HPV16E6、E7治疗性DNA疫苗强化及安全策略

HPV16治疗性DNA疫苗因具有制备简单、稳定、持续时间长、纯度高、可大规模制备等优点而受到人们的关注,但其安全性和免疫效率低是其致命弱点.许多方案已用于提高疫苗的安全性和免疫原性,如与结核分枝杆菌热休克蛋白70(HSP70)基因融合、与蛋白转运载体基因融合、突变某些功能基因、构建"自杀性"DNA疫苗等.现就其安全和强化策略进行综述,为研制安全高效DNA疫苗奠定基础.     

人乳头瘤病毒16型E7C/CD80嵌合DNA疫苗质粒的构建

制备人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)与免疫辅助因子融合的嵌合基因疫苗,以增强基因免疫的效应,是HPV疫苗研制的基本方向之一[1].由于HPVE7在大多数宫颈癌及其前体病变中持续表达而不在正常组织中表达,因而被首先选用作制备宫颈癌治疗性疫苗[2].但E7蛋白也是高危型HPV的主要转化蛋白.本实验将去除E7的转化活性而保留其免疫原性的E7C亚基因插入真核表达质粒pcDNA3.1( )中,并将其和共刺激分子CD80(B7-1)进行连接重组,构建HPV16 E7C/CD80嵌合DNA疫苗,使抗原蛋白和共刺激分子共同在一质粒表达,增强其作为宫颈癌治疗性疫苗的免疫效果.     

MAGE-1与人HSP70融合基因真核表达载体的构建

目的构建MAGE-1(melanomaantigen1)与人HSP70(heatshockprotein70)融合基因的真核表达载体pCDNA3.1-MAGE-1-HSP70,为肿瘤DNA疫苗研究奠定基础。方法利用PCR方法扩增人HSP70基因,经测序后连入真核表达载体pCDNA3.1,再通过PCR方法扩增MAGE-1基因,测序后插入HSP70基因的5'端,构建了MAGE-1与人HSP70融合基因表达载体pCDNA3.1-MAGE-1-HSP70。结果成功地扩增了人HSP70基因与MAGE-1基因,测序结果表明与GenBank公布的序列一致,成功地构建了pCDNA3.1-MAGE-1-HSP70真核表达载体。结论成功地构建MAGE-1与人HSP70融合基因的真核表达载体pCDNA3.1-MAGE-1-HSP70,为进一步DNA肿瘤疫苗研究提供了实验基础。     

mB7-1-GPI融合蛋白对小鼠肺癌的治疗作用研究

目的 将mB7-1-GPI融合蛋白锚定于小鼠肺癌细胞膜上，制备肿瘤细胞疫苗，研究该瘤苗的抗肿瘤作用。方法将mB7-1-GPI融合蛋白锚定于小鼠肺癌细胞膜上，制备肿瘤细胞疫苗。采用流式细胞术检测该蛋白的细胞膜锚定作用。建立C57BL小鼠的肺癌模型，观察用mB7-1-GPI融合蛋白制备的肿瘤疫苗对荷瘤小鼠的免疫治疗作用。结果mB7-1-GPI融合蛋白能够锚定在小鼠肺癌细胞膜上，能有效刺激小鼠脾细胞增殖和分泌IL-2和IFN-γ。融合蛋白制备的肿瘤疫苗能够显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长，并延长其生存期。结论mB7-1-GPI融合蛋白制备的肿瘤疫苗具有较强的抗肿瘤作用，有可能作为一种有效的新型疫苗用于肿瘤的治疗和预防。     

mB7-1-GPI融合蛋白对小鼠大肠癌的治疗作用研究

目的将mB7-1-GPI融合蛋白锚定于小鼠大肠癌细胞膜上，制备肿瘤细胞疫苗，研究该瘤苗的抗肿瘤作用。方法将mB7-1-GPI融合蛋白锚定于小鼠大肠癌细胞膜上，制备肿瘤细胞疫苗。采用流式细胞术检测该蛋白的细胞膜锚定作用。建立C57BL／6小鼠的大肠癌模型，观察用mB7-1-GPI融合蛋白制备的肿瘤疫苗对荷瘤小鼠的免疫治疗作用。结果mB7-1-GPI融合蛋白能够锚定在小鼠大肠癌细胞膜上，能有效刺激小鼠脾细胞增殖和分泌IL-2和IFN-γ融合蛋白制备的肿瘤疫苗能够显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长，并延长其生存期。结论mB7-1-GPI融合蛋白制备的肿瘤疫苗具有较强的抗肿瘤作用，有可能作为一种有效的新型疫苗用于肿瘤的治疗和预防。     

