CN103266091A - A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 - Google Patents
A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103266091A CN103266091A CN2013101753244A CN201310175324A CN103266091A CN 103266091 A CN103266091 A CN 103266091A CN 2013101753244 A CN2013101753244 A CN 2013101753244A CN 201310175324 A CN201310175324 A CN 201310175324A CN 103266091 A CN103266091 A CN 103266091A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mouth disease
- strain
- type foot
- recombinant
- cha
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
本发明涉及一种利用反向遗传操作技术制备的A型***重组疫苗株及其制备方法和应用,一种是效价高、抗原匹配性和免疫保护率高的A型***重组疫苗株,另一种是效价高、抗原匹配性、免疫保护率高且对宿主无致病性的A型***重组无致病性疫苗株,疫苗株的抗原核苷酸序列为SEQIDNO:1所示,利用反向遗传操作***能够拯救出病毒的真核质粒,用制备的重组疫苗株制成灭活苗,免疫猪和牛后可有效刺激机体产生免疫应答,并提供猪和牛体免疫保护作用,对A型AISA拓扑型毒株的10000倍牛半数感染剂量(BID50)攻毒实验,免疫保护率达100%,50%保护剂量(PD50)为10.81~13.59,可用于我国及其周边国家A型***病毒的预防和控制。
Description
技术领域
本发明属于生物技术和生物制品领域,具体涉及一种利用反向遗传操作技术制备的A型***重组疫苗株及其制备方法和应用,利用该方法制备两种疫苗株,一种是效价高、抗原匹配性和免疫保护率高的A型***重组疫苗株,另一种是效价高、抗原匹配性、免疫保护率高且对宿主无致病性的A型***重组无致病性疫苗株,同时可以利用上述两种疫苗株生产两种疫苗。
背景技术
***(Foot-and-mouth disease,FMD)是由FMD病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)引起的猪、牛和羊等偶蹄动物感染的一种急性、热性、高度接触性传染病。FMDV是一种单股正链RNA病毒,属小RNA病毒科(Picornaviridae),***病毒属(Aphthovirus)。该病毒分为7个血清型(A、O、C、Asial、SAT1、SAT2、和SAT3型),其中A型***病毒流行较为广泛,是仅次于O型***的世界主要流行毒株。近年来,***疫情频繁发生且呈全球化流行的态势,这不仅对世界畜产品经济构成了巨大的威胁,而且引发了人们对食品安全等社会公共卫生问题的担忧,造成发生疫情的国家及地区的畜产品贸易损失惨重。
A型***多在我国周边国家发生和流行,我国于1958年在新疆阿克陶地区首次发现A型***。1963年初从蒙古国传入我国内蒙古地区并引发较大规模的流行,疫情波及我国7省200多个县市,而在此后的近40年间,无A型***疫情流行,然而2009年年初我国武汉、上海地区相继爆发了A型***疫情,并很快传播到多个省份,这些病原属于ASIA拓扑型毒株。2013年2月,广东茂名暴发猪A型***。2013年4月25日,西藏拉萨市达孜县塔杰乡塔杰村也发生牛A型***疫情。2013年5月2日,新疆阿克苏地区阿瓦提县拜什艾日克镇索克曼村发生牛A型***疫情。经国家***参考实验室和世界***参考实验室分析,2013年发生***疫情的病原都属于东南亚97毒株(SEA-97毒株),是境外新传入疫情,与2009年的毒株同属ASIA拓扑型,同源性在92%左右,而与我国历史毒株同源性较低。A型***的暴发使得我国原本复杂的防疫形势更加严峻。
***抗原变异毒株产生的原因是抗原表位氨基酸序列变异产生抗原多样性的结果,抗原表位是诱变宿主免疫应答的重要物质基础,疫苗株与流行毒株的抗原表位匹配的好坏决定着疫苗免疫保护率的高低。A型***流行病毒的复制能力及病毒稳定性较低,全基 因组序列分析表明,其3′UTR核苷酸和细胞受体结合部位的VP1的氨基酸有变异,在此位置有氨基酸发生变异可能意味着毒株复制能力和毒株抗原性的改变。进化树分析表明,暴发的A型***来自东南亚国家,与国内曾经出现过的A型流行毒无遗传衍化关系。疫苗接种是防控***的主要手段之一,从流行毒中筛选新的疫苗种毒是最常见、快速的的一种方法,但不是每个流行毒都能驯化成为理想的疫苗种毒,往往是免疫原性(抗原谱匹配,免疫动物后诱导动物机体产生足够的免疫力)或生产性能(收毒时间、产毒量和病毒稳定性)不符合要求。
理想的疫苗种毒来之不易,创新疫苗种毒筛选技术,建立疫苗种毒更新的长效机制十分急迫。***反向遗传操作技术的成熟为我们提供了解决疫苗种毒筛选的新方法,利用其可对病毒基因进行改造和修饰,人工筛选获得预期生物学特性的毒株,通过替换P1基因与流行毒抗原迅速匹配,获得优良疫苗毒株并制备成疫苗用来防控流行毒株。
发明内容
本发明的目的在于解决当前缺乏抗原匹配、生产性能不好的A型***疫苗株的技术问题,提供一种A型***重组疫苗株及其制备方法和应用,用该疫苗株灭活制备疫苗,免疫牛28天后,用10000倍BID50毒剂量进行攻毒实验,连续观察12天,结果表明:全剂量100%保护。50%保护剂量(PD50)在10.81~13.59,该疫苗可用于我国及其周边国家A型***病毒的预防和控制;同时也提供一种A型***重组无致病性疫苗株及其制备方法和应用,该疫苗株对猪和牛均无致病性,能够诱导宿主早期免疫应答,不形成血毒症且不排毒,提高了疫苗株的生物安全性。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的:
一种A型***重组疫苗株,其特征在于:所述A型***重组疫苗株具有高滴度、与流行病毒的抗原匹配性高,免疫保护率高的特征,该疫苗株的抗原核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示。
一种A型***重组无致病性疫苗株,其特征在于:在上述A型***重组疫苗株的基础上将L基因进行突变,所述A型***重组无致病性疫苗株具有高滴度、与流行病毒的抗原匹配性高,免疫保护率高、并且对猪和牛无致病性、不形成血毒症、不排毒,且能诱导宿主产生早期免疫应答等特征,该疫苗株的L基因序列为SEQ ID NO:2所示。
一种所述A型***重组疫苗株的制备方法,其特征在于:(1)、A型***重组疫苗株真核转录质粒的构建,该真核转录质粒在病毒全长cDNA两侧嵌有榔头锤酶(hammerhead ribozyme,HamRz)和戊型肝炎酶(hepatitis delta ribozyme,HdvRz),在其外侧的 5′端添加有聚合酶I和聚合酶II转录启动子,在3′端有终止子;以O型***病毒拯救***为骨架,通过AflII和SgrAI限制性内切酶,用A/WH/CHA/09毒株含有部分L和P1基因的序列SEQ ID NO:1替换相应基因,得到prA-FMDV的重组质粒;所用A/WH/CHA/09毒株是2009年1月分离于湖北武汉,经BHK-21传代培养10代,保藏于农业部兽医局指定保存单位:国家***参考实验室,使用RNAeasy Mini Kit提取A/WH/CHA/09毒株的总RNA,用引物oligNot I反转录合成病毒第一链cDNA,以合成的第一链cDNA为模板,用引物AP1-F和AP1-R扩增获得A/WH/CHA/09毒株部分L和P1的基因片段,上述三条针对A/WH/CHA/09株的特异性引物分别是:
oligNot I:5`-ttttctagagcggccgct38-3′
AP1-F:5′-ttttccttaagggacaggaacatgctgtgtttgcctgcgt-3′
AP1-R:5′-tattttcaccggtgcaataattttctgcttgtgtctgt c-3′,
在以上的特异性引物中,扩增A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因序列所用上游引物AP1-F中含AflII限制性酶切位点;下游引物AP1-R中含下划线部分的SgrAI限制性酶切位点,用上述特异性引物进行扩增,得到A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因片段,大小为2400bp,构建50μL反应体系,扩增条件为:94℃5min,94℃30s,57℃30s,68℃2min30s,go to2,35个循环,72℃8min,PCR扩增产物经0.8%琼脂糖凝胶电泳核实后进行纯化回收并送交测序,获得上述基因片段的DNA;
