H1N1亚型流感病毒血凝素Th和B细胞表位预测及抗原性分析

目的:应用生物信息学方法预测H1N1亚型流感病毒血凝素Th和B细胞相关抗原表位,并初步分析其抗原性,为研制H1N1亚型流感病毒的表位疫苗奠定基础.方法:依据近年流感病毒流行趋势,从GenBank下载具有代表性的H1N1亚型流感病毒HA蛋白氨基酸序列.进行生物信息学综合分析预测,获得Th和B细胞相关抗原表位,并比较其保守性和特异性.通过Balb/c小鼠H1N1亚型流感病毒阳性血清与表位肽的结合试验,初步鉴定候选表位抗原性.结果:综合多项预测及空间构像模拟结果,我们获得了三条候选Th和B细胞表位,分别为HA_(73～87)、HA_(125～139)、HA_(188～205).候选表位处于H1N1亚型流感HAI蛋白序列上相对保守的区域内,且与目前流行的H1N1亚型流感病毒HA相应区域具有较好的一致性.而不同候选表位在BMB/e小鼠H1N1亚型流感病毒阳性血清反应中显示了不同抗体结合能力,预示了其成为功能表位的可能.结论:所筛选的表位具有成为H1N1亚型流感病毒HA Th和B细胞相关抗原表位的可能.此研究为深入揭示流感病毒感染与免疫机制,H1N1亚型流感功能表位认知及表位疫苗研究奠定了基础.     

H5N1型高致病性禽流感病毒血凝素蛋白及神经氨酸酶的B细胞抗原表位预测

目的预测H5N1亚型高致病性禽流感病毒HA蛋白和NA蛋白的B细胞表位,为基于B细胞表位的预防性疫苗设计提供依据。方法基于HA蛋白和NA蛋白的蛋白质序列,采用Kyte-Doolittle的亲水性方案,Emini方案,Karplus方案和Jameson-wolf抗原指数方案,并辅以MAGE蛋白的二级结构柔性区域分析,预测HA蛋白和NA蛋白的B细胞表位。结果分别预测出了6条血凝素蛋白(Hemagglutinin,HA)以及6条神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)B细胞优势表位。结论这些B细胞表位可为禽流感疫苗的研制提供实验依据。     

H1N1流感病毒血凝素B细胞抗原表位的鉴定

目的利用计算机模拟和ELISA阻断实验研究流感病毒血凝素(HA)B细胞抗原表位,建立病原微生物表位检测新方法。方法以2009年H1N1流感病毒裂解疫苗作为免疫原,采用常规杂交瘤融合、筛选技术制备单克隆抗体(mAb),应用ELISA、血凝抑制试验(HI)及Western blot法鉴定获得mAb的特性。以获得的mAb为工具,联合应用ELISA阻断实验和计算机模拟方法预测H1N1流感病毒的B细胞抗原表位。结果获得4株抗H1N1流感病毒HA抗原的mAb,通过ELISA阻断实验将HA的B细胞抗原表位分为两类,通过计算机模拟预测发现4株抗体能与HA上的两类表位相结合。结论计算机模拟和ELISA阻断实验的结果一致,建立了用于预测其他病原微生物表位的新方法。     

H3N2流感病毒体外细胞传代引起的变异

目的 了解用不同来源MDCK细胞分离H3N2流感病毒时,HA和NA片段氨基酸变异情况.方法 选取H3N2流感病毒核酸阳性的咽拭子标本13份,分别在三种不同来源的MDCK细胞中传5代.对标本中病毒及细胞传代的病毒进行HA和NA基因序列测定,分析病毒传代后HA和NA片段变异情况.结果 与咽拭子中的病毒序列相比,MDCK 5代病毒和MDCK-parent 5代病毒均发生了HA和/或NA的突变.9株MDCK 5代病毒HA发生了P221L/P/H突变;8株病毒发生了NA片段的148位或151位的突变.2株MDCK-parent 5代病毒HA221位为多态性.13株病毒MDCK-parent传代后均发生了NA多态性,大多发生在151位.在MDCK-SIAT传5代后的病毒HA均无突变,3株有NA突变.结论 在对流感病毒进行抗原性分析前对病毒进行细胞传代会发生病毒的适应性突变.H3N2流感病毒在MDCK、MDCK-parent中传代后,会引起HA和/或NA突变;MDCK-SIAT传代,病毒变异明显减少.     

