维普资讯 http://www.cqvip.com ・1132・ 广东医学2008年7月第29卷第7期 Guangdong Medical Journal Ju1.2008,Vo1.29。No.7 刺突蛋白亚单位基因疫苗在大鼠体内诱导的 体液免疫反应米 朱志刚 赵子文 柯妙拉 周玲 广东省广州市第一人民医院 血液肿瘤病区,2呼吸内科(510180); 中山大学肿瘤防治中心实验研究部 (广州510060) 【摘要】 目的利用重组腺病毒表达SARS病毒蛋白N端,研究其在动物体内诱导的体液免疫反应,探讨将 用截短的刺突蛋白s1亚单位(s )腺病毒载体疫苗(Ad— 其进一步开发为SARS病毒基因疫苗的可行性。方法结果s )皮下免疫大鼠[1×10 pfu/(鼠・次),每周1次,连续3周],用ELISA法测定血清中抗SARS—CoV IgG水平。 Ad—s 在大鼠体内能诱导产生高滴度的抗SARS冠状病毒IgGs,lgGs在免疫开始2周出现,在最后一次免 疫1~2周达到最高(最高滴度为1:2 )。用Vero—E6细胞体外攻击保护试验检测免疫动物血清中SARS病毒中 和抗体发现,Ad—s 免疫鼠血清能在体外保护Vero—E6细胞免受SARS病毒攻击,中和滴度达到1:2 。结论 Ad—S 能在大鼠体内诱导SARS病毒特异的保护性体液免疫,有望发展成为一种SARS基因疫苗。 【关键词】 疫苗/腺病毒载体SARS冠状病毒刺突蛋白 体液免疫 中和抗体 严重急性呼吸道综合征(severe acute respirato ̄ syndrome,SARS)是由SARS冠状病毒(SARS—CoV)感 1.3检测Ad—S 在大鼠体内的表达大鼠皮下注射 Ad—s 或Ad~LacZ(1×10 pfu/只),分别于注射0,8, 24,48,72,168 h后取注射部位组织,匀浆。分别用RT —染引起的一种烈性传染病 。 。实践证实,防治病毒 性疾病最有效的方法是接种疫苗。灭活的全病毒疫苗 是最迅速和方便获得的疫苗 ,它成功地预防了多种 PCR和Western blot方法检测Ad—S 在大鼠体内的 表达。用TRIZOL ̄试剂(Invitrogen)提取总RNA,用 AMV反转录系统(Invitrogen)进行反转录,用特异性引 病毒性疾病的传播。然而,部分灭活的全病毒疫苗存在 诱发再次感染的危险,如灭活的麻疹病毒疫苗曾导致大 量接种儿童发生严重的非典型麻疹。研制SARS基因疫 苗可能是一种更为理想的途径。本研究拟利用重组腺 病毒表达SARS病毒刺突蛋白N端(截短的s1亚单 位),研究其在动物体内诱导的体液免疫反应,探讨并将 其进一步开发为SARS病毒基因疫苗的可行性。 1材料与方法 1.1 实验动物、细胞株和抗体6~8周龄的Wistar 物行PCR。S 引物对为P1(5 一CGAGTACATATCT- GATGCC一3 )和P2(5 一ACGCCATAGCACTrAAAGG 一3 )(扩增片段为624 bp),(一actin作为内对照,引 物对为P3(5 一CGTCTI'CCCCTCCATCGTG一3 )和P4 (5 一CCCTCATAGATGGGCACAG一3 )(扩增片段为 417 bp)。 组织匀浆加入等体积2倍体积SDS上样缓冲液, 大鼠购自中山大学实验动物中心(合格证:医动字第 26—2004A009号),动物实验均在SPF级的动物实验 室(许可证:医动字第26—2004B006号)中进行。非洲 绿猴肾上皮细胞Vero—E6细胞株(CRL 1586)来自 ATCC,用含10%FBS、2 mmoL/L谷氨酰胺、100 U/ml 煮沸10 min,冰上冷却,离心去残渣,行10%SDS聚丙 烯酰胺凝胶电泳。电泳条带转移至PVDF膜,用含5% 脱脂奶粉的TI'BS于4 ̄C封闭过夜,然后加入兔抗刺突 蛋白抗体(1:100,Abgent Cat#AP6009b)室温孵育4 h, 用TI'BS洗膜3次,再加入HRP标记的抗兔IgG (1:1 000)室温孵育2 h,洗膜3次后加入LumiGLO 发光底物(NEB公司),1 min后用x线片感光。Actin 青霉素和100 g/ml链霉素的1640培养液在37℃、 5%CO,和饱和湿度下培养。本实验所用抗体除有特 别说明外均为Santa cruz公司产品。 1.2病毒BJ01株SARS病毒由中国医学科学院病 毒所提供。Ad—S 为表达SARS—CoV刺突蛋白N端 截短的sl亚单位(S ,1~490氨基酸残基)的E1,E3 作为内对照,一抗为小鼠抗actin抗体c一2(1:200), 二抗为HRP标记的抗小鼠IgG(1:1 000)。 1.4免疫大鼠及免疫检测 分别以每次每只1× 10 pfu的Ad—s 、Ad—LacZ和0.1 ml介质(PBS)皮下 注射免疫大鼠(n=10/组),每周1次,连续3周(分别 为第0,1,2周)。