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仙台病毒(Sendai Virus,SeV)属于副粘病毒科呼吸道病毒属,基因组为不分节段的单负链RNA,编码NP,P,M,F,HN,L等11个蛋白。应用仙台病毒改造的F基因缺失型仙台病毒载体(Sendai virus Vector,SeV)是新兴的RNA病毒载体,由于其宿主范围广、表达量高、胞质表达、安全性好等诸多优点,目前广泛用于基因治疗药物和疫苗研究。 本课题上篇为针对一种仙台病毒基因治疗产品(携带hFGF2外源基因的F基因缺失型仙台病毒,SeV-hFGF2/dF)及其包装细胞库(导入F基因的恒河猴肾细胞,LLC-MK2/F)的质量控制研究。其中产品质量控制研究主要包括结构确认、纯度、病毒滴度、体外表达和生物学活性以及特殊残留物质检测,在该部分的研究过程中,建立了两个易于标准化和精确度较高的方法,其中一项为“应用流式细胞术检测病毒载体类基因治疗药物感染滴度”,该方法通过建立适合病毒感染细胞特点的数学模型和相应操作流程,并确定了方法质控指标,结果证实该数学模型适合病毒感染细胞的特点,所得结果重现性良好。另一项方法学研究为“应用Pico-Green荧光法检测DNA残留”,通过加标回收率对结果进行校正,证实该方法较传统的斑点杂交法定量准确,且操作简便,灵敏度高。 细胞库的质量控制研究主要包括细胞鉴别,内外源病毒因子检测,逆转录酶检测等。其中细胞鉴别实验药典三部无明确方法细则,本部分方法学研究通过DNA指纹图谱、同工酶检测和细胞表面F蛋白检测,从遗传,生化酶学以及重组细胞目的蛋白三方面对细胞进行有效鉴别。 课题的下篇为仙台病毒载体介导Ⅱ型单纯疱疹病毒(HSV-2)靶基因的免疫学效果研究,首先选取HSV-2的糖蛋白D(gD)和核蛋白ICP27由课题合作方日本DNAVEC公司构建了分别表达gD和ICP27的重组仙台病毒活载体(SeV-gD/dF,SeV-ICP27/dF)和串联表达上述两种蛋白的重组仙台病毒活载体(SeV-gD+ICP27/dF),同时应用腺病毒载体自行构建了表达gD的重组腺病毒活载体(Ad5-gD)以比较不同类别的载体对免疫学效果的影响。将四种重组活载体分别按高、中、低三个剂量组免疫Balb/c小鼠,同时设仙台病毒空载体、腺病毒空载体和PBS对照,按0,14天免疫方案免疫,于第21天采血分离血清,取脾。进行免疫效果评价包括体液免疫和细胞免疫,首先用流式细胞仪检测每只小鼠淋巴细胞分型,包括B细胞、CD4+T细胞和CD8+T细胞的百分比,以总体评价重组活载体免疫后淋巴细胞分型的变化。 体液免疫评价采用噬斑抑制实验,结果证实SeV-gD/dF和Ad5-gD均有较高抗体中和效价且呈现量效关系,SeV-gD+ICP27/dF的抗体中和效价较低,这是由仙台病毒载体表达特点决定的,即外源基因越大,表达量越低。SeV-ICP27/dF各剂量组均无中和活性,因ICP27是核抗原,在病毒内部,无表面中和位点。 细胞免疫的评价采用CTL实验和分泌IFN-γ的ELISPOT实验,其中CTL实验采用了Calcein-AM荧光法以及CFSE与PI双标记的流式细胞仪测定法。结果证实 SeV-ICP27/dF免疫组能激发较强细胞免疫效应,且呈现量效关系。而SeV-gD+ICP27/dF免疫组细胞免疫效应较 SeV-ICP27/dF弱,考虑其中和效价较SeV-gD/dF低,因此这一串连表达策略被淘汰,可考虑SeV-gD/dF与SeV-ICP27/dF不同比例混合的多价疫苗策略。 在后一次扩大动物量的免疫中,增加了SeV-gD/dF与SeV-ICP27/dF的1:1混合免疫组,同样设高、中、低三个剂量组。结果证实免疫效果仍弱于SeV-gD/dF与SeV-ICP27/dF的单独免疫组,应优化免疫程序。