H5N1亚型禽流感病毒血凝素Th和B细胞表位预测及抗原性分析

目的:预测H5N1亚型禽流感病毒血凝素Th和B细胞相关抗原表位,并初步分析其抗原性.方法:依据近年H5N1亚型禽流感病毒流行趋势,下载得到相关HA蛋白氨基酸序列.进行生物信息学综合分析预测,获得Th和B细胞相关抗原表位,并比较其保守性和特异性.通过BALB/c小鼠和SPF鸡H5N1亚型禽流感病毒阳性血清,初步鉴定候选表位抗原性.结果:综合多项预测及空间构象模拟结果,我们获得了三条候选Th和B细胞表位,分别为HA141～155、HA206～223、HA302～316.候选表位处于H5N1亚型禽流感HA1 蛋白序列上相对保守的区域内,且与目前流行的H5N1亚型禽流感病毒HA相应区域具有较好的一致性.而不同候选表位在BALB/c小鼠和SPF鸡H5N1亚型禽流感病毒阳性血清反应中显示了不同抗体结合能力,预示了其成为功能表位的可能.结论:所筛选的表位具有成为H5N1亚型禽流感病毒HA Th和B细胞相关抗原表位的可能.本研究为深入揭示流感病毒感染与免疫机制,H5N1亚型禽流感功能表位认知及表位疫苗研究奠定了基础.     

应用巢式RT-PCR扩增HA和NA基因片段并测序鉴定甲型H1N1流感病毒

目的 建立一种利用巢式RT-PCR特异扩增HA和NA基因片段并测序鉴定甲型H1N1流感病毒的技术.方法 设计两套共7条特异引物,通过巢式RT-PCR分别扩增甲型H1N1流感病毒HA和NA基因片段并测序,所得序列与人感染甲型流感病毒主要HA和NA亚型序列进行进化树分析以对结果作进一步鉴定,蛋白序列比对后分析其特征.结果 4例甲型H1N1流感患者流感病毒HA和NA基因RT-PCR扩增均分别得到442 bp和543 bp片段产物.核苷酸序列进化分析表明,该4例患者HA和NA序列分别与2009年爆发的甲型H1N1流感病毒HA及NA序列聚集在一起,与季节性H1、H2、H3、人禽流感H5亚型及季节性N1、N2、人禽流感N1亚型特异分开.蛋白序列分析表明,4例患者流感病毒HA蛋白裂解位点附近氨基酸序列均为PSIQSR↓GLF,不具有高致病性流感病毒的特性,NA蛋白第275位氨基酸为His,未出现H275Y的耐药变异.结论 本方法能特异扩增甲型H1N1流感病毒HA和NA基因片段,测序后可用于甲型H1N1流感病毒的进一步鉴定;同时,得到的序列也可用于流感病毒致病力及耐药性的分析.     

六株不同地区分离的H7N9流感病毒假病毒制备与生物学特性研究CSCD

目的 选择不同地区分离的H7N9亚型流感病毒代表株,制备各代表株的假病毒,为H7N9疫苗对不同地区毒株的免疫保护效果评价奠定基础.方法 通过对29株H7N9流感病毒血凝素（Hemagglutinin,HA）的氨基酸序列分析,获得6株不同地区H7N9亚型流感病毒代表株病毒;采用基于慢病毒载体的假病毒包装系统,以HA与神经氨酸酶（Neuraminidase,NA）作为包膜质粒,包装获得6株带有荧光素酶报告基因的假病毒;通过电镜负染、Western blot检测、感染MDCK后的荧光素酶读值和血凝试验等了解6株假病毒的生物学特性,通过血清交叉中和试验了解其在中和抗体检测中的应用情况.结果 筛选获得6株不同地区分离的H7N9流感病毒代表株并制备了相应的假病毒颗粒,电镜下可观察到典型的流感病毒形态,Western blot可检测到HA、NA和P24的表达;滴度测定结果显示6株假病毒对MDCK细胞的感染力为104- 105TCID50/50μl,血凝活性可达64- 512;SH1上海株H7N9 HA疫苗免疫血清针对6株流感假病毒100TCID50剂量的中和效力不同,提示6株假病毒可用于疫苗的交叉免疫效果评价.结论 成功获得6株H7N9不同地区代表株流感假病毒,为疫苗的免疫效果评价奠定了基础.     

