HPV11型L2E7融合蛋白的原核表达及其免疫效果观察

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根据各种流行病学资料,肛门生殖器疣(GW)是世界上一个不容忽视的公众健康问题,每年用于GW的诊断治疗费用给人们带来了不小的经济负担。传统的治疗方法存在一定的缺陷,而且复发率高,于是人们在寻找更有效的治疗或辅助治疗方法。GW与人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)6型和11型的密切关系10年前就已经明确。GW病灶会由一个逐渐扩增成多个,常常是旧的和新的疣体并存。可以解释为当上皮细胞局部受损伤的时候,上皮细胞的完整性遭到破坏,旧病灶脱落释放的HPV通过表皮的微小创伤进入组织,感染新的上皮基底层细胞。所以被HPV感染的细胞受感染的程度不一:处于非整合状态的部位,HPV的早晚期基因E6、E7、L1、E2都有表达;与宿主细胞DNA整合的仅能检测到E6、E7的表达;对于这种纷乱混杂的感染状态,就应该既要预防HPV的扩散感染,又要清除已被感染的细胞和相关病灶。鉴于上述原因,人们一直在研制HPV疫苗,通过预防和治疗HPV感染的策略,达到预防和治疗GW的目的。预防性疫苗免疫策略主要集中在如何诱发出针对HPV相关表位的高滴度中和抗体来预防感染。以HPV衣壳蛋白L1,L2为靶抗原制备的病毒样颗粒(VLP)是预防性疫苗的主流,目前Merk公司的16、18、6、11型四价VLP疫苗已经上市。治疗性疫苗的关键是诱发针对病毒蛋白的细胞免疫,清除病灶和感染细胞,由于HPV-6,11型的两个早期蛋白E6,E7在疣体中持续表达,并且与疣复发密切相关,它们是治疗性疫苗理想的靶抗原。由英国和比利时分别研制的HPV6b L2E7融合蛋白疫苗都已经进行了Ⅱ期临床实验。本研究在实验室已构建的HPV6bL2E7、HPV16L2E7治疗性疫苗基础上,构建HPV11L2E7融合蛋白原核表达系统,得到纯化的L2E7蛋白,并在小鼠体内评价其免疫原性。首先我们从尖锐湿疣组织经PCR扩增获得人乳头瘤病毒11型L2、E7编码区基因,其序列与发表的序列比对(序列号M14119),L2有两处突变,因未引起氨基酸的改变,为同义突变;E7有一处碱基由“G”变为“T”,相应位置的氨基酸由“A”变为“S”。构建pMD18T HPV11L2E7质粒,测序证实获得了L2E7融合基因。将融合的L2E7基因连接至缺失His的原核表达载体pETga,构建pET9a HPV11L2E7原核表达重组质粒。在大肠杆菌宿主菌BL21(DE3+)中经IPTG诱导高效表达了L2E7融合蛋白(553个氨基酸),经SDS-PAGE电泳和Western Blotting鉴定,表明成功表达了L2E7蛋白。诱导表达L2E7蛋白,收获、洗涤包涵体溶解于8M尿素(PH 8.3)进行CM离子交换介质纯化,纯化的蛋白通过Gel-Pro 3.1软件分析其纯度为83.8%。纯化的L2E7蛋白与佐剂CpG-ODN和氢氧化铝免疫6~8周龄的BALB/c小鼠,进行细胞、体液免疫指标的检测。酶联免疫斑点实验(Enzyme linkedimmunospot,ELISPOT)显示,经该蛋白两次免疫后,小鼠脾单个核细胞(SMNC)体外HPV11E7肽库特异性IFN-γ分泌的斑点数为42.5±6.473/8×105脾细胞,与对照组(1.8±0.7528/8×105脾细胞)相比较,差别具有统计学意义(Q=16.3600,P<0.01)。细胞因子染色表明,实验组CD4/IFN-γ双阳性的细胞比例为1.8±0.1%,CD8/IFN-γ双阳性的细胞比例为0.3±0.1%,都高于对照组。酶联免疫吸附实验(ELISA)检测小鼠血清中L2和E7的特异性抗体,L2100-120和E7的IgG都达到了1∶8000。综上所述,原核表达纯化的HPV11L2E7融合蛋白不仅可以在小鼠体内引起HPV11E7特异性的细胞免疫反应,并且也能诱发针对HPV11L2和E7的特异性体液免疫反应,能作为尖锐湿疣免疫治疗候选疫苗。
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