prO/CHA/99是本实验室前期构建的含有O/CHA/99毒株全长cDNA的质粒,其中,O/CHA/99毒株是O型***毒株,1999年分离于中国香港,现保存于国家***参考实验室,prO/CHA/99质粒组成是在病毒基因组5′端上游含人巨细胞病毒RNA聚合酶II启动子及编码牛生长素多聚苷酸化信号的修饰剪切序列,在其两者间含鼠源RNA聚合酶I启动子;在病毒基因组3′端下游含鼠源聚合酶终止子I和聚合酶终止子II序列;及嵌合在O型***病毒O/CHA/99全长cDNA基因组两端的榔头锤酶和戊型肝炎酶的核心序列,其中戊型肝炎酶共有88个核糖核酸,自我剪切修饰位点在5′末端G处;榔头锤酶核心序列共有58个核糖核酸,自我剪切修饰位点在3′末端C处,将含O型***病毒O/CHA/99基因组的感染性克隆转染至受体细胞中,通过RNA聚合酶II启动子和RNA聚合酶I启动子调控元件分别转录包装出病毒RNA前体,再经HamRz和HdvRz的修饰剪切产生具有感染性的病毒RNA,将O型***病毒O/CHA/99株拯救***的质粒prO/CHA/99与上述得到的A/WH/CHA/09毒株部分L和P1片段,分别用AflII和SgrAI双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株部分前导蛋白L和结构蛋白P1的重组质粒,将重组质粒命名为prA-FMDV,且仅位点1与流行毒株有差异;
(2)、A型***重组质粒prA-FMDV转染***病毒敏感细胞,具体为BHK-21细胞或IBRS-2细胞,拯救获得所述的与流行毒株抗原匹配的A型***重组病毒;该真核转录质粒在适应细胞、乳鼠和猪体内均能够拯救出相应病毒。
所述的A型***重组疫苗株的制备方法,其特征在于:用所述重组质粒prA-FMDV直接转染***病毒敏感细胞BHK-21细胞或IBRS-2细胞,得到与流行毒株抗原匹配的A型***重组病毒。
一种所述A型***重组无致病性疫苗株的制备方法,其特征在于:(1)、A型***重组无致病性疫苗株真核转录质粒的构建,在上述重组质粒prA-FMDV的基础上,将L基因SAP区域(SAF-A/B,Acinus,and PIAS)突变,其构建过程是:将表达质粒pCDNA3.1(+)用特异性引物进行扩增,得到含有PacI和AflII酶切位点的基因片段,上述引物分别是:
pCD-AflII-ApaI-F:5′-ttttccttaaggggcccgtttaaacccgctgat-3′
pCD-PacI-NheI-R:5′-cttacttaattaagctagccagcttgggtctcccta-3′
同时将重组质粒prA-FMDV,经PacI和AflII双酶切后,与上述得到的含有PacI和AflII酶切位点的pCDNA基因片段连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含5’UTR和部分L基因的重组质粒,将重组质粒命名为pCD-OL;以鉴定正确的重组质粒pCD-OL为模板,用磷酸化突变引物F-P和SAP-P进行PCR扩增,上述5′磷酸化的点突变引物分别是:
F-P:5′-gacctcacagggcttgaactgcacga-3′
SAP-P:5′-ctccgcctgcttggcggctgcaagcgtg-3′,
在以上的磷酸化的点突变引物中,将L基因中SAP区域进行突变,用此对引物进行平末端扩增,纯化回收PCR产物,经室温连接5min后,转化大肠杆菌JM109,测序鉴定点突变后的阳性克隆,将得到的定点突变重组质粒命名为pCD-OL-SAP;
将已获得的重组质粒prA-FMDV与上述得到的L基因中SAP区域进行突变后的重组质粒pCD-OL-SAP,分别用PacI和AflII双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株的P1基因和L基因中SAP区域突变的重组质粒,将重组质粒命名为prA-SAP-FMDV;
(2)、A型***重组无致病性疫苗株真核转录质粒prA-SAP-FMDV转染***病毒敏感细胞,BHK-21细胞或IBRS-2细胞,拯救获得所述的与流行毒株抗原匹配且无致病性的A型***重组病毒。
所述的A型***重组无致病性疫苗株的制备方法,其特征在于:在重组质粒prA- FMDV的基础上,对L基因的SAP进行突变,将重组质粒prA-SAP-FMDV直接转染***病毒敏感的细胞BHK-21细胞或IBRS-2细胞,得到重组病毒rA-SAP-FMDV对猪和牛都没有致病性,并且不形成血毒症,不排毒,能够产生较强和较早的免疫应答。
一种所述A型***重组疫苗株制成的疫苗,其特征在于:培养的A型***重组疫苗株用二乙烯亚胺(Binary ethylenimine,BEI)灭活,浓缩纯化后与ISA206佐剂以1∶1体积比混合制备疫苗,免疫猪和牛后有效刺激机体产生免疫应答,并提供猪和牛体免疫保护作用,对A型AISA谱系毒株的10000倍牛半数感染剂量(BID50)攻毒实验,免疫保护率能达100%,半数保护剂量(PD50)为10.81~13.59。
一种所述A型***重组疫苗株和A型***重组无致病性疫苗株在制备预防A型***病毒导致的疾病的疫苗中的应用,该疫苗可用于我国及其周边国家A型***病毒的预防和控制。
本发明具有如下积极效果:
我国***A型武汉毒的流行,对灭活苗种毒的筛选与更换提出了新的研究课题。该病毒细胞病变时间不稳定、滴度低,达不到生产要求。目前国际通行的疫苗种毒筛选原则是:一是抗原谱对号,可对当前流行毒株有效保护;二是免疫原性强,可诱导动物产生足够强的免疫应答反应;三是生产性能好,疫苗候选毒株具有病变时间短、滴度高和病变稳定等较好的生产性能,可用于工业化生产。从流行毒种筛选新的疫苗株是最常见和最能快速见效的一种方法,直接解决了抗原谱对号的问题。但对另外两个问题,免疫原性和生产性能问题,仍然需要试验来证明。而现实情况是,并不是每一个流行毒株都能驯化成理想的疫苗种毒,往往是免疫原性或生产性能不符合要求。通过大量的试验表明,理想的疫苗种毒得之不易,创新疫苗种毒筛选(构建)技术,建立疫苗种毒更新的长效机制十分急迫。
***反向遗传技术的成熟为我们提供了解决疫苗种毒的筛选的新方法。通过反向遗传技术实现对病毒基因的改造和修饰,能够人工获得预期生物学特性的毒株,并可以与流行毒株配型,以期与变异迅速的流行毒株进行匹配。可以尽量减少流行毒株驯化环节带来负面影响。为以后快速制备高效疫苗奠定坚实的基础,对整体提高FMD疫苗质量具有重要意义。本发明就是借助已经建立的高效反向遗传***,通过相关基因的改造,来建立病变时间短、病毒滴度高的毒株,解决筛选疫苗种毒的生产和驯化问题,以此疫苗毒株框架为构建高效疫苗种毒奠定基础。
依据***分子流行病学,利用反向遗传学进行FMD疫苗株多种表型改善和提高。
1)、在病毒整体水平上提高了FMD疫苗株的生产性能(如病毒滴度和病变时间),本 发明制备的毒株能够提高滴度100倍以上,降低了抗原制备成本。将流行毒株A/WH/CHA/09部分L和P1基因进行替换并拯救出重组病毒rA-FMDV,测定病毒生物学特征,结果表明,该重组病毒rA-FMDV具有病变时间短、滴度高的特点,重组病毒rA-FMDV在第5代,病变时间降为11h,从第5代至第9代完全病变时间稳定在10h左右。而流行毒A/WH/CHA/09在第6代至12代,完全病变时间在25~20h左右,在13代后,病变时间才缩短在10h左右。rA-FMDV的病毒滴度(TCID50)在第5代达6.8,从第5代至第9代病毒滴度稳定在7.5以上,而流行毒在第5代滴度为2.8,从第5代至第9代病毒滴度稳在2.8至4.5之间。由此可见重组病毒显著提高了其生产性能。
2)、实现提高疫苗毒株抗原匹配性和免疫应答性,本发明构建的疫苗毒株的结构蛋白与流行毒株一致,抗原完全匹配,提高了疫苗株与流行毒株的针对性;
3)、本发明制备的疫苗株含有潜在的疫苗标识位点,为后期开发标记疫苗奠定基础;
4)、与流行毒株制备的疫苗相比,本发明制备的疫苗株提高了疫苗免疫应答和保护性高,PD50值在10.81~13.59,增强了疫苗田间防控效果;
5)、本发明的重组无致病性疫苗株rA-SAP-FMDV对猪和牛都没有致病性,而且不形成血毒症,不排毒,能够产生早期的免疫应答。
6)、并且根据周边国家疫情,借助本发明技术,可以建立有针对性的疫苗战略储备库,实现无需流行毒株(不动活毒)的疫苗毒株构建方式;
7)、本发明技术改变了疫苗毒株筛选驯化技术受病毒自然属性制约大、费时费力、成功率低的缺陷,可以实现更为主动有效的疫苗毒株构建,实现了***灭活疫苗毒种制备工艺的革新,具有重大应用价值,提升疫苗毒种技术工艺,属于国际领先水平。
附图说明
图1为实例1中***病毒A/WH/CHA/09株部分L和P1基因片段的电泳图。
图2为实例2中***病毒拯救***prO/CHA/99。
图3为实例2中A型***病毒重组质粒prA-FMDV的构建策略。
图4为实例2重组毒株与流行毒株位点1差异比较图。
图5为实例3中拯救重组病毒rA-FMDV、rA-SAP-FMDV感染BHK-21细胞后引起的CPE。
图6为实例4.1中接种了拯救重组病毒rA-FMDV的BHK-21细胞间接免疫荧光图。
图7为实例5.2中拯救重组病毒rA-FMDV与流行毒株A/WH/CHA/09在BHK-21细胞上的致病力试验比较图。
具体实施方式
本发明结合国家***参考实验室近年来的毒株积累和对其全基因组序列的分析研究,将我国A型***毒株A/WH/CHA/09的部分前导蛋白L和结构蛋白P1基因,通过限制性内切酶位点与由建立的O型***病毒O/CHA/99株的拯救***中相应核苷酸序列进行替换,得到一种A型***病毒重组质粒prA-FMDV;所述特异性核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。