利用反向遗传学技术构建H5N9重组流感病毒株

目的 利用反向遗传学技术构建来源人感染禽流感病毒H5N1和H7N9 HA和NA基因的H5N9亚型禽流感病毒.方法 全基因合成A/Beijing/01/2003(H5N1)禽流感病毒HA基因片段和A/Zhejiang/DTID-ZJU10/2013(H7N9)禽流感病毒NA基因片段,插入到pHW2000载体,与携带有A/Puerto Rico/8/34(H1N1)的6个内部基因的pHW2000重组质粒一起转染293T和MDCK混合细胞,拯救H5N9重组病毒.结果 核酸测序、HA和NA基因转录和表达检测、细胞病变分析确定利用该反向遗传学系统可以成功拯救H5N9病毒.重组H5N9病毒在MDCK细胞上复制增殖能力低于相同方法拯救H1N1病毒.结论 利用反向遗传学技术成功构建一株H5N9重组病毒.     

结核分枝杆菌潜伏感染相关蛋白Rv2004c的抗原表位预测

本文应用生物信息学技术预测结核分枝杆菌潜伏感染相关蛋白Rv2004c的抗原表位,为结核病的诊断和疫苗研发筛选合适的抗原靶位。通过Blast分析发现Rv2004c蛋白与人类蛋白的同源性较低;采用DNAStar软件包中的Protean软件分析其二级结构、亲水性、抗原性、柔韧性及表面可能性,预测该蛋白有10个候选B细胞抗原表位;应用RANKPEP及SYFPEITHI法预测该蛋白有37个候选Th细胞抗原表位,主要位于第200位氨基酸之后,其中HLA-DRB1*0401及HLA-DRB1*0701表型相对的表位数目较多且某些候选表位的主要组织相容性复合体(MHC)限制类型存在交叉重叠;应用SYFPEITHI法、BIMAS法及NetCTL法预测该蛋白有10个候选细胞毒性T淋巴细胞(CTL)表位,其中以HLA-A2限制性表位数目较多、分值较高。由此得出结论:Rv2004c蛋白含有较多潜在的T细胞和B细胞抗原表位,可作为新的结核病诊断试剂和疫苗研发的候选靶蛋白。     

唐山市甲型H1N1流感病毒血凝素基因序列分析

目的 分析2010—2016年唐山市甲型H1N1流感病毒血凝素(hemagglutinin,HA)基因序列进化特征.方法 选取唐山市3家哨点医院流感样病例分离到的24株甲型H1N1病毒,通过RT-PCR和测序方法获得HA基因的全长序列,运用分子生物学软件和统计学软件对序列进行拼接、比对和分析.结果 同源进化分析显示,24株甲型H1N1流感病毒HA基因与疫苗株A/California/7/2009的核苷酸和氨基酸的同源性分别为97.0%~99.0%和97.0%~98.5%.进化分析显示,2010—2016年唐山地区流行的甲型H1N1流感病毒属于1、7、6三个基因分支,其中6分支毒株分为6C、6B、6B.1和6B.2亚支.氨基酸位点分析显示,不同毒株与疫苗株比较存在8~16处氨基酸位点改变,其中7个变异涉及3个抗原表位:H138Q/Y和S203T突变位于Ca区,N125S、K153E、S162N、K163T/Q突变位于Sa区,S185T突变位于Sb区同时也位于受体结合部位;2015—2016流行季6B.1分支毒株抗原位点S162N突变增加了新的潜在糖基化位点.结论 与疫苗株比较,随着时间推移唐山地区甲型H1N1流感病毒发生了抗原漂变,未来仍应关注6B分支流行株的变化.     

