流感通用疫苗设计及高产疫苗株建立

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流感是对人类危害最严重的传染病之一,抵抗流感最有效的手段是接种疫苗。目前的流感疫苗只能对抗原性高度匹配的流行株给予保护,研究具有广谱、长效保护能力的通用流感疫苗势在必行。鸡胚作为流感疫苗的生产介质,其存在一些固有缺点难以克服,用哺乳动物细胞作为替代介质是未来的发展方向,如何提高病毒在细胞介质中的产量成为研究者面临的重要课题。  通用疫苗设计部分,我们一方面通过计算机辅助设计通用抗原,另一方面由人体直接分离广谱中和性抗体,从正反两个方向探索设计流感通用疫苗。我们从NCBI流感数据库中下载所有人源H1N1亚型流感病毒HA氨基酸序列,用MEGA5.0进行序列比对和进化分析,得到其“共有序列”。然后总结已知的重要保守表位,并将其替换到共有序列中,得到更具有代表性的通用序列。以反向遗传学构建包含H1N1HA通用序列的病毒,直接接种小鼠,以六株H1N1亚型流感病毒检测血清交叉反应性,没有检测到广谱中和性抗体,说明我们的抗原设计尚有待改进。另一方面,我们以CD19/IgG/HA为特异性标志物,从接种2009年甲型H1N1流感病毒裂解疫苗志愿者体内获取识别HA蛋白的特异性记忆B细胞,使用单细胞RT-PCR技术进行抗体可变区基因克隆,获得全人单克隆抗体。有19株能够识别2009年甲型H1N1流感病毒HA蛋白和2007-2008年季节流感病毒裂解疫苗,其中7株抗体具有广谱中和不同亚型(H1,H3,H5,H7,H9)流感病毒的活性。广谱中和抗体可以100%保护小鼠免受甲型H1N1病毒的致死攻击,对H9N2病毒也有一定保护效果。表位分析表明,此7株具有广谱中和活性的抗体识别表位均在HA2蛋白上,这表明基于HA2的广谱保护性疫苗研发是可行的。  高产疫苗株建立部分,我们通过将PR8在Vero细胞中连续传代20代,得到一株Vero适应株,其生长速度提升最高可达1000倍,但没有增加病毒对小鼠或者鸡胚的致病力。通过对全基因组测序得到突变位点信息,然后进行一系列病毒重组和增殖实验确定,内部基因所编码蛋白的四个氨基酸位点突变是PR8骨架获得适应性的原因。这四个点突变可以加快病毒vRNP入核,进而提高病毒的复制水平,并且能提高其它亚型病毒与PR8骨架重组所得疫苗毒株的生长速度。我们提供了一种高产、安全改良疫苗株,对疫苗研究和生产具有重要价值。
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