一种制备A型***重组疫苗株的反向遗传操作***,该***包含:(1)真核转录质粒,该转录质粒能够表达所述重组A型***病毒全长基因cDNA序列,质粒在病毒全长cDNA两侧嵌有核酶(hammerhead ribozyme(HamRz)和hepatitis delta ribozyme(HdvRz)),在其外侧的5′端添加有聚合酶(polymerase,pol)I和pol II转录启动子,在3′端有终止子;(2)A型***重组质粒prA-FMDV转染敏感细胞,优选BHK-21细胞或IBRS-2细胞。所述A型***重组病毒是用上述拯救***拯救获得的,该质粒可以在适应细胞、乳鼠和猪体内拯救出相应病毒。
A型***重组病毒的感染性克隆,是以O型***病毒疫苗株的拯救***为骨架,通过AflII和SgrAI限制性内切酶,用A/WH/CHA/09毒株含有部分L和P1基因替换相应基因,得到prA-FMDV的重组质粒。
一种A型***重组病毒的制备方法,使用所述重组质粒,直接转染***病毒敏感的细胞,优选BHK-21细胞或IBRS-2细胞,得到与流行毒株抗原匹配的A型***重组病毒,该方法制备的A型***重组病毒,命名为rA-FMDV。
上述A型***病毒重组质粒prA-FMDV的构建方法,是采用特异性引物对A型***毒株A/WH/CHA/09的基因组进行扩增,得到部分前导蛋白L和结构蛋白P1基因。利用特异的AflII和SgrAI酶切位点对O型***病毒的质粒prO/CHA/99进行基因替换,构建得到A型***病毒重组质粒命名为prA-FMDV。转染BHK-21细胞第2代48h出现致细胞病变(CPE),连续传代后经RT-PCR、间接免疫荧光、反向间接血凝和乳鼠致病力实验等均检测到了拯救的FMDV。经生物学特性测定后,与流行毒相比重组病毒rA-FMDV具有病变时间短,病毒滴度高的特点。
上述A型***重组病毒疫苗株的应用中,将由A型***重组病毒感染性克隆得到的基因工程病毒rA-FMDV,灭活制成疫苗,测定该疫苗的PD50在10.81~13.59之间。解决实际生产中的难题,获得了改良的A型***高效疫苗毒株。通过攻毒后的带毒状况检测,发病牛能够检测到带毒,而免疫保护牛没有形成带毒现象。综合上述指标,该重组毒株 是一个高效疫苗株。
一种A型***重组无致病性的重组质粒制备方法,利用特异性的磷酸化引物对A型***病毒重组质粒prA-FMDV的L基因的SAP区域进行点突变,利用PacI和AflII酶切位点替换已构建的重组质粒prA-FMDV的相应基因,构建得到SAP区域突变的A型***病毒重组质粒,命名为prA-SAP-FMDV。转染BHK-21细胞第5代48h出现致细胞病变(CPE),连续传代后经RT-PCR、间接免疫荧光、反向间接血凝和乳鼠致病力实验等均检测到了拯救的FMDV。经生物学特性测定后,与流行毒相比重组病毒rA-SAP-FMDV具有对宿主猪和牛均无致病性的特点。
下面结合具体实施实例对本发明做进一步地描述,但具体实施并不对本发明做任何限定。
下列实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规条件,如《精编分子生物学实验指南》(F.M.奥斯伯,R.E.金斯顿,J.G.赛德曼等主编,马学军,舒跃龙译,北京:科学出版社,2004)中所述的方法进行。
实施例1.A型***病毒A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因序列的获得。
本发明人所用A/WH/CHA/09毒株由农业部兽医局指定国家***参考实验室保藏,公众可通过农业部兽医局批示的委托函获得。使用RNAeasy Mini Kit(Qiagen公司)提取A/WH/CHA/09毒株的总RNA,用引物oligNot I反转录合成病毒第一链cDNA,以合成的第一链cDNA为模板,用引物AP1-F和AP1-R扩增获得A/WH/CHA/09毒株的基因序列。上述三条针对A/WH/CHA/09株的特异性引物分别是oligNot I(5`-ttttctagagcggccgct38-3′)、AP1-F(5′-ttttccttaagggacaggaacatgctgtgtttgcctgcgt-3′)和AP1-R(5′-tattttcaccggtgcaataattttctgcttgtgtctgt c-3′)。在以上的特异性引物中,扩增A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因序列所用上游引物AP1-F中含AflII限制性酶切位点;下游引物AP1-R中含SgrAI限制性酶切位点(下划线部分)。用上述特异性引物进行扩增,得到A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因片段,大小为2400bp(图1),与预期大小相符。扩增所用适合长片段扩增、性能优良的Premix LA(TaKaRa公司)DNA聚合酶,按照产品说明书构建50μL反应体系,扩增条件为:94℃5min,94℃30s,57℃30s,68℃2min30s,go to2,35个循环,72℃8min,PCR扩增产物经0.8%琼脂糖凝胶电泳核实后进行纯化回收并送交测序,获得上述基因片段的DNA;扩增产物的电泳结果如图1所示。
实施例2.A型***重组病毒感染性克隆的构建。
在已建立的O型***病毒O/CHA/99株拯救***prO/CHA/99的框架基础上,O型*** 毒株拯救***prO/CHA/99如图2所示:在病毒基因组5`端上游含人巨细胞病毒RNA聚合酶II启动子(Human cytomegalovirus RNA polymerase II promoter,PII)及编码牛生长素多聚苷酸化信号的修饰剪切序列,在其两者间含鼠源RNA聚合酶I启动子(Mouse RNA polymerase I promoter,PI);在病毒基因组3`端下游含鼠源聚合酶终止子I(Murine terminator I,TI)和聚合酶终止子II(Murine terminator II,TII)序列;及嵌合在O型***病毒O/CHA/99全长cDNA基因组两端的榔头锤酶(Hammerhead ribozyme,HamRz)和戊型肝炎酶(Hepatitis delta ribozyme,HdvRz)的核心序列,其中戊型肝炎酶共有88个核糖核酸,自我剪切修饰位点在5`末端G处;榔头锤酶核心序列共有58个核糖核酸,自我剪切修饰位点在3`末端C处。将含O型***病毒O/CHA/99基因组的感染性克隆转染至受体细胞中,通过RNA聚合酶II启动子和RNA聚合酶I启动子调控元件分别转录包装出病毒RNA前体,再经HamRz和HdvRz的修饰剪切产生具有感染性的病毒RNA。
将O型***病毒O/CHA/99株拯救***的质粒prO/CHA/99与实例1得到的部分L和P1片段分别用AflII和SgrAI双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株部分前导蛋白L和结构蛋白P1的重组质粒,将重组质粒命名为prA-FMDV(图3),且仅位点1与流行毒株有差异(图4)。
A型***重组无致病性重组质粒制备方法:
A型***重组病毒L基因SAP区域(SAF-A/B,Acinus,and PIAS)突变,其感染性克隆构建过程是:将表达质粒pCDNA3.1(+)用特异性引物进行扩增,得到含有PacI和AflII酶切位点的基因片段,上述引物分别是:
pCD-AflII-ApaI-F:5′-ttttccttaaggggcccgtttaaacccgctgat-3′
pCD-PacI-NheI-R:5′-cttacttaattaagctagccagcttgggtctcccta-3′
同时将重组质粒prA-FMDV,经PacI和AflII双酶切后,与上述得到的含有PacI和AflII酶切位点的pCDNA基因片段连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含5’UTR和部分L基因的重组质粒,将重组质粒命名为pCD-OL;以鉴定正确的重组质粒pCD-OL为模板,用磷酸化突变引物F-P和SAP-P进行PCR扩增,上述5′磷酸化的点突变引物分别是:
F-P:5′-gacctcacagggcttgaactgcacga-3′
SAP-P:5′-ctccgcctgcttggcggctgcaagcgtg-3′,
在以上的磷酸化的点突变引物中,将L基因中SAP区域进行突变,用此对引物进行平末端扩增,纯化回收PCR产物,经室温连接5min后,转化大肠杆菌JM109,测序鉴定点突变后 的阳性克隆,将得到的定点突变重组质粒命名为pCD-OL-SAP;
将已获得的重组质粒prA-FMDV与上述得到的L基因中SAP区域进行突变后的重组质粒pCD-OL-SAP,分别用PacI和AflII双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株的P1基因和L基因中SAP区域突变的重组质粒,将重组质粒命名为prA-SAP-FMDV;
实施例3.A型***重组病毒拯救。
