIDS)是由人免疫缺陷病毒(HIV)引起的一类疾病,该病已成为危害人类最严重的疾病之一,研制AIDS疫苗已成为当务之急.外膜蛋白gp120是由HIV-1囊膜蛋白gp160经蛋白酶裂解而成[1].它不仅与病毒进入细胞有关,同时它含有大量刺激机体产生体液免疫和细胞免疫的抗原决定簇[2-4].因此,它成为人们研制艾滋病疫苗的重要靶蛋白.以病毒为载体构建基因工程活载体疫苗是当前研制疫苗的一个重要途径,它不仅可以诱导体液免疫的产生,同时可引起特异性CTL,尤其对于病毒病的预防更为有效.本研究利用鸡痘病毒中国疫苗株为载体,构建了HIV-1外膜蛋白gp120与IFNα二者共表达的重组鸡痘病毒,探索了利用鸡痘病毒作为AIDS活载体疫苗载体的可行性.
噬菌体表面呈现技术已被广泛地应用于生物技术的许多领域.文章从用噬菌体表面呈现技术鉴别抗原或抗原表位和用噬菌体作为疫苗载体两个方面对噬菌体表面呈现技术在新型疫苗研制方面的应用进行了综述.
综述了最近几年国内外在多表位疫苗方面的研究进展.
病毒感染是一类严重危害人体健康的传染性疾病,研制疫苗防治该类疾病是当前研究的热点领域之一.麻疹病毒减毒株是一种新型疫苗载体,它可以表达多种病毒蛋白.这些病毒包括腮腺炎病毒、重症急性呼吸综合征冠状病毒、呼吸道合胞病毒、Nipah 病毒、登革病毒、日本脑炎病毒、基孔肯雅病毒、西尼罗病毒、HIV、猴免疫缺陷病毒、HBV、HCV、水疱性口炎病毒和EB病毒等.此文就麻疹病毒减毒株作为疫苗载体方面的研制现状进行综述.
单核细胞增生性李斯特菌是一种兼性胞内寄生菌,能直接感染抗原递呈细胞,使所运送的外源抗原可以同时进入M HCⅠ类和M HCⅡ类抗原递呈途径,从而诱导强烈的CD+8 T 细胞和CD+4 T 细胞免疫应答。目前,减毒李斯特菌作为一种新型的活疫苗载体,在运送宫颈癌、黑色素瘤等肿瘤相关抗原方面业已取得较好的免疫保护效果,在抗肿瘤治疗中显示出诱人的前景。本文综述了单核细胞增生性李斯特菌的免疫应答特性及其作为治疗性肿瘤疫苗载体的相关研究进展。
沙门菌是一类胞内侵袭性兼性厌氧菌,减毒后仍保留其抗原性,现在广泛作为DNA疫苗的载体.沙门菌携带相关抗原基因对多种肿瘤有显著的抑制效果,而且携带修复基因对放化疗后的机体损伤有着明确的修复作用.
随着医学免疫学及分子生物技术的飞速发展,人们已从分子水平对肿瘤进行研究,开始尝试根据肿瘤免疫的理论,利用基因工程的方法制备肿瘤疫苗,并应用于肿瘤的实验及临床治疗中,近年来,重组减毒李斯特菌作为疫苗载体被应用于抗多种肿瘤(如黑素瘤,宫颈癌,卵巢癌等)的研究,其能引起机体强烈的免疫应答,抑制肿瘤生长,且不产生明显的毒副作用.
将细菌疫苗用于肿瘤的治疗和预防已取得多方面的进展,单核细胞增多性李斯特菌(LM)能在专职吞噬细胞和非专职吞噬细胞内生存繁殖,可同时引起机体的细胞免疫和体液免疫.将外源性肿瘤特异性抗原导入减毒LM,可以显著诱导抗肿瘤的细胞免疫应答,是非常有效的疫苗载体.文章主要从具有胞内菌特殊优势的单核细胞增多性李斯特菌的生物学特性、做为抗肿瘤疫苗载体的优点等方面的研究进展进行了阐述.
核酸疫苗具有很多传统疫苗不能比拟的优势,是现代疫苗研发的新热点.然而,与传统疫苗相比,裸露的核酸疫苗最大的缺陷是不能引发足够强的免疫应答.因此,科学家们利用生物材料作为核酸疫苗的载体,以颗粒或非颗粒的形式帮助它克服各种人体障碍进入细胞,并保护其活性,从而提高核酸疫苗的免疫应答强度和效率.设计高效、低毒的疫苗载体有众多因素需要考虑,如疫苗的制备方法和配方比例、生物材料与疫苗之间的相互作用、生物材料的化学和物理性能、材料的微观和宏观形态等.本文就以上因素进行概括总结,以使读者了解生物材料在核酸疫苗方面的研究现状.