A型H3579亚型流感多表位核酸疫苗小鼠实验免疫研究

目的为了应对流感流行多亚型并存的局面,进行了多表位核酸疫苗设计,并观察其免疫小鼠的细胞和体液免疫应答反应。方法设计并合成了含有H3、H9的HA和H5N1NA中和表位,M、NP基因保守序列CTL表位的多表位基因盒(Epi)。采用pVAX载体对H5HA、H7HA及Epi进行融合表达。经肌肉注射免疫6～8周龄雌性Balb/c小鼠,ELISA法检测小鼠血清中的针对H3579亚型流感抗体。三免后2周,分离脾淋巴细胞,进行T淋巴细胞转化试验和T淋巴细胞亚类数量检测。结果免疫小鼠获得了针对H3579亚型流感的体液和细胞免疫反应。结论完整HA抗原结合多表位的DNA疫苗模式的成功,预示了该DNA疫苗可能可以有效应对当前多种亚型流感并存的局面,并为其他种类流感疫苗的研究奠定了基础。     

H3、H5、H7、H9亚型流感病毒通用多表位核酸疫苗构建及表达研究

目的构建表达A型流感病毒多种表位的核酸疫苗，并研究其在幼仓鼠肾细胞（BHK细胞）内表达产物的生物学活性。方法筛选流感病毒主要抗原（HA、NA、NP、M）表位基因，以生物信息学软件优化其排列结构，合成流感通用的复合多表位基因（Epi），以H5、H7亚型流感病毒HA融合表达基因为骨架，将多表位基因Epi插入构建H7HA-Epi-H5HA阅读盒，定向克隆至pVAX1，构建抗A型流感H3579亚型的pVAX1-H7HA-Epi-H5HA。最后将该重组质粒转染BHK细胞，提取细胞总RNA，以RT-PCR方法检测目的基因；以间接免疫荧光试验（IFA）初步测其表达产物抗原性。结果RT-PCR检测到目的基因；IFA检测到特异性荧光存在。结论本试验所构建的重组质粒pVAX1-H7HA-EpiH5HA，在真核细胞内均获了有效地转录和表达；而且其表达产物均能与相应的抗体特异性结合，证明了其具有一定的生物学活性和抗原性，有望成为抗多种A型流感病毒的通用核酸疫苗。     

流感病毒实验室检测技术研究进展

流感病毒属于正粘病毒科,为单股、负链、分节段RNA病毒.根据核蛋白(nucleocapside protein,NP)和基质蛋白(matrix protein,MP)的不同分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型,根据甲型流感病毒血凝素抗原(hemagglutinin,HA)和神经氨酸酶抗原(neuraminidase,NA)的结构及基因特性的不同,又可分为若干亚型,至今已发现甲型流感病毒的HA有16个亚型(H1～H16),NA有9个亚型(N1～N9)L,这是流感病毒在自然界中发生基因重组和抗原漂移的巨大资源库2.     

H3、H5、H7、H9亚型流感病毒通用多表位重组鸡痘病毒构建

目的 构建表达H3、H5、H7、H9亚型流感病毒通用多表位重组鸡痘病毒活载体疫苗候选株.方法 筛选流感病毒主要抗原(HA NA NP M)优势抗原表位基因,以生物信息学软件优化其排列结构合成流感多表位基因(Epi),以H5、H7 HA融合表达基因为骨架,将多表位基因插入构建H7HA-Epi-H5HA阅读盒,定向克隆至鸡痘病毒表达载体pUTA-2复合启动子(ATI-P7.5×20)下游,构建重组鸡痘病毒中间转移载体pUTA-2-H7HA-Epi-H5HA.应用脂质体介导的转染法,将该重组鸡痘病毒中间转移载体与282E4株鸡痘病毒共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),经BrdU进行3次加压筛选挑斑纯化后传代,并对重组以鸡痘病毒进行PCR和IFA检测和Western blot分析.结果 成功构建了重组鸡痘病毒中间转移载体pUTA-2-H7HA-Epi-H5HA,PCR、IFA和Western blot检测阳性.结论 筛选出稳定共表达H5H7HA基因和通用多表位基因的重组鸡痘病毒vUTA2-H7HA-Epi-H5HA株,该重组鸡痘病毒的构建为跨种通用型流感病毒活载体疫苗的研究奠定了物质基础.     