用QIAGEN公司生产的Plus Maxi Kit纯化制备由实例2得到的含A型***重组病毒全基因组cDNA的重组质粒prA-FMDV和prA-SAP-FMDV。待BHK-21单层生长至80%~90%时用于转染。用OPTI-MEMI培养基清洗细胞,在脂质体LipofectamineTM2000(Invitrogen公司)的介导下将4μg的重组质粒转染BHK-21细胞,将其在含有5%CO2的37℃培养箱中培养,同时设立脂质体对照和正常细胞对照。转染后4~6h吸去细胞上清,加入MEM培养基(Invitrogen公司),继续培养,观察细胞病变的出现情况;待细胞出现90%左右病变时收获病毒。反复冻融3次后再次接种BHK-21细胞,直到病毒能稳定地产生CPE,出现细胞变圆,成葡萄状分布,最终细胞崩解成碎片(如图5所示)。将A型***重组病毒命名为rA-FMDV;将A型***病毒L基因SAP区域突变的重组病毒命名为rA-SAP-FMDV。在图4中,A:为拯救重组病毒rA-FMDV感染BHK-21细胞出现的CPE的图片;B:为正常对照BHK-21细胞图片。C:为拯救重组病毒rA-SAP-FMDV感染BHK-21细胞出现的CPE的图片
实施例4.拯救A型***重组病毒的鉴定。
4.1间接免疫荧光检测病毒抗原。
将转染后盲传至第2代的BHK-21细胞,-70℃反复冻融三次后,按一定比例接种至底部放置了载玻片的生长有BHK-21细胞的六孔板里(单层细胞生长至60%~70%),置于含5%CO2的37℃培养箱中,24h后按常规方法做间接免疫荧光,一抗为A型FMDV兔阳性血清,二抗为标记FITC羊抗兔IgG(Sigma公司),同时设正常细胞对照。接种第2代细胞液的BHK-21细胞中可见绿色特异性荧光,而正常细胞对照无可见荧光产生(如图6所示,A:为接种了拯救重组病毒rA-FMDV的BHK-21细胞;B:为未接种病毒的正常BHK-21细胞),表明重组病毒感染的BHK-21细胞中有FMDV蛋白的表达。
4.2反向间接血凝鉴定试验
收集1ml在BHK-21细胞上传代出现CPE的时间趋于稳定的第7代拯救病毒,58℃40min灭活,将灭活后的病毒按1∶2做连续稀释(同时设空白对照和流行毒A/WH/CHA/09的阳性 对照),每个稀释度取50μL加入96孔板中,再加入25μL FMDV抗体致敏化的绵羊红细胞,置微量混合器上振荡1~2min,加盖,室温放置2h后观察结果。当贴附于血细胞上的FMDV抗体与游离的抗原相遇时,形成抗原抗体凝集网络,绵羊红细胞也随之凝集,出现肉眼可见的血细胞凝集现象,从而根据细胞沉积情况判定结果。
结果显示,按1∶32稀释的rA-FMDV感染BHK-21细胞时发生红细胞凝集,而未出现红细胞沉积;1∶32稀释的流行毒75%出现红细胞凝集,阴性对照样品出现红细胞完全沉积;反向间接血凝试验结果表明:引起BHK-21细胞病变的是FMDV。
实施例5.拯救A型***重组病毒的致病力试验。
5.1对乳鼠致病力试验。
将在BHK-21细胞分别传至第9代的拯救病毒和流行毒分别用PBS缓冲液10倍倍比稀释,各取10-5~10-9倍比稀释的病毒液经皮下接种2~4日龄乳鼠,每个稀释度各接种4只,接种剂量为200μL/只,连续观察8d。空白对照组4只乳鼠接种PBS缓冲液200μL/只,观察并记录乳鼠的死亡情况,用Karber法计算LD50。接种拯救病毒和流行毒的乳鼠在接种20h后,部分表现出呼吸困难、后肢麻痹和用镊子夹尾声音嘶哑等症状。48h后接种流行毒和拯救重组病毒的乳鼠陆续死亡,对照组乳鼠正常。最后根据统计结果,计算出拯救病毒rA-FMDV的LD50为10-7.5/0.2mL,rA-SAP-FMDV的LD50为10-6.5/0.2mL,流行毒株A/WH/CHA/09的LD5010-5.0/0.2mL。
5.2在BHK-21细胞上的致病力试验。
按照常规方法对BHK-21细胞进行消化,加入含10%胎牛血清的MEM细胞培养基,分装于28个2mL细胞培养瓶中,于37℃含有5%CO2的培养箱中培养,待细胞单层长到90%时备用。用MEM以10倍倍比稀释病毒液,将各稀释度(10-3.0~10-8.0)的病毒液分别加入2mL细胞培养瓶,每个稀释度4瓶,按10%接毒后37℃感作1h,用不含血清的MEM清洗细胞2~3次,加入不含血清的MEM,放入37℃含有5%CO2的培养箱中进行培养,观察3天,用Read-Muench氏法测定对BHK-21细胞的半数感染量(TCID50)。按照该法测定拯救病毒rA-FMDV和亲本毒1-9代的滴度,并统计各代病变时间。
拯救病毒rA-FMDV接种 BHK-21细胞后,细胞传代至第5代,病变时间降为11h,从第5代至第9代完全病变时间稳定在10 h左右;而亲本毒在第6代至12代,完全病变时间在25-20h左右,在13代后,病变时间才缩短在10 h左右。用该毒进行TCID50试验,用Read-Muench氏法进行计算,改造的基因工程毒在第5代,滴度达6.8,从第5代至第9代病毒滴度稳定在7.5以上。亲本毒在第5代滴度为2.8,从第5代至第9代病毒滴度稳在2.8至4.5之间。拯救病毒rA-SAP-FMDV传代稳定后测定病毒滴度在7.17以上。
5.3重组病毒rA-SAP-FMDV的致病力试验。
将BHK-21用含10%胎牛血清的MEM培养传代。按常规转瓶单层BHK-21传代细胞培养法制备拯救重组病毒rA-SAP-FMDV,收获的病毒液即为病毒培养物,置于-40℃保存,重组毒采用注射途径进行攻毒,攻毒剂量为107TCID50,猪肌肉注射2ml/头,牛舌部皮下注射2ml/头,同时设立流行毒株A/WH/CHA/09对照组,连续观察10天,测量体温变化并观察记录发病情况。上述实验用猪和牛均购自非疫区,并经国家***参考实验室生产的FMD液相阻断ELISA(LPB-ELISA)检测A型抗体均<1∶4。FMD非结构蛋白3ABC-ELISA抗体检测为阴性。攻毒结果显示,rA-SAP-FMDV攻毒后猪和牛均未出现临床症状,即对猪和牛均没有致病性,见表1。
表1重组毒株和流行毒株A/WH/CHA/09致病力试验临床症状
-表示无临床症状
5.4重组病毒rA-SAP-FMDV对猪和牛产生早期的免疫应答。
按照上述方法制备rA-SAP-FMDV重组病毒,分别对猪进行肌肉注射2ml/头(5×107TCID50),对牛进行舌部皮下注射2ml/头(5×107TCID50),并于接种后每天采集分离血清,用FMD液相阻断ELISA(LPB-ELISA)检测A型抗体,在第3天时抗体水平均大于1∶45,结果见表2。
表2rAsia1-RSD-SAP-FMDV重组病毒对猪牛攻毒后抗体水平变化表
实施例6.拯救A型***重组病毒疫苗的制备及安检。
将BHK-21用含10%胎牛血清的DMEM培养传代。按常规转瓶单层BHK-21传代细胞培养法制备rA-FMDV拯救病毒液,收获的病毒液即为病毒培养物,置于-40℃保存。将病毒培养物灭活用3mmol/l二乙烯亚胺(Binary ethylenimine,BEI)(Sigma公司)26℃灭活,24h后再加入一次BEI,再灭活24h。灭活后安检,用抗原浓缩纯化,将抗原收获物与ISA206佐剂(法国SEPPIC)以1∶1比例混合制备疫苗。具体按照《中华人民共和国药典》中兽用生物制品的***灭活疫苗规程制备。安检牛舌部皮下注射灭活病毒2ml/头,连续逐日观察6日,观察期牛健康良好,蹄部和嘴鼻均无异常。
上述实验用牛为购自非疫区,并经国家***参考实验室生产的FMD液相阻断ELISA(LPB-ELISA)检测O型和AsiaI型抗体均<1∶4。FMD非结构蛋白3ABC-ELISA抗体检测为阴性。
实施例7.疫苗免疫动物效果比对。
7.1疫苗免疫攻毒保护试验
将上述实施例6中所得到的安检合格的A型***重组病毒疫苗免疫16头牛,同时设2头非免疫牛对照(要求被免疫的牛的***抗敌滴度不小于1∶6,感染抗体为阴性),测定其免疫效力。攻毒方法及结果判定方法均按照《Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals》(2009年版,世界动物卫生组织(OIE))中所述。免疫牛28天后,用10000倍ID50毒剂量进行攻毒实验,连续观察12天,结果表明:用该A型***重组病毒作为疫苗株,在培养的BHK-21细胞上增殖后灭活,与ISA206佐剂(法国SEPPIC)乳化制成疫苗,免疫牛,能有效保护中国当前A型***流行毒的攻击。结果如表3。
表3A型***重组病毒疫苗免疫牛攻毒后临床症状和保护情况
7.2交叉免疫中和实验。
将上述实施例6中所得到的安检合格的A型***重组病毒疫苗免疫动物所得到的血清与rA-FMDV,A/WH/CHA/09和O/CHA/99三株毒进行病毒交叉免疫中和实验,测定抗体匹配值r,其中1≥r≥0.3表明毒株与疫苗有高度匹配性,疫苗免疫动物后能抵抗此毒株的攻击,可作为潜在疫苗株;r≤0.3表明毒株与疫苗匹配性较差,疫苗免疫动物后不能抵抗相应毒株的攻击。结果如表4。
表4.病毒交叉免疫中和试验rA-FMDV,A/WH/CHA/09和O/CHA/99的抗体匹配值
7.3疫苗免疫效力实验(PD50)
试验用牛购自非疫区,并经国家***参考实验室生产的FMD液相阻断ELISA(LPB-ELISA)检测A型抗体均<1∶4。FMD非结构蛋白3ABC-ELISA抗体检测为阴性。本试验所用动物均严格在ABSL-3实验室圈养。72头实验用牛分为4组,对照组是免疫过流行毒A/WH/CHA/09制备的疫苗,实验组是免疫过重组rA-FMDV毒制备的疫苗,攻毒用毒为10,000倍BID50的流行毒A/WH/CHA/09。攻毒方式为舌面皮内分多点注射毒液。连续观察30日,根据牛舌面、齿龈、蹄出现水泡、溃疡等***症状判定病毒液致牛发病情况,从而判定细胞毒液对牛的毒力情况。免疫效力测定结果表明,重组毒株的PD50在10.81~13.59,而流行毒株制备的疫苗PD50在5.57(表5)。
