[01392899]表达IBDV主要保护性抗原的重组杆状病毒构建及其作为疫苗的免疫效果研究

本项目依托于国家自然科学基金项目《表达IBDV主要保护性抗原的重组杆状病毒构建及其作为疫苗的免疫效果研究》进行。鸡传染性法式囊病（Infectious bursal disease,IBD）是禽类急性、高度接触性传染病,由传染性法氏囊病病毒（Infectious bursal disease virus,IBDV）引起。鸡受到 IBDV 感染后,法氏囊会逐渐萎缩,最终导致鸡只死亡,使养殖业蒙受经济损失。目前对该病的防控主要依靠传统疫苗,但却存在成本高、毒力返强及对变异株缺乏免疫保护等缺点。因此,新型疫苗是改变目前恶劣形式的主要手段。经过改造的非复制型杆状病毒载体可以介导外源基因在哺乳动物及禽类等非宿主细胞中进行高效、持久的表达。本研究旨在构建表达IBDV主要保护性抗原的假型重组杆状病毒转移载体,并探讨其作为非复制型活病毒载体在鸡体中的免疫效果。杆状病毒是新型基因转移载体,可介导外源基因在哺乳动物及禽类等非宿主细胞中表达。为使杆状病毒更适合传递基因,本研究首先筛选可在鸡原代细胞中高水平表达外源基因的强启动子,然后向具有强启动子的杆状病毒基因组上添加 VSV-GED、WPRE、ITRs 调控元件进行遗传修饰改造以获得非复制的假型杆状病毒。以 IBDV 主要免疫原蛋白 VP2、VP2/4/3 作为研究对象,将其基因分别克隆到假型杆状病毒转移载体中,获得重组杆状病毒并将其直接用于家禽免疫研究,比较免疫效果,筛选最优的免疫原蛋白。 本研究得到以下结论： （1）CMV是鸡原代细胞中启动外源基因表达效率最高的最佳启动子; （2）明确了VSV-GED调控元件可以增加杆状病毒对细胞的转导效率,WPRE调控元件可以提高外源基因的表达水平,并可以避免丁酸钠盐对细胞的毒害作用,ITRs调控元件可以适当延长外源基因的表达时间; （3）IBDV双节段基因组中最佳免疫原蛋白基因为VP2/4/3多聚蛋白基因,在VP4蛋白酶的引导下,VP2蛋白形成正确的构象,而且VP3对VP2抗原决定簇位点构象起到稳定和优化的作用,使免疫原性增强; （4）利用重组杆状病毒疫苗直接免疫鸡群,与商品化疫苗对比,获得了更佳的免疫效果,由此搭建重组杆状病毒疫苗平台。 本研究构建的非复制型重组杆状病毒疫苗兼具亚单位疫苗和DNA疫苗的双重优势,杆状病毒双表达系统在昆虫细胞中形成病毒样颗粒,再感染鸡原代细胞介导外源基因的表达。由于其在禽类细胞中不复制,所以与传统弱毒疫及基因工程活载体疫苗相比具有良好的生物安全性。本研究不仅为下一步开发防治 IBDV 新型疫苗奠定理论和实践基础,同时也为防治其他病毒性疾病的非复制型活疫苗开发提供崭新思路和有益借鉴。 项目研究成果填补了国内外同类研究的空白,构建的重组杆状病毒载体可同时插入多种不同病毒的抗原基因,真正实现研制多联、多价疫苗目的。根据变异株的产生,将病毒的抗原基因插入即可免疫,减少高致病力病原的进一步扩散与流行。中国家禽饲养数量居世界第一,禽类疫苗免疫是养禽场中不可或缺的环节,杆状病毒系统本身对人、禽、畜不具有感染性,不会出现毒力返强、污染环境和感染操作人员等问题。因此,利用杆状病毒载体研制的禽类新型基因工程疫苗具有广阔的应用前景和良好的经济效益。国家自然科学基金项目被准予按期结题,共发表文章22篇,其中SCI收录5篇,获批专利1项,这些研究成果将为下一步开发防治禽类重大疾病的新型疫苗奠定理论和实践基础,同时也为防治其他病毒性疾病的非复制型活疫苗开发提供崭新思路和有益借鉴。