幽门螺杆菌黏附素HLA-DRB1限制性CD4+T细胞表位的预测与鉴定

目的针对中国汉族高频HLA-DRB1基因型人群,预测与鉴定幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)黏附素蛋白A亚单位(neuraminyllactose-binding hemagglutinin,HpaA)CD4+T细胞表位。方法通过Allele Frequency Net数据库分析中国汉族人群HLA-DRB1高频基因型,利用NetMHCIIpan对HpaA蛋白中能被这些高频基因型递呈的CD4+T细胞表位进行预测;通过PCR-SBT法筛选携带有这些高频基因型的H.pylori感染者,利用重组HpaA抗原刺激感染者外周血单个核细胞体外扩增出HpaA抗原特异性T淋巴细胞后利用合成短肽对所预测表位进行鉴定,通过抗体阻断实验对表位的HLA限制性进行分析,利用DC细胞负载重组HpaA蛋白对表位的自然递呈特征进行分析。结果中国汉族人群中HLA-DRB1高频基因型为DRB1*0901(14.4%)、DRB1*1202(13.3%)和DRB1*1501(10.8%),针对上述3种高频基因型预测出24个HpaA蛋白CD4+T细胞表位。其中,4个表位:HpaA39-53(HLA-DRB1*0901)、HpaA42-56(HLA-DRB1*0901)、HpaA89-103(HLA-DRB1*1202)和HpaA87-101(HLA-DRB1*1501)可有效刺激体外扩增的HpaA特异性T细胞产生高水平IFN-γ,且均能被DC细胞自然递呈。结论鉴定得到的4个HLA-DRB1限制性CD4+T细胞表位有可能成为H.pylori表位疫苗设计的候选抗原。     

中国多表位疫苗设计的HLA-Ⅰ积累表型频率空间预测系统

目的建立HLA-Ⅰ积累表型频率(CPF)的空间预测系统,旨在指导中国疫苗学家设计受HLA限制的多表位疫苗(包括DNA疫苗),并评价或预测根据不同HLA-Ⅰ组合形式设计的多表位疫苗(或DNA疫苗)在中国不同地区的免疫效果。方法通过构建中国境内人群HLA-Ⅰ基因空间数据库,利用“克立格”技术建立CPF空间预测系统。结果根据疫苗设计目的,设计者可利用该系统预测和估计特定地理位置上人群的CPF,包括根据单个HLA座位(HLA-A或HLA-B)上的等位基因而设计的多表位疫苗和根据两个HLA基因座位(HLA-A和HLA-B)上的等位基因而设计的多表位疫苗在特定地理位置上人群的CPF值,从而估计或预测拟研制的或已研制的多表位疫苗在中国不同地理位置上人群中的免疫效果。结论该预测系统可用于：①鉴别任何中国群体的期望CPF百分比,为设计疫苗组分提供依据;②在特定地理位置的人群中,预测限制性表位已知的多表位疫苗的理论免疫应答率;③在特定地理位置的人群中,识别因缺乏HLA-Ⅰ限制性等位基因而不能对表位疫苗产生免疫应答的个体。。     

2011-2014年青岛地区甲型H3N2流感病毒基因进化分析

目的 了解2011-2014年青岛地区人群甲型H3N2流感病毒流行株基因进化及抗原变异趋势.方法 选取2011-2014年间青岛地区流行的甲型H3N2流感病毒64株,提取病毒RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)扩增HA、NA、MP 3个基因片段,并进行序列测定,对各基因片段进行系统发育分析及基因和氨基酸位点变异分析.结果 HA进化树分析表明,甲型H3N2流感病毒基本上分为三大分支,并且每个分支与当年的疫苗株都不在同一分支上;HA1蛋白抗原决定簇共有8个位点发生了变化;NA蛋白酶活性中心及周围相关位点氨基酸组成保守,未检测到耐奥司他韦和扎那米韦的变异位点.M2蛋白均发生S31N突变.结论 2011-2014年青岛地区流行的H3N2流感病毒在持续不断地发生基因变异而产生抗原漂移;毒株全部为烷胺类药物耐药株,但对神经氨酸酶抑制剂敏感.     