表5重组毒株与流行毒株PD50实验比较表
实施例8.疫苗免疫动物带毒检测。
利用非结构蛋白3ABC抗体ELISA和病毒核酸实时定量PCR两种方法进行监测,其中核酸实时定量采用TaqMan PCR方法技术,根据***病毒5′-UTR区内部核糖体进入位点保守序列设计合成引物SA-IR-219-246F:5`-CACYTYAAGRTGACAYTGRTACTGGTAC-3;SA-IR-315-293R:5`-CAGATYCCRAGTGWCICITGTTA-3`和探针SAmulti2-P-IR-292-269R:5`-CCTCGGGGTACCTGAAGGGCATCC-3`用于快速、敏感、特异性检测免疫攻毒后32天的血液、OP液的带毒情况。结果显示发病动物能够产生3ABC抗体,并且能够监测到病毒核酸。而免疫保护动物不能够监测到抗体和核酸(表6,7)
表6非结构蛋白3ABC抗体ELISA检测血清中的抗体结果
dpc:表示免疫攻毒后的天数
+表示为阳性样品;-表示阴性样品
表7病毒核酸实时定量PCR检测结果
+表示为阳性样品;-表示阴性样品
数字表示免疫攻毒后的天数,括号内的数字表示ct值(ct值小于35为阳性样品)
以上所述的实施例仅表述了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可做出其它改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
本发明涉及一种高效反向遗传技术,用此技术制备效价高、抗原匹配性和免疫保护率高的A型***重组疫苗株;以及进一步改良制备出对宿主无致病性的A型***重组无致病性疫苗株;同时涉及用制备的疫苗株生产疫苗的方法和应用。所述拯救***为人工构建的能够表达精确***病毒基因组RNA的高效真核质粒,借此能够构建、改良和制备***重组病毒。使用上述质粒可以制备出高滴度和抗原匹配性好的疫苗株,A型***重组疫苗株制备成灭活苗,免疫猪和牛后可有效刺激机体产生免疫应答,并提供猪和牛体免疫保护作用,对A型AISA拓扑型毒株的10000倍牛半数感染剂量(BID50)攻毒实验,免疫保 护率达100%,50%保护剂量(PD50)为10.81~13.59,可用于我国及其周边国家A型***病毒的预防和控制。A型***重组无致病性疫苗株,是对宿主无致病性,在宿主体内不复制、不排毒,能够诱导宿主早期免疫应答的疫苗株,提高了疫苗株的生物安全性和免疫应答能力。
SEQ ID NO:1
CTTAAGGGCAGGAACACGCAGTGTTTGCCTGTGTTACCTCCAACGGGTGGTACGCGATTGACGACGAGGACTTTTACCCCTGGACACCAGACCCGTCTGATGTCCTGGTGTTTGTCCCGTATGATCAAGAACCACTCAACGGAGAATGGAAAACAAAGGTTCAGAGGCGACTTAAAGGGGCAGGGCAATCTAGCCCCGCCACCGGGTCGCAGAACCAGTCAGGCAATACCGGCAGCATCATTAACAACTACTACATGCAGCAGTACCAGAACTCCATGGACACACAACTTGGTGACAACGCCATCAGCGGAGGATCCAACGAGGGGTCCACGGACACAACCTCTACCCACACAACCAACACCCAAAACAATGACTGGTTCTCAAAACTGGCAAGTTCTGCATTCACCGGTCTTTTCGGCGCACTGCTCGCCGACAAGAAGACCGAAGAGACAACTCTTCTGGAGGACCGTATCCTCACCACTCGTAATGGACACACCACCTCTACAACTCAGTCGAGTGTGGGGGTCACCTACGGGTATTCAACTGGTGAGGACCACGTTTCTTGGACCTAACACATCAGGTTTGGAGACGCGGGTGGTACAAGCTGAAAGGTTCTTCAAGAAGCACTTGTTTGATTGGACAACGGACAAACCCTTTGGTCACATTGAAAAGCTGGAACTTCCCACTGATCACAAAGGTGTCTACGGACAGCTGGTGGACTCCTTTGCATACATGAGAAATGGCTGGGACGTGGAGGTGTCTGCTGTTGGCAACCAGTTCAACGGCGGGTGCCTTCTCGTGGCCATGGTACCTGAGTTTAAGGAGTTCACCACACGTGAAAAGTACCAGCTCACCCTGTTCCCCCACCAGTTCATTAGCCCCAGAACCAACATGACCGCGCACATCACGGTCCCGTACCTTGGTGTGAACAGGTATGACCAGTACAACAAACACAAACCCTGGACGTTGGTGGTGATGGTGGTTTCGCCACTTACCACTAGCTCCATTGGTGCATCACAGATTAAGGTCTACACCAACATCGCCCCGACCCACGTTCACGTGGCTGGCGAGCTCCCGTCGAAAGAGGGGATCGTGCCAGTCGCCTGCTCGGACGGGTACGGTGGCCTGGTGACAACAGACCCTAAAACAGCTGACCCTGCTTACGGTATGGTGTACAACCCACCTAGGACCAACTACCCCGGGCGGTTTACAAACTTGTTGGACGTGGCAGAGGCGTGCCCCACCTTCCTCTGTTTCGACGACGGGAAACCGTACGTTGTGACAAGAACGGACGAGCAGCGCCTCTTGGCCAAGTTTGACCTTTCCCTTGCTGCAAAGCACATGTCAAACACCTACCTTTCAGGGATAGCACAGTACTACGCACAGTACTCTGGCACCATCAATTTGCACTTCATGTTTACTGGTTCCACTGACTCAAAGGCCCGTTACATGGTGGCTTACGTCCCGCCCGGCGTGACAACGCCACCGGACACGCCTGAGAGAGCTGCGCACTGCATCCACGCAGAATGGGACACGGGGCTAAACTCCAAATTCACTTTTTCAATCCCATACGTATCTGCTGCAGATTACGCGTACACAGCGTCCGATGTGGCAGACACAACAAACGTACAGGGATGGGTTTGCATCTACCAAATCACCCATGGGAAGGCCGAACAAGACACTCTGGTTGTGTCGGTCAGCGCCGGCAAAGACTTTGAGCTGCGCCTCCCCATTGACCCCCGTGCGCAAACCACCGCCACCGGGGAATCAGCAGACCCCGTCACAACCACCGTCGAGAACTACGGTGGTGAGACACAAGTGCAGCGACGCCACCACACCGACGTCAGCTTCATAATGGACAGGTTTGTGCAAATCAAGCCTGTGAGCCCCACACATGTCATTGACCTCATGCAAACACACCAACACGGGCTGGTGGGCGCTATGTTGCGCGCGGCCACCTACTACTTTTCTGATCTTGAGATTGTGGTGAACCACACGGGTCGCCTAACGTGGGTACCCAATGGAGCACCTGAGGCAGCACTGGACAACACGAGCAACCCCACTGCTTACCACAAAGCACCGTTCACACGGCTTGCACTCCCTTACACCGCGCCACACCGCGTGTTGGCAACTGTGTACAACGGGAATAGCAAGTACTCTGCGCCTGCAACACGGCGAGGTGACTTGGGGTCTCTCGCGGCGAGGCTCGCCGCACAGCTTCCTGCCTCCTTCAACTACGGCGCGATTCGAGCCACGGAGATCCAAGAACTCCTCGTGCGCATGAAGCGTGCCGAGCTCTACTGCCCCAGGCCACTGCTGGCGGTGGAGGTGACGTCACAAGACAGACACAAGCAGAAAATTATTGCACCGGTG
SEQ ID NO:2
ATGAATACAACTGACTGTTTTATCGCTTTGGTACAGGCTATCAGAGAGATTAAAGCACTTTTCCTACCACGCACCACAGGAAAAATGGAACTGACACTGTACAACGGTGAGAAGAAGACCTTTTACTCCAGGCCCAACAACCACGACAACTGCTGGTTGAACGCCATCCTCCAGTTGTYCAGGTACGTTGAAGAACCATTCTTCGACTGGGTCTACAGTTCGCCTGAGAACCTCACGCTTGCAGCCGCCAAGCAGGCGGAGGACCTCACAGGGCTTGAACTGCACGAGGGTGGACCACCTGCTCTCGTGATCTGGAACATCAAGCACTTGCTCCACACCGGCATTGGCACCGCCTCGCGACCCAGCGAGGTGTGCATGGTGGATGGTACGGACATGTGCTTGGCTGATTTCCATGCAGGCATTTTCCTTAAGGGGCAAGAACACGCTGTGTTCGCGTGTGTCACCTCCAACGGGTGGTACGCGATTGATGATGAGGACTTCTACCCCTGGACGCCGGACCCATCCGACGTTCTGGTGTTTGTCCCGTACGATCAAGAACCACTCAACGGGGAATGGAAAGCCAAGGTTCAACGCAAGCTCAAA
