融合CRM197 A片段的戊型肝炎病毒3和4型E2非颗粒免疫原作为动物戊肝疫苗候选的探索性研究

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戊型肝炎(Hepatitis E,HE)是由戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)引起的病毒性肝炎,每年造成全球2,000万人感染,其中300万为急性肝炎并导致56,600人因感染戊肝病毒而死亡。戊型肝炎病毒是一种无包膜、单链、正义的RNA病毒,分属于肝炎病毒科戊肝病毒属,基因组约为7.2 kb,含有三个开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),其中ORF2负责编码戊型肝炎病毒唯一的衣壳蛋白,共包含660个氨基酸。戊型肝炎病毒包含四种基因型,其中基因Ⅰ型和Ⅱ型主要感染人类及其他一些非人灵长类动物,主要通过水源传播,多呈现暴发流行;而基因Ⅲ型和Ⅳ型为人畜共患型,主要通过食源传播,常见于散发病例。最新报道表明,由厦门万泰和厦门大学联合研发的戊型肝炎疫苗Hecolin?是现目前唯一有效的人类戊型肝炎疫苗,可有效预防戊肝病毒的感染及发病。近年来报道多起人畜共患HEV导致跨物种传播的重大公共卫生问题,对家禽及猪等家畜动物造成严重经济损失。然而,目前研究家畜类HEV致病性及相关研究有限。至今动物戊型肝炎疫苗的市场仍是一片空白,对其研究也较为匮乏。白喉毒素(diphtheria toxin,DT)是白喉杆菌上Tox基因所编码产生的长度为535个氨基酸的外毒素蛋白,该蛋白具有三个功能不同的结构域:催化C区域(N端,又称A片段)、穿膜T区域、受体结合R区域(C端)。CRM197作为DT的一种无毒突变体,是DT上第52个氨基酸甘氨酸(Gly)突变为谷氨酸(Glu),使得A片段不具备酶活性,不产生细胞致死现象,失去原有细胞毒性,但保留DT原有的免疫原性和与其特异性受体结合的能力。因此,CRM197常被用作蛋白载体用于结合多糖,有效刺激多糖产生高滴度中和抗体和高效率免疫记忆。本研究尝试将CRM197的催化结构域(A片段)充当分子内佐剂,将其分别与HEⅥ、Ⅲ、Ⅳ型的ORF2所编码的衣壳抗原E2进行融合,尝试将融合蛋白在原核系统中表达,摸索其相关纯化工艺,获取一种适于工业化的制备方法,获得较高纯度的重组蛋白CRM197(A)-L-E2;同时考察这些不同融合蛋白的免疫原性与反应原性,并与颗粒免疫原P239(戊型肝炎疫苗Hecolin?)进行比较。结果表明,CRM197的催化结构域(A片段)与HEV各个型别ORF2所编码衣壳抗原E2的融合蛋白仍保留较好的反应原性,且免疫原性相比于戊型肝炎疫苗(HEV239)有接近一个数量级提升。研究结果表明构建的非颗粒形式的融合蛋白A-L-E2Ⅲ、Ⅳ型相比对A-L-E2-Ⅰ也有4-5倍的提升,因此A-L-E2Ⅲ、Ⅳ型融合蛋白有望成为新一代的动物戊肝疫苗。为后续的动物戊肝疫苗的机制等研究提供一定的理论指导。
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