MHC-Ⅱ类抗原表位预测软件的对比评价

比较不同MHC-Ⅱ类抗原表位预测软件的优缺点,为后续应用提供依据.在众多HLA-Ⅱ类抗原表位中,选取HLA-DR的6个表位(DRB1*0101, 0301, 0401, 0701, 1101和1501)为代表,选取MHCBN数据库中的309条已知抗原表位的肽链为待测肽链.使用近年来常用的7个表位预测软件,根据不同软件的临界值确定入选结果数据,比较各软件所得结果与已有的实验结果之间的差距以确定其优劣.综合7个软件预测结果进行评价,得出NetMHCⅡ和NetMHCⅡpan所得结果准确率最高.可以用NetMHCⅡpan及NetMHCⅡ进行MHC-Ⅱ类分子抗原表位预测.不同软件HLA的各个亚型的预测所得指标不一致,提示综合运用不同软件对多肽表位进行预测十分必要.     

H1亚型流感病毒HA蛋白单克隆抗体的制备及部分特性鉴定

目的:制备针对H1亚型流感病毒HA蛋白的单克隆抗体(mAb),并分析其反应特性。方法:分别以2009年甲型H1N1、季节性A1流感病毒裂解疫苗为免疫原,常规法免疫、融合、克隆化,获得各抗原特异性mAb。应用ELISA、HI试验和Western blot等技术研究mAb的反应性和特异性。结果:获得稳定分泌抗H1亚型流感病毒HA蛋白的杂交瘤细胞97株。其中株特异性mAb39株,29株具有HI活性;亚型特异性mAb7株,5株具有HI活性;2009年流行株与季节性A1、A3流行株共同抗原的mAb16株,9株具有HI活性;针对流感病毒共同抗原mAb35株,22株具有HI活性。结论:两种疫苗均具有较好的免疫原性和免疫保护活性,这些mAb的获得为流感病毒株特异、亚型特异性诊断试剂盒及流感病毒通用诊断试剂盒的制备提供了实验资料,为进一步研究H1N1流感病毒HA的抗原表位奠定了基础。     

甲型H7N9流感裂解疫苗制备及免疫保护效果的评价

目的构建、拯救重配甲型H7N9流感病毒疫苗候选株并制备甲型H7N9流感裂解疫苗,动物实验评价甲型H7N9流感裂解疫苗的免疫原性及免疫保护性效果。方法采用反向遗传学技术将A/Anhui/1/2013(H7N9)疫苗株的HA、NA基因和A/Puerto Rico/8/34(PR8)毒株的PB2、PB1、PA、NP、M、NS基因进行重配,转染细胞后筛选拯救甲型H7N9流感病毒疫苗候选株,制备rgPR8-H7N9流感裂解疫苗抗原。腹腔注射免疫Balb/c小鼠,检测血清IgG、IgG1、IgG2a、HI效价,进一步用野生株攻毒,评价rgPR8-H7N9流感裂解疫苗的免疫保护效果。结果成功拯救甲型H7N9流感病毒疫苗候选株rgPR8-H7N9。制备的重配甲型H7N9流感裂解疫苗对小鼠产生较高的HI抗体效价。IgG1/IgG2a亚型检测结果表明小鼠体内以诱导体液免疫为主。攻毒实验显示甲型H7N9流感裂解疫苗能够有效降低肺部的病毒载量,肺组织病变显著减轻、体质量下降后趋于稳定,疫苗剂量达到15μg即可全部存活。A/Anhui/1/2013(H7N9)野生株流感病毒攻毒,甲型H7N9流感裂解疫苗能够达到保护小鼠效果。结论成功拯救重配甲型H7N9流感病毒疫苗候选株rgPR8-H7N9,制备的甲型H7N9流感裂解疫苗具有较好的免疫原性及免疫保护性,为H7N9流感裂解疫苗的研发及进入临床研究提供了实验依据。