Claims (7)
1.一种A型***重组疫苗株,其特征在于:所述A型***重组疫苗株具有高滴度、与流行病毒的抗原匹配性高,免疫保护率高的特征,该疫苗株的抗原核苷酸序列为SEQ ID NO:1所示。
2.一种A型***重组无致病性疫苗株,其特征在于:在上述A型***重组疫苗株的基础上将L基因进行突变,所述A型***重组无致病性疫苗株具有高滴度、与流行病毒的抗原匹配性高,免疫保护率高、并且对猪和牛无致病性、不形成血毒症、不排毒,且能诱导宿主产生早期免疫应答等特征,该疫苗株的L基因序列为SEQ ID NO:2所示。
3.一种如权利要求1所述的A型***重组疫苗株的制备方法,其特征在于:(1)、A型***重组疫苗株真核转录质粒的构建,该真核转录质粒在病毒全长cDNA两侧嵌有榔头锤酶(hammerhead ribozyme,HamRz) 和戊型肝炎酶(hepatitis delta ribozyme,HdvRz),在其外侧的5'端添加有聚合酶I和聚合酶II转录启动子,在3'端有终止子;以O型***病毒拯救***为骨架,通过AflII和SgrAI限制性内切酶,用A/WH/CHA/09毒株含有部分L和P1基因的序列SEQ ID NO:1替换相应基因,得到prA-FMDV的重组质粒;所用A/WH/CHA/09毒株是2009年1月分离于湖北武汉,经BHK-21传代培养10代,保藏于农业部兽医局指定保存单位:国家***参考实验室,使用RNAeasy Mini Kit提取A/WH/CHA/09毒株的总RNA,用引物oligNot I反转录合成病毒第一链cDNA,以合成的第一链cDNA为模板,用引物AP1-F和AP1-R扩增获得A/WH/CHA/09毒株部分L和P1的基因片段,上述三条针对A/WH/CHA/09株的特异性引物分别是:
oligNot I: 5`-ttttctaga gcggccgc t38-3'
AP1-F:5'-ttttccttaagggacaggaacatgctgtgtttgcctgcgt-3'
AP1-R: 5'-tattttcaccggtgcaataattttctgcttgtgtctgt c-3',
在以上的特异性引物中,扩增A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因序列所用上游引物AP1-F中含AflII限制性酶切位点;下游引物AP1-R中含下划线部分的SgrAI限制性酶切位点,用上述特异性引物进行扩增,得到A/WH/CHA/09毒株部分L和P1基因片段,大小为2400 bp,构建50μL反应体系,扩增条件为:94℃ 5min,94℃ 30s,57℃ 30s,68℃ 2min30s,go to 2,35个循环,72℃ 8min,PCR扩增产物经0.8%琼脂糖凝胶电泳核实后进行纯化回收并送交测序,获得上述基因片段的DNA;
prO/CHA/99是本实验室前期构建的含有O/CHA/99毒株全长cDNA的质粒,其中,O/CHA/99毒株是O型***毒株,1999年分离于中国香港,现保存于国家***参考实验室,prO/CHA/99质粒组成是在病毒基因组5'端上游含人巨细胞病毒RNA聚合酶II启动子及编码牛生长素多聚苷酸化信号的修饰剪切序列,在其两者间含鼠源RNA聚合酶I启动子;在病毒基因组3'端下游含鼠源聚合酶终止子I和聚合酶终止子II序列;及嵌合在O型***病毒O/CHA/99全长cDNA基因组两端的榔头锤酶和戊型肝炎酶的核心序列,其中戊型肝炎酶共有88个核糖核酸,自我剪切修饰位点在5'末端G处;榔头锤酶核心序列共有58个核糖核酸,自我剪切修饰位点在3'末端C处,将含O型***病毒O/CHA/99基因组的感染性克隆转染至受体细胞中,通过RNA聚合酶II启动子和RNA聚合酶I启动子调控元件分别转录包装出病毒RNA前体,再经HamRz 和HdvRz的修饰剪切产生具有感染性的病毒RNA,将O型***病毒O/CHA/99株拯救***的质粒prO/CHA/99与上述得到的A/WH/CHA/09毒株部分L和P1片段,分别用AflII和SgrAI双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株部分前导蛋白L和结构蛋白P1的重组质粒,将重组质粒命名为prA-FMDV,且仅位点1与流行毒株有差异;
(2)、A型***重组质粒prA-FMDV转染***病毒敏感细胞,具体为BHK-21细胞或IBRS-2细胞,拯救获得所述的与流行毒株抗原匹配的A型***重组病毒;该真核转录质粒在适应细胞、乳鼠和猪体内均能够拯救出相应病毒。
4.根据权利要求3所述的A型***重组疫苗株的制备方法,其特征在于:用所述重组质粒prA-FMDV直接转染***病毒敏感细胞BHK-21细胞或IBRS-2细胞,得到与流行毒株抗原匹配的A型***重组病毒。
5.一种如权利要求2所述的A型***重组无致病性疫苗株的制备方法,其特征在于:(1)、A型***重组无致病性疫苗株真核转录质粒的构建,在上述重组质粒prA-FMDV的基础上,将L基因SAP区域(SAF-A/B, Acinus, and PIAS)突变,其构建过程是:将表达质粒pCDNA3.1(+)用特异性引物进行扩增,得到含有PacI和AflII酶切位点的基因片段,上述引物分别是:
pCD-AflII-ApaI-F:5'-ttttccttaaggggcccgtttaaacccgctgat-3'
pCD-PacI-NheI-R:5'-cttacttaattaagctagccagcttgggtctcccta-3'
同时将重组质粒prA-FMDV,经PacI和AflII双酶切后,与上述得到的含有PacI和AflII酶切位点的pCDNA基因片段连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含5’UTR和部分L基因的重组质粒,将重组质粒命名为pCD-OL;以鉴定正确的重组质粒pCD-OL为模板,用磷酸化突变引物F-P和SAP-P进行PCR扩增,上述5'磷酸化的点突变引物分别是:
F-P:5'-gacctcacagggcttgaactgcacga-3'
SAP-P:5'-ctccgcctgcttggcggctgcaagcgtg-3',
在以上的磷酸化的点突变引物中,将L基因中SAP区域进行突变,用此对引物进行平末端扩增,纯化回收PCR产物,经室温连接5min后,转化大肠杆菌JM109,测序鉴定点突变后的阳性克隆,将得到的定点突变重组质粒命名为pCD-OL-SAP;
将已获得的重组质粒prA -FMDV与上述得到的L基因中SAP区域进行突变后的重组质粒pCD-OL-SAP,分别用PacI和AflII双酶切后,连接转化至JM109感受态细胞中,测序鉴定阳性克隆,获得含A/WH/CHA/09毒株的P1基因和L基因中SAP区域突变的重组质粒,将重组质粒命名为prA-SAP-FMDV;
(2)、A型***重组无致病性疫苗株真核转录质粒prA-SAP-FMDV转染***病毒敏感细胞,BHK-21细胞或IBRS-2细胞,拯救获得所述的与流行毒株抗原匹配且无致病性的A型***重组病毒。
6.根据权利要求5所述的A型***重组无致病性疫苗株的制备方法,其特征在于:在重组质粒prA-FMDV的基础上,对L基因的SAP进行突变,将重组质粒prA- SAP-FMDV直接转染***病毒敏感的细胞BHK-21细胞或IBRS-2细胞,得到重组病毒rA-SAP-FMDV对猪和牛都没有致病性,并且不形成血毒症,不排毒,能够产生较强和较早的免疫应答。
7.一种根据权利要求1所述的A型***重组疫苗株制成的疫苗,其特征在于:培养的A型***重组疫苗株用二乙烯亚胺(Binary ethylenimine, BEI)灭活,浓缩纯化后与ISA206佐剂以1:1体积比混合制备疫苗,免疫猪和牛后有效刺激机体产生免疫应答,并提供猪和牛体免疫保护作用,对A型AISA谱系毒株的10000倍牛半数感染剂量(BID50)攻毒实验,免疫保护率能达100%,半数保护剂量(PD50)为10.81~13.59。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310175324.4A CN103266091B (zh) | 2012-07-30 | 2013-05-14 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201210266252 CN102757942A (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN201210266252.X | 2012-07-30 | ||
CN201310175324.4A CN103266091B (zh) | 2012-07-30 | 2013-05-14 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103266091A true CN103266091A (zh) | 2013-08-28 |
CN103266091B CN103266091B (zh) | 2015-01-14 |
Family
ID=47052594
