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目的:将带有泛素、溶酶体及内质网信号的PRNP真核表达载体作为DNA疫苗免疫小鼠,以期打破机体对朊病毒的免疫耐受,获得较好的体液免疫和细胞免疫反应,为朊病毒病的疫苗性免疫预防提供一定的数据和参考。
方法:(1)PRNP及带细胞表达定位信号的PRNP DNA疫苗,瞬时转染HeLa细胞后,使用Western Blot检测蛋白表达特点。(2)采取DNA肌肉注射与重组蛋白腹部皮下注射相结合的疫苗免疫方案,免疫结束后两周,采集小鼠血清、脾细胞,使用ELISA和ELISPOT方法检测血清IgG抗体和小鼠分泌γ-IFN的脾细胞。将4-6周的雌性BALB/c小鼠随机分为6组,7只/组:pcDNA3.1空质粒组,pcDNA3.1-PrP组,pcDNA3.1-UbPrP组,pcDNA3.1-PrPLII组,pcDNA3.1-PrPER组,以上各实验组均进行蛋白增强免疫;另一组为pcDNA3.1不进行蛋白增强的对照组。无菌PBS稀释DNA疫苗至1μg/μ1,小鼠左右腓肠肌注射各50μ1/次,即100μg/次/只。DNA疫苗免疫三次后,实验组小鼠腹部皮下注射原核表达的重组PrP加强免疫两次,每次100μg。每两次免疫间隔两周,最后一次免疫后两周采集小鼠血清、脾细胞,进行免疫学检测。
结果:(1)各组质粒转染HeLa细胞后,分别于36小时和48小时检测载体的表达,实验结果显示各组疫苗质粒均能在HeLa细胞中表达,从而在25-35kD处均出现明显的被PrP单抗识别的特异性蛋白条带,且均具有三种糖基化类型,但表达量及蛋白量随时间的变化趋势却不尽相同。pcDNA3.1-PrP表达量最多,且48h时比36h蛋白量增多;pcDNA3.1-UbPrP在36h时表达的PrP以双糖基化为主随时间延长,蛋白降解明显;而pcDNA3.1-PrPLII载体以单糖基化PrP蛋白表达为主,随着时间延长,无糖基化蛋白观察不到,pcDNA3.1-PrPLII载体表达的蛋白与其他组载体相比降解速度快,具有表达时间依赖性。pcDNA3.1-PrPER编码的蛋白双糖基化PrP量较少,而无糖基化形式所占比例明显增加。(2)血清IgG抗体测定D NA疫苗pcDNA3.1-PrP、pcDNA3.1-UbPrP、pcDNA3.1-PrPLII、pcDNA3.1-PrPER、pcDNA3.1免疫3次后,蛋白增强2次,pcDNA3.1对照组不进行蛋白增强。结果显示核酸疫苗pcDNA3.1-PrP、pcDNA3.1-UbPrP、pcDNA3.1-PrPLII和pcDNA3.1-PrPER组均可以诱导BALB/c小鼠产生特异性抗体,其滴度依次分别达到1:6400、1:6400、1:6400、1:3200。pcDNA3.1组经蛋白增强免疫后,抗体滴度也可达到1:200。以上各组血清均能有效地特异性识别重组全长PrP(3)ELISPOT方法检测细胞免疫反应免疫结束,取小鼠脾细胞,使用PrP23-90、PrP91-231和PrP23-231蛋白刺激,结果发现PrP23-90蛋白刺激pcDNA3.1-PrPER组、pcDNA3.1-PrP组和pcDNA3.1-UbPrP组产生的Υ-IFN细胞数较多,依次为720/106、538/106和482/106。PrP23-231蛋白刺激pcDNA3.1-PrPER组、pcDNA3.1-PrPLII和pcDNA3.1-UbPrP组刺激产生Υ-IFN细胞数依次为483/106、274/106和261/106。而PrP91-231蛋白刺激产生γ-IFN细胞数均小于50/106,提示朊蛋白刺激机体产生细胞免疫的免疫原表位定位于朊蛋白N端23-90aa区间。
结论:各种朊病毒DNA疫苗可有效打破机体免疫耐受,使免疫小鼠产生了有效的特异性体液免疫反应和细胞免疫反应。DNA疫苗与重组蛋白联合免疫,可一定程度提高免疫水平。