HPV16E7-HSP70嵌合型DNA疫苗通过Fas-FasL途径的抗肿瘤作用

目的 运用表达人乳头瘤病毒16型(HPV16)E7蛋白的肿瘤细胞系B16 HPV16E7,探讨pcdHPV16mE7-HSP70融合DNA疫苗抗肿瘤的可能机制.方法 运用流式细胞术检测IFN-γ对B16HPV16E7细胞表面Fas分子表达的影响.通过ELISA和流式细胞术检测疫苗免疫后小鼠脾淋巴细胞IFN-γ的分泌和FasL的表达情况.运用体外抗体阻断实验检测Fas-FasL途径对pcd-HPV16mE7-HSP70DNA疫苗抗肿瘤作用的影响.结果 pcd-HPV16mE7-HSP70 DNA疫苗可以激活机体的免疫系统,上调细胞因子IFN-γ和E7特异性FasL的表达.IFN-γ可以激活B16-HPV16E7肿瘤细胞表面的Fas分子的表达.拮抗FasL后,疫苗对B16-HPV16E7肿瘤细胞的杀伤作用明显减弱.结论 Fas-FasL途径是pcd-HPV16mE7-HSP70 DNA疫苗抗肿瘤作用的重要机制之一.     

MAGE-1与人HSP70融合基因真核表达载体的构建及在小鼠黑色素瘤细胞内的表达

目的:构建MAGE-1(melanomaantigen1)与人HSP70(heatshockprotein70)融合基因的真核表达载体PIRES2-EGFP-MAGE-1-HSP70,并观察在小鼠黑色素瘤细胞内的表达,为肿瘤DNA疫苗研究奠定基础。方法:HSP70基因经酶切后连入真核表达载体PIRES2-EGFP,再通过PCR方法扩增MAGE-1基因,测序后插入PIRES2-EGFP-HSP70中HSP70基因的5'端,构建了MAGE-1与人HSP70融合基因表达载体PIRES2-EGFP-MAGE-1-HSP70。结果:扩增了MAGE-1基因,测序结果表明与GenBank公布的序列一致,成功地构建了PIRES2-EGFP-MAGE-1-HSP70真核表达载体。结论:成功地构建MAGE-1与人HSP70融合基因的真核表达载体PIRES2-EGFP-MAGE-1-HSP70,并在小鼠黑色素瘤细胞系稳定表达,为进一步DNA肿瘤疫苗研究提供了实验基础。     

人黑色素瘤抗原MAGE-3 肿瘤疫苗的构建及其诱导HLA-A *0201 转基因小鼠CTL活性的观察

 目的 通过基因工程的方法获得人黑色素瘤抗原MAGE-3的DNA和蛋白疫苗，并观察其对HLA-A＊0201转基因小鼠的CTL活性的影响。方法 用RT-PCR的方法，从人黑色素瘤细胞株A375中扩增MAGE-3的cDNA片段，分别将其插入到pcDNA3．1／v5-His真核扣pET32a原核表达载体。将pcDNA-MAGE-3转染B16肿瘤细胞观察其是否能在真核细胞中表达；将pET32a-MAGE-3转化大肠杆菌BL21，经IPTG诱导，SDS-PAGE观察融合蛋白表达情况。并用镍柱亲和层析的方法纯化融合蛋白。然后，采用DNA疫苗初次免疫和蛋白疫苗加强的策略免疫HL-A＊0201转基因小鼠，LDH方法检测CTL活性。结果 酶切结果证实，成功地构建了pcDNA-MAGE-3真核表达载体和pET32a-MAGE-3原核表达载体，并在真核细胞B16和原核细胞大肠杆菌中获稳定表达，原核表达产物为融合蛋白且分布于包涵体。用DNA疫苗进行初次免疫，镍柱纯化的融合蛋白加强免疫后，可成功地诱导HL-A＊0201转基因小鼠CTL活性。结论 成功地获得了MAGE-3肿瘤抗原，为进一步完善MAGE-3肿瘤疫苗打下了基础。     

DC瘤苗的研究新进展

人乳头瘤病毒（HPV）是由核酸和衣壳蛋白组成的DNA病毒，基因组编码10个开放阅读框（ORF），分为早期区（E区），晚期区（L区）和上游调节区（URR），早期区包含E1，E2，E4，E5，E6及E7 6个早期基因，编码合成蛋白，调控病毒转录，复制和转化；晚期区L1和L2编码病毒的主要和次要衣壳蛋白，高危型HPV感染与宫颈癌有关。高危型HPV E6／E7被证实为转化基因，在相关组织中构成性表达，具有很强的抗原性，被首选用来制备HPV基因疫苗，HPV晚期基因L1的产物具有诱导产生中和抗体及细胞免疫的表位，也是制备基因疫苗的理想候选基因。针对E6，E7和L1等基因序列构建的基因疫苗可同时激活体液免疫和细胞免疫，对宫颈癌有预防和治疗作用。     

基因工程技术制备以组蛋白为核心的新型基因导入系统

目的　构建以组蛋白为核心的新型靶向性基因导入系统。方法　将各功能肽与核心区成分设计成融合基因 ,在大肠杆菌中加以表达 ,获得的融合蛋白通过静电效应与DNA结合形成靶向性的基因导入系统 ,通过体内外报告基因导入试验检测生物学活性。结果　经体内外基因导入实验证明 ,制备的融合蛋白能将外源报告基因靶向性地导入肿瘤细胞和组织。结论　运用基因工程方法制备的融合蛋白适合大规模生产 ,便于质控 ,为靶向性基因导入系统应用于基因治疗提供了新的思路。     

cEGFR-rFc融合DNA疫苗抗小鼠黑素移植瘤的效果

目的:构建cEGFR-rFc融合DNA疫苗, 观察其对小鼠黑素移植瘤的抑制作用.方法:以异种同源鸡EGFR(chicken EGFR,cEGFR)膜外部分与兔疫球蛋白IgG的Fc段(rabbit IgG Fc,rFc)为基础构建真核表达载体pVAX1/cEGFR-rFc,脂质体法转染黑素瘤B16 细胞,免疫荧光法检测融合蛋白在B16细胞中的表达;以融合DNA疫苗免疫C57BL/6J小鼠,Western blotting法检测融合蛋白在小鼠体内的稳定表达.疫苗免疫小鼠接种B16黑素瘤细胞,14 d后处死部分小鼠,取出瘤体称重,计算抑瘤率;同时观察小鼠荷瘤后的生存率;ELASIA法检测DNA疫苗免疫小鼠血清抗EGFR抗体滴度,流式细胞仪测定小鼠脾细胞淋巴细胞亚群.结果:成功构建融合DNA疫苗pVAX1/ cEGFR-rFc,重组载体转染B16细胞后能检测到融合蛋白显著表达,疫苗免疫小鼠后能检测融合蛋白体内稳定表达.融合DNA疫苗能够延缓小鼠黑素移植瘤的生长,抑瘤率为54%(P<0.01);能延长荷瘤小鼠的生存期(疫苗组小鼠接种瘤细胞后30 d的生存率为40%);融合DNA疫苗诱发小鼠产生高滴度抗EGFR抗体(效价1∶1 000)和T细胞免疫(疫苗组小鼠脾脏CD8 T淋巴细胞数目显著增加, P<0.01).结论:cEGFR-rFc融合DNA疫苗能产生有效对抗黑素瘤B16细胞的免疫效应.     

PML-RARα系列重组质粒在BALB／c小鼠体内表达分析

目的检测PML-RARα融合基因疫苗在小鼠体内的转录和表达。方法用成功构建的重组质粒（PML-RARα-hIL-2）免疫小鼠，于第0周、2周、4周在双侧股四头肌各注射1次，分离注射部位肌肉，用RT-PCR检测目的基因在小鼠骨骼肌中的转录；应用免疫组织化学染色法检测重组质粒蛋白表达。结果小鼠注射部位肌肉中检测到PML-RARα及hIL-2基因的转录，并可检测到hIL-2蛋白的表达。结论所构建的PML-RARα系列重组质粒可以在小鼠体内有效地表达基因产物，具有DNA疫苗的基本特性。     

人癌胚抗原cDNA的克隆与真核表达质粒的构建

[目的] 将人癌胚抗原(CEA)cDNA克隆到真核表达载体pIRES中，构建真核表达质粒pIRES-CEA，以期在哺乳动物细胞中高效、稳定表达，并为下一步连接上热休克蛋白基因(HSP70)从而构建CEA-HSP融合核酸疫苗作准备。[方法] 从CEA阳性的大肠癌组织中提取总RNA，经RTPCR方法获取人癌胚抗原cDNA，用内切酶XhaⅠ和NotⅠ分别酶切质粒pIRES和CEA cDNA，通过T4连接酶将带有黏性末端的CEA-cDNA插入到DIRES质粒的XbaⅠ和NotⅠ酶切位点上。[结果] 通过PCR扩增获得了CEA基因，并将CEA-cDNA正向克隆到载体pIRES中。[结论] 已经成功构建了真核表达质粒pIRES-CEA，并为下一步连接上热休克蛋白基因（HSP70）从而构建CEA-HSP融合核酸疫苗作准备。     

基因疫苗在肿瘤免疫研究中的进展

 基因疫苗技术自从20世纪90年代问世以来被迅速应用到传染病、免疫缺陷、肿瘤等重大疾病的预防和治疗的研究中,有一部分已经进入临床试验阶段。肿瘤基因疫苗可以打破免疫耐受,增强免疫原性,诱导机体产生针对肿瘤的体液和细胞反应,既有预防又有治疗肿瘤的作用。能够防治肿瘤的基因疫苗发展迅猛,主要包括与肿瘤相关抗原（TAA）有关的全长、表位、独特型（Id）和融合DNA疫苗,能够自主复制的RNA疫苗,与树突细胞（DC）相关的肿瘤基因疫苗等。现对基因疫苗在肿瘤免疫研究中的进展进行综述。     

基因免疫抗肿瘤研究进展

基因免疫(Geneticimmunization)是一门新兴的分子生物学和免疫学相结合的技术,它利用基因重组技术将编码抗原的目的基因通过一定方法导入体内,并表达相应的蛋白产物,从而诱导机体产生特异性免疫应答.与基因免疫同义或相近的术语还有DNA疫苗、核酸免疫、体细胞转基因免疫等.基因免疫研究目前主要活跃于感染性疾病防治领域,流感病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、结核杆菌、疟原虫等均已有DNA疫苗出现.     

GM-CSF-Survivin融合基因的构建及其在树突状细胞的表达

目的:构建以Survivin为肿瘤抗原,GM-CSF为基因佐剂的融合基因,并将该融合基因转入DC,研究DC疫苗抗肿瘤治疗的新方法。方法:参照GenBank收载的Survivin基因序列设计引物,提取HT-29肿瘤细胞中的mRNA,经RT-PCR反应获得野生型Survivin cDNA基因片段。人工合成GM-CSF、Survivin两端和中间连接接头引物。PCR反应获得GM-CSF、Survivin DNA片段。经BamHⅠ酶切,T4DNA连接酶连接获得GM-CSF-Survivin融合DNA。以此DNA为模板,用两端引物作PCR扩增以获得较纯的融合DNA片段。经EcoRⅠ、HindⅢ双酶切后与相同双酶切的pcDNA3.1(-)载体质粒混合,加入T4DNA连接酶,16℃连接20h。用连接物转化大肠杆菌DH5α,挑选克隆提取质粒。结果:经PCR和限制性内切酶酶切初步鉴定后,选取一株送样作DNA序列测定,结果与设计序列完全一致。质粒定名为pcGM-Sur,用jetPEITM-Macrophage转染体系,将构建的pcGM-Sur质粒转染DC。采用RT-PCR和Western blot检测到DC中的融合基因mRNA和表达的Survivin抗原。结论:质粒pcGM-Sur DNA序列与设计完全一致,转染DC后能转录出完整的融合基因mRNA并表达出具有Survivin抗原性的融合蛋白。     

LRP16融合蛋白载体的构建及其原核表达

目的观察和鉴定LRP16在大肠杆菌中的表达,并分离、纯化其蛋白产物。方法应用DNA重组技术,用RT-PCR方法从正常人血液中扩增出LRP16基因全长及其抗原表位区,构建重组表达质粒pRSET-C-LRP16,IPTG诱导表达并纯化融合蛋白采用SDS-PAGE凝胶电泳进行鉴定。结果成功构建LRP16基因融合蛋白载体,SDS-PAGE显示pRSET-C-LRP16表达于原核细胞,蛋白经电泳分离,切胶后获得纯化的LRP16蛋白。结论制备的高纯度的LRP16蛋白,可在大肠杆菌中稳定表达。     

MAGE-3 原核重组表达载体的构建和表达

 目的 构建原核重组表达载体pGEX-4T-1-MAGE-3并检测其在大肠杆菌（E.coli）BL21中的表达。方法 RT-PCR法制备MAGE-3目的基因,采用DNA重组技术将其克隆至pGEM-TEasy和亚克隆至pGEX-4T-1载体,转化E.coliBL21株,经IPTG诱导,12%SDS-PAGE电泳分离和Western Blot表达鉴定。结果 扩增出349bp的MAGE-3目的基因并构建了原核重组表达载体pGEX-4T-1-MAGE-3;测序结果与Gen Bank收录序列相一致;在E.coli BL21中检测到含该重组表达载体的转化菌表达出分子量约35kD的融合蛋白并证实其为目的蛋白。结论 成功构建的原核重组表达载体pGEX-4T-1-MAGE-3及其所表达的融合蛋白,为以MAGE-3为基础的肽疫苗及特异诊断试剂的研制提供抗原打下了基础,为后续实验提供了依据。     

口服型VEGFR 2 DNA疫苗的研制及其对小鼠的免疫效应

摘 要 目的: 血管内皮生长因子受体-2(vascular endothelial factor recepto-2,VEGFR-2)在肿瘤生长和转移过程中起着重要作用，制备口服型VEGFR-2 DNA疫苗并研究其生物免疫效应。方法：采用基因重组技术构建VEGFR-2胞外区基因表达载体pcDNA3.1-VR-2， DNA序列分析证实后，脂质体法转染COS-7细胞， Western blotting检测其VEGFR蛋白表达；以氯化钙法将pcDNA3.1-VR-2转化减毒沙门菌SL3261，制备口服型VEGFR-2 DNA疫苗。口服型疫苗免疫C57BL/6小鼠，ELISA法检测免疫后小鼠外周血VEGFR-2抗体水平，MTT法检测小鼠脾淋巴细胞对小鼠血管内皮细胞的体外杀伤活性。结果：成功制备口服型VEGFR-2 DNA疫苗。ELISA法检测显示，疫苗组小鼠抗体滴度随着免疫时间和免疫次数的增加而增高，在免疫6周后产生了高水平抗VEGFR-2 IgG类抗体(1.07±0.018)，明显高于生理盐水组(0.14±0.033)和质粒对照组(0.14±0.038)，差异均有统计学意义（F=853.17，P=0.000）。MTT法检测显示，疫苗组小鼠脾淋巴细胞对靶细胞MS1的杀伤率随着效靶比的增加而增加，在效靶比8∶1时CTL活性(89.38±1.51)明显高于生理盐水组(15.17±2.54)和空质粒对照组(12.99±4.31)，差异有统计学意义(F=315.42,P=0.000)。结论：成功制备了口服型VEGFR-2 DNA疫苗，该疫苗可激活小鼠特异性的细胞免疫和体液免疫，为进一步抗肿瘤研究奠定了基础。     

ScFv及重组TNF-α双功能抗体融合蛋白的表达及其软件预测

目的：利用生物信息学网络资源分析融合蛋白的二级结构及其理化性质，以及探讨分泌型抗肝癌单链双功能抗体基因的表达。方法：在构建融合蛋白之前，运用DNA分析软件（DNAssist）和蛋白质分析软件（ANTHEPROT V5）分析融合蛋白的氨基酸序列、二级结构及其理化性质。采用PCR方法将人工合成的抗体分泌信号肽序列加在抗肝癌ScFv基因5’端，其3’与人的肿瘤坏死因子TNF-α基因连接构成分泌型单链双功能抗体ScFv-TNF—α基因，将该基因克隆至逆转录病毒表达载体PLxSN，用NIH3T3测定病毒滴度，将重组病毒感染人肝癌细胞命名为HCC／ScFv-TNF-α，以PCR，RT—PCR以及Western blotting对ScFv—TNF-α基因修饰的HCC9204细胞进行鉴定。结果：运用DNAssist核酸序列分析软件分析ScFv-TNF-αDNA序列翻译并获得了氨基酸序列，运用ANTHEPROT V5蛋白质分析软件分析融合蛋白的二级结构及其理化性质。经酶切及PCR分析鉴定，成功地构建了融合基因表达载体pL（ScFv—TNF-α ）SN，并获得高滴度产毒细胞株，以及Western blotting分析证明ScFv—TNF-α基因融合蛋白的表达。结论：利用生物信息学网络资源进行分析预测融合蛋白的性质，为进一步探讨单链双功能抗体基因融合蛋白提供依据。