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201210266252 Pending CN102757942A (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN201310175323.XA Active CN103266090B (zh) | 2012-07-30 | 2013-05-14 | Asia1型***重组病毒及其制备方法和应用 |
CN201310175324.4A Active CN103266091B (zh) | 2012-07-30 | 2013-05-14 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201210266252 Pending CN102757942A (zh) | 2012-07-30 | 2012-07-30 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN201310175323.XA Active CN103266090B (zh) | 2012-07-30 | 2013-05-14 | Asia1型***重组病毒及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (3) | CN102757942A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106916832A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-04 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | O型***病毒重组核酸、重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN107029231A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-11 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***二价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
CN107041951A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-15 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***三价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
CN111394389A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 基于单质粒拯救***的塞内卡病毒感染性克隆及构建方法和应用 |
CN111944768A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-17 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株及其在制备***灭活疫苗中的应用 |
CN111944770A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-17 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种***病毒致弱突变株及其制备方法和应用 |
CN111979205A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-24 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株、由该病毒株制成的灭活疫苗及其应用 |
CN112076314A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-15 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种a型***亚单位疫苗及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102757942A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN108103034B (zh) * | 2017-12-15 | 2022-06-24 | 云南农业大学动物医学院 | 同时表达A型、O型和Asia-1型***病毒VP1基因重组腺病毒、构建方法及应用 |
CN109536461B (zh) * | 2018-11-23 | 2020-07-03 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种o型***病毒突变株及其制备方法和应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101225395A (zh) * | 2007-10-18 | 2008-07-23 | 云南省畜牧兽医科学研究所 | 亚洲一型***病毒感染性cDNA及其构建方法 |
WO2011091027A2 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-28 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Recombinant live attenuated foot-and-mouth disease (fmd) vaccine containing mutations in the l protein coding region |
CN102757942A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
-
2012
- 2012-07-30 CN CN 201210266252 patent/CN102757942A/zh active Pending
-
2013
- 2013-05-14 CN CN201310175323.XA patent/CN103266090B/zh active Active
- 2013-05-14 CN CN201310175324.4A patent/CN103266091B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101225395A (zh) * | 2007-10-18 | 2008-07-23 | 云南省畜牧兽医科学研究所 | 亚洲一型***病毒感染性cDNA及其构建方法 |
WO2011091027A2 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-28 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture | Recombinant live attenuated foot-and-mouth disease (fmd) vaccine containing mutations in the l protein coding region |
CN102757942A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
FAYNA DÍAZ-SAN SEGUNDO ET AL: "Inoculation of swine with foot-and-mouth disease SAP-mutant virus induces early protection against disease", 《JOURNAL OF VIROLOGY》 * |
JAMES ZHU ET AL: "Differential gene expression in bovine cells infected with wild type and leaderless foot-and-mouth disease virus", 《VIROLOGY》 * |
TERESA DE LOS SANTOS ET AL: "A Conserved Domain in the Leader Proteinase of Foot-and-Mouth Disease Virus Is Required for Proper Subcellular Localization and Function", 《JOURNAL OF VIROLOGY》 * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3549604A4 (en) * | 2017-04-19 | 2020-12-30 | Lanzhou Veterinary Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences | RECOMBINANT BIVALENT INACTIVATED VACCINE FOR MOUTH AND MOUTH DISEASE AND THE MANUFACTURING PROCESS AND USE OF IT |