收集第0,1,2,3,4周的血清,用北京 区缺失的5型腺病毒,Ad—LacZ为携带8一半乳糖苷 酶基因的E1,E3区缺失的5型腺病毒 。 ,均由中山 大学肿瘤防治中心刘然义博士提供。 华大公司研制的人SARS~CoV抗体(IgG)检测试剂盒 进行检测(二抗改为HRP偶联的抗大鼠IgG,1:5 000 }, 州市科技攻关计划重点资助项目(编号:2003Z2一F0025) 稀释)(三复孔)。抗体滴度为比阴性对照OD 。 高 0.16的最高稀释倍数。为了检测免疫大鼠体内抗血 清的s 特异性,用Ad—S 感染的Vero—E6细胞的培 维普资讯 http://www.cqvip.com 广东医学2008年7月第29卷第7期 Guangdong Medical Journal Ju1.2008,Vo1.29,No.7 1O 1133 养上清作为抗原,免疫第4周的大鼠血清(1:50稀释) 作为一抗,二抗为抗大鼠IgG(1:1 000),方法同上。 1.5 中和抗体测定 为了检测Ad—S 在大鼠体内诱 导的抗体对SARS病毒的感染是否具有保护作用,取 免疫第4周的血清,56%保温30 min灭活补体,用Vero —E6细胞体外保护试验测定血清中SARS中和抗体滴 廿 萋 6 度。热火活鼠血清按1:2比例逐步稀释,取稀释的血 清100 p.1与100 TCID50的SARS病毒(BJ01株)37c(= 孵育1 h,加入种有Vero—E6细胞(1×10 /孔)的96 乏世 撰 4 《一 孔板中,37c(二培养3~4 d, 察细胞病变(CPE)的形成 情况。中和抗体滴度用能完全抑制5个复孔中3孔 Ver~E6细胞发生病变的最高稀释倍数表示。 1.6统计学方法采用双尾studen’s t检验。 2 结果 2.1 Ad—S、在大鼠体内表达检测 用RT—PCR方 法检测结果显示,注射8 h就可以检测到S mRNA,在 24 h和48 h达到最高,然后逐渐减弱,到第7天仅能见 到微弱的扩增条带(图1A)。Western Blot检测结果显 示,与RT—PCR结果基本一致,但表达最高峰出现在 48 h(图1B)。而在Ad—LacZ注射的组织中始终未检 测到S mRNA和蛋白(图略)。 1 000 750 S 500 p—actin 250 B A:RT—PCR分析(S 624 bp,内对照(一actin 417 bp) B:Western blot分析 图1 Ad—S 在大鼠体内的表达 2.2 Ad—S 诱导大鼠产生SARS—CoV特异的IgG抗 体ELISA方法检测结果显示:Ad—S 在大鼠体内能 诱导产生高滴度的抗SARS冠状病毒IgGs,特异性 IgGs在第一次免疫2周后开始出现,并逐渐升高,在最 后一次免疫1~2周后达到最高(最高滴度为1:2 ); 而对照组(AdLacZ组、PBS组)在整个过程中均无 SARS—CoV特异性抗体产生(P<0.001)。 2.3 Ad—S 诱导的SARS—CoV中和抗体测定Vero —E6细胞体外保护试验测定结果显示,Ad—S 诱导 的大鼠抗体在体外对SARS病毒具有很强的中和作 用,中和抗体滴度达到1:2。 ,而对照组血清对SARS— CoV无中和作用,差异有显著性(P<0.01)见图2。 2 0 图2 免疫大鼠血淆中SARS—CoV中和抗体测定 3讨论 SARS冠状病毒是一种非节段性正链的RNA病 毒,其基因组近30 kh,可以在人和动物中传播,主要感 染人和动物的呼吸系统,具有内核心及囊膜包被,共有 四种结构蛋白:刺突蛋白(spike,S)、膜蛋白(men— brance,M)、囊膜蛋白(envelope,E)及核蛋白(nLleleo— protein,N) 。刺突蛋白(S)是SARS—CoV识别宿主细 胞受体并介导病毒进入细胞的关键蛋白,而其s1亚单 位是其与宿主细胞结合必需的结构 。 。近期的研究证 实,s1与其受体ACE一2的结合位点位于s1的318~ 510位氨基酸残基之间 。本研究用腺病毒载体成功地 在大鼠体内表达了s1亚单位的1~490氨基酸片段 (S ),该蛋白在大鼠皮下组织的表达能诱导高滴度的 SARS—CoV特异性抗体(图2),而且该抗体能中和 SARS病毒,阻止其在体外对Vero—E6细胞的攻击,推 测其在体外对SARS病毒中和、对Vero—E6细胞的保护 作用是由于抗体封闭了SARS病毒的受体结合位点而引 起的。SUI等 最近报道了一种人抗s1亚单位的单克 隆抗体能通过干扰SARS—CoV与细胞受体的结合而阻 断其感染,这一结果也证实了本研究的推测。 近来研究报道,用裸DNA、复制缺陷型腺病毒、减毒 的痘病毒和副流感病毒等载体表达全长s蛋白或其胞 外部分甚至仅表达其s1亚单位均能在动物体内诱导保 护性体液免疫 ” 。本研究用腺病毒表达更小的s蛋 白片段(截短的s1亚单位,S )也能在动物体内诱导出 高滴度的SARS病毒中和抗体。该基因片段比较短,与 其他报道发生重组产生新的冠状病毒的危险性小,从安 全性角度考虑,该重组腺病毒(Ad—S )应该是一种具有 开发前景的候选SARS疫苗。当然,由于大鼠免疫学特 征与人类存在较大差异,所以,非常必要在其他动物(包 括灵长类动物)体内进行Ad~S 的免疫实验,进一步验 证将其开发成SARS基因疫苗的可能性。 (致谢:感谢中国医学科学院病毒所在中和抗体测定方 面给予的协助)。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・1134・ 广东医学2008年7月第29卷第7期 GuangdongMedical Journal Ju1.2008,Vo1.29,No.7 [8]WONG S K,LI W,MOORE M J,et a1.A 193一amino acid lfag- ment of the SARS coronavirus S protein eficifently binds angioten- 参考文献 [1]KSIAZEK T G,ERDMAN D,GOLDSMITH C S,et a1.A novel coronavirus associated with severe acute respiratory syndrome[J]. N Ensl J Med,2003,348(20):1 953—1 966. sin—converting enzyme 2[J].J Biol Chem,2004,279(5): 3 197—3 201. [2] ROTA P A,OBERSTE M S,MONROE S S,et a1.Characteriza- tion of a novel coronavirus associated with severe acute respiratory [9]SUI J,LI W,MURAKAMI A,et a1.Potent neutralization of se— vere acute respiratory syndrome(SARS)coronaviusr by a human syndrome[J].Science,2003,300(5 624):1 394—1 399. [3]TANG L,ZHU Q,QIN E,et a1.Inactivated SARS—CoV vaccine prepar ̄t from whole virus induces a hiigh level of neutralizing antibod- mAb to S1 protein that blocks receptor association[J].Proc Natl Acad Sci USA,2004,101(8):2 536—2 541. [1O]YANG Z Y,KONG W P,HUANG Y,et a1.A DNA vaccine in- duces SARS coronavirus neutralization and protective immunity in ies in BALB/e mice[J].DNA Cell Biol,2O04,23(6):391—394. [4]刘然义,黄必军,黄嘉凌,等.携带SARS—CoV刺突蛋白N 端片段重组腺病毒载体的构建[J].中山大学学报:医学科学 版,2005,26(3 s):32—34. mice[J].Nature,2004,428(6 982):561—564. [11 j BUKREYEV A,LAMIRANDE E W,BUCHHOLZ U J,et a1. Mucosal immunisation of Afircan green monkeys(Cercopithecus [5]刘然义,黄嘉凌,吴立志,等.腺病毒介导SARS病毒s 基因 表达及其诱导的体液免疫[J].中国人兽共患病杂志,2005, 21(8):670—673. aethiops)with an attenuated parainfluenza viusr expressing the SARS coronavirus spike protein for the prevention of SARS[J]. Lancet,2004,363(9 427):2 122—2 127. [6] INGALLINELLA P,BIANCHI E,FINOTFO M,et a1.Structural characterization of the fusion——active complex of severe acute re— [12]BISHT H,ROBERTS A,VOGEL L,et a1.Severe acute respira- tory syndrome coronavius spirke protein expressed by attenuated spiratory syndreme(SARS)corenavius[J].Proc Natlr Acad Sci USA,2004,101(23):8 709—8 714. vaccinia viusr protectively immunizes mice[J].Prec Natl Acad Sci USA 2004,101(17):6 641—6 646. [7]YANG Z Y,HUANG Y,GANESH L,et a1.pH—dependent en- of ̄evere acute respiratory syndrome coronavius irs mediated by the spike glycoprotein and enhanced by dendritic cell transfer [13]GAO W,TAMIN A,SOLOFF A,et a1.Effects of a SARS—asso— ciated coronaviusr vaccine in monkeys[J].Lancet,2003,362 (9 399):1 895—1 896. through DC—SIGN[J].J Virol,2004,78(11):5 642—5 650. (收稿日期:2008—03—05编辑:张素文) 气管内持续滴人立止血治疗吸人性损伤气管切开患者气管内出血 刘樾董政袁寿忠潘维诚 南京医科大学附属常州市第二人民医院烧伤整形中心(江苏常州213003) 中重度吸人性损伤患者气管切开 后,可因反复多次吸痰损伤,气管黏膜 脱落,气管套管在气管内活动损伤,造 成气管内壁糜烂,出现血管破裂,造成 气管内出血,甚至出现窒息,我院从 1999—2007年开始使用立止血加入湿 化液中经气管内持续给药治疗上述情 况所致气管内出血,取得了较好的治疗 2结果 从巴西蝮蛇的毒液中分离、提纯所得的 一患者显效18例,其中2 h内显效6 例;4 h内显效6例;6 h内显效4例; 8 h内显效2例;10 h内显效1例;12 h 种酶性止血剂,其一方面产生的“类 凝血酶样作用”在出血部位可增加血小 板黏附力及血小板凝聚力,并且只在出 血位激发白色栓子形成,产生止血效 力;另一方面产生的“类凝血激酶样作 用”在出血部位被血小板释放的血小板 第3因子PF3激话,促进凝血酶的形 内显效1例;有效2例,其中1例为 12—24 h停止出血,1例为出血明显减 少,无效0例。 3讨论 效果,现报告如下。 1资料与方法 1.1一般资料本组患者20例,均为 吸人性损伤患者气管切开后可因 反复多次吸痰损伤,气管黏膜脱落,气 管套管在气管内活动损伤,造成气管内 壁糜烂,出现血管破裂,造成气管内出 血,甚至出现窒息,其在临床中较为常 见。以往常规是使用去甲肾上腺素气 管内注入,或静脉使用止血敏等止血药 物,但是吸人性损伤患者一般都合并有 严重烧伤,存在心功能损害,甚至合并 有严重的心律失常,去甲。肾上腺素有可 成,起到凝血作用 ,其既可以静脉使 用也可以局部使用。 综上所述,立止血加入湿化液中经 中重度吸人性损伤气管切开患者,其中 男10例,女10例,年龄20—66岁,出 现气管内出血一般为伤后15—21 d,其 中吸痰损伤3例,气管黏膜脱落后出血 15例,气管套管损伤2例。 1.2方法 将立止血2 ku加入气道 湿化液(0.9%生理盐水)48 ml,微量泵 以2 ml/h持续滴入气道中。 1.3疗效观察及判定每2小时吸痰 次,同时观察止血效果,显效:12 h内 一气管内持续局部给药治疗吸人性损伤 患者气管切开后气管内出血,方法简单 易行,不需特殊设备,给药直接,止血效 果明确。 参考文献 [1] 李永强.立止血防治手术创面出血的 疗效观察[J].现代中西医结合杂志, 2004,13(6):813、 能对患者造成严重的不良后果,而静脉 使用止血药,局部血药浓度低,止血效 果差。 [2] 张春雨,胡伟山,赵淑玲.经纤维支 气管镜病变部位注人立止血治疗咯血 出血停止;有效:24 h内出血停止或病 情改善;无效:72 h后出血未改善(出血 停止后出现新的出血除外) 立止血是一种显效快的止血剂,有 37例临床分析[J].吉林医学,2004, 12(12):86. 效率高,给药途径多,无毒副作用,是一 种比较理想的新型止血剂…,是通过 (收稿日期:2007—03—18编辑:庄晓文)