CN107029231A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-11 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***二价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
CN107041951A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-15 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***三价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
WO2018192338A1 (zh) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***二价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
CN106916832A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-07-04 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | O型***病毒重组核酸、重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN107041951B (zh) * | 2017-04-19 | 2020-08-04 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 重组***三价灭活疫苗及其制备方法和应用 |
US10894081B2 (en) | 2017-04-19 | 2021-01-19 | Lanzhou Veterinary Research Institute Chinese Academy Of Agricultural Sciences | Recombinant bivalent inactivated vaccine against foot-and-mouth disease virus, preparation method and use thereof |
CN106916832B (zh) * | 2017-04-19 | 2021-01-05 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | O型***病毒重组核酸、重组疫苗株及其制备方法和应用 |
CN111394389A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-07-10 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 基于单质粒拯救***的塞内卡病毒感染性克隆及构建方法和应用 |
CN111979205A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-24 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株、由该病毒株制成的灭活疫苗及其应用 |
CN111944768A (zh) * | 2020-07-24 | 2020-11-17 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株及其在制备***灭活疫苗中的应用 |
CN111979205B (zh) * | 2020-07-24 | 2022-05-03 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株、由该病毒株制成的灭活疫苗及其应用 |
CN111944768B (zh) * | 2020-07-24 | 2022-10-25 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种耐热型***重组病毒株及其在制备***灭活疫苗中的应用 |
CN111944770A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-17 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种***病毒致弱突变株及其制备方法和应用 |
CN111944770B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-04-15 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种***病毒致弱突变株及其制备方法和应用 |
CN112076314A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-15 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种a型***亚单位疫苗及其制备方法和应用 |
CN112076314B (zh) * | 2020-09-24 | 2021-11-23 | 中国农业科学院兰州兽医研究所 | 一种a型***亚单位疫苗及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103266091B (zh) | 2015-01-14 |
CN103266090A (zh) | 2013-08-28 |
CN103266090B (zh) | 2014-10-29 |
CN102757942A (zh) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103266091B (zh) | A型***重组疫苗株及其制备方法和应用 | |
US10918710B2 (en) | Temperature-sensitive attenuated FMDV strains, construction method and application thereof | |
CN103923884B (zh) | 一种猪伪狂犬病病毒基因缺失株、疫苗组合物及其制备方法和应用 | |
CN109536461B (zh) | 一种o型***病毒突变株及其制备方法和应用 | |
CN105331636A (zh) | 一种稳定表达猪瘟病毒e2蛋白的重组细胞系及其应用 | |
CN101695569A (zh) | 一种手足口病单、双价基因工程亚单位疫苗及其制备方法 | |
CN105420261A (zh) | 一种新城疫病毒耐热改造方法及应用 | |
CN109321535A (zh) | 一种热稳定的新城疫病毒弱毒疫苗候选株 | |
CN105274142B (zh) | 复制型重组人55型腺病毒载体及其制备方法和应用 | |
CN104353070B (zh) | 一种鸡传染性支气管炎病毒的基因工程亚单位疫苗及其制备方法 | |
US10894081B2 (en) | Recombinant bivalent inactivated vaccine against foot-and-mouth disease virus, preparation method and use thereof | |
CN110305852A (zh) | 表达猪流行性腹泻病毒s1基因重组伪狂犬病病毒的构建 | |
CN102727883B (zh) | 猪繁殖与呼吸综合征与猪瘟二联疫苗及其用途 | |
CN113174407A (zh) | 稳定表达猪瘟病毒完整结构蛋白cho-k1细胞系的筛选方法 | |
CN108315306A (zh) | 一株高繁殖能力猪瘟病毒及其构建方法 | |
CN109943576A (zh) | 一种嵌合犬瘟热病毒主要免疫基因的重组狂犬病病毒及其应用 | |
CN106916832B (zh) | O型***病毒重组核酸、重组疫苗株及其制备方法和应用 | |
CN109536464A (zh) | 一种缺失衣壳蛋白基因的基孔肯雅病毒感染性克隆及构建方法和在制备减毒疫苗中的应用 | |
CN107041951A (zh) | 重组***三价灭活疫苗及其制备方法和应用 | |
CN100467591C (zh) | 重组禽流感病毒毒株、其制备方法及由其制得的疫苗 | |
CN107964036A (zh) | 呼吸道合胞病毒重组蛋白及其制备方法和应用 | |
CN104328090B (zh) | 一种猪伪狂犬病病毒株、疫苗组合物及其制备方法和应用 | |
CN101386860A (zh) | 一种构建脑心肌炎病毒感染性克隆的方法 | |
CN104593336A (zh) | 猪繁殖与呼吸综合征嵌合病毒RvHBJX及其应用 | |
CN103194475A (zh) | 肠道病毒71型感染性克隆及其构建方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |