【doc】重组腺病毒载体疫苗

【doc】重组腺病毒载体疫苗 重组腺病毒载体疫苗 52一r 丁} 雕散许撅,《国外医学预防谤断,治疗用生物制品分册日鼋凌 重组腺病毒载体疫苗 Randrianason—JewtoukoHV… t丁.. n摘要人腺病毒(Ad)已成为极具发展前景的达外源免疫原基因的载体之一=本 文详述了携 种病毒保护性抗原基因的重组腺病毒(Ad)诱生抗病毒免疫应答及抗病毒保护作 用的能力. 迄今为止,rAd活疫苗主要用于研究抗 传染性(如病毒性)疾病的免疫应答和保护作 用.然而,最近癌症的免疫治疗似已成为rAd 疫苗未来的应用领域之一.业已构建出携带 各种免疫原的4,5和7型Ad(Ad4,AdS和 Ad7)重组载体用于疫苗接种.外源DNA或 者插入E1区从而产生复制缺陷型rAd,或者 插入E3区或E4区,产生具感染性的复制型 rAd 表达肝炎病毒抗原的rAd 在tAd中表达的第一种免疫原性病毒 蛋白是HBsAg.已知HBsAg能诱生中和抗 体和抗乙型肝炎免疫保护作用.为了研究 rAd产生抗异源抗原的有效的特异性免疫应 答的能力,Morin等构建了携带HBs基因的 缺失E3区(E3一)和不缺失E3区(E3一)的能 复制的rAd(rAd5HS).体外试验证实,两种 rAd均能有效地产生大量免疫原性蛋白.经 鼻内免疫仓鼠后,两种rAdSHS均能诱生抗一 HBs.而用紫外线照射使其不能复制时,rAd 则不能诱生明显的免疫应答.Levrero等用 rAdHS腹腔接种家兔亦发现类似的免疫应 答.此外,用携带HBsAg和多聚白蛋白受体 基因的tAd5静脉注射两只黑猩猩后,其中一 只获得了抵抗乙型肝炎病毒(HBV)攻击后 发生急性肝炎的保护作用.Lubeck等通过给 黑猩猩序贯口服rAd7和rAd4HmAg进行 肠道免疫接种.结果观察到对HBsAg的免 疫反应.两只黑猩猩中的一只获得了抵抗 HBV攻击的保护作用尽管E3一rAd缺失 E3区,但未引起任何病理学变化.其他研究 人员还在犬动物模型中了气管内接种 rAd7HBsAg的免疫原性,结果能诱生抗一 HBs应答,但这需要tad的复制.Ye等对表 达几种HBV抗原(HBcAg,HBeAg,HBsAg) 的rAd7多价表达载体的转基因表达进行了 检测.他们把由E3启动子驱动的外源基因插 入一个rAd7载体的E3区.通过克隆一个位 于末端反向重复序列右侧与E4区之间受主 要晚期启动子(MLP)驱动的基因而构建了 另一个多价表达载体.HBeAg基因插入E3 区,而受MLP控制的HBsAg基因同时插入 E4区,使得两种蛋白能共同表达.该双表达 rAd通过气管内途径免疫犬后,产生了明显 的抗一HBc和抗一HBe应答.犬亦产生了抗 HBsAg的中和抗体.令人吃惊的是缺失E3 区的rAd4和rAd7载体能诱生较为持久的较 高水平的抗体应答,提供了有效的活疫苗接 种方法.尽管rAdHBsAg在几种动物模型 中诱生了有希望的保护性免疫应答,但是,人 口服rAd7HBsAg后,既未产生明显的免疫 应答,也未获得保护. 表达疱疹病毒基因的rAd 单纯疱疹病毒(HSV)感染时,可在感染 1992;15j178—17922FergusonMeta】Biologicals,1990,18(4):345—350 2iCoursa~etPetal-Vaccine,i992'10|3"/9-382 !!生蔓!鲞蔓塑 细胞和病毒颗粒表面表达糖蛋白(gP)B (gB),后者是免疫应答的主要目标小鼠腹 腔接种在体外可高效表达HSVIgB的rAd5 后,可产生抗HSV1的中和抗体.鼻内和皮内 接种AdgB2亦产生了低滴度中和抗体甚至 单剂注射后,免疫动物能抵抗HSV2的垒身 攻击,但不能抵抗阴道内攻击继承性转移免 疫小鼠的脾细胞或淋巴结细胞的其他小鼠能 抵抗HsV攻击,提示有细胞毒性T淋巴细 胞(CTL)参与进一步用AdgB2或其他rAd HSVgB的体外研究表明,小鼠具有HSV—gB 特异性主要组织相容性复合物(MHC)限制 性CTL经AdgB2腹腔接种的小鼠可抵抗 HSV的致死性攻击.El服AdgB2胶囊的猴产 生了体液抗体,并能抵抗HSV的攻击.为了 分析小鼠的细胞免疫应答,用表达HsV不 同糖蛋白(gB,gD,gE)的rAd来确定HSV CTI的抗原特异性.使用携带缺失形式的 gB的rAd,已确定了HSVgB中被CTL所 识别的免疫显性表位.最近,Gallichan等使 用另一种tAd(AdgB8)对鼻内免疫表达 HSVgB的rAd诱导的粘膜免疫和保护力进 行了研究,在小鼠中的研究显示,除腹腔接种 外,鼻腔注射亦可诱生抗HsVl和HsV2的 血清中和抗体和粘膜中和抗体.此外,腹腔或 鼻内注射后,在睥脏中观察到由抗HsV CTL介导的细胞免疫应答;而鼻内接种后, 仅在纵隔淋巴结中观察到该免疫应答.此外, 小鼠鼻内免疫产生的抗HsV2鼻内致死性攻 击的保护作用的持续时间比腹腔免疫小鼠 长.粘膜免疫既能诱生周围粘膜免疫应答,又 能诱生垒身免疫应答.并能提供长期的抗粘 膜和性传播病毒的保护力.Zheng等报道了 使用表达由p半乳糖苷酶和HSV1糖蛋白 gD某个线性中和表位的l至4个串联重复序 列所构成的融合蛋白的tAd的研究结果,腹 腔注射该rAd的小鼠产生了抗HsV1的中和 抗体.表达整,HSVgD或HSV抗原表位 的4个重复序受j的tAd能有效地诱生抗体和 一 53一 免疫保护具有中和抗体的动物经HSV2腹 腔攻击后,仍能存活. 使用El区缺失的rAd5载体还进行了另 外一些免疫接种研究.携带伪狂犬病病毒 (PRV)gp50基因的rAd5免疫小鼠和家兔 后,可诱生良好的抗体应答,即使单剂注射也 是如此.中和抗体能有效地保护动物抵抗 PRV致死性脑内攻击棉顶小绢猴接种表达 EB病毒(EBV)gp340/220的rAd5后,可预防 EBV诱发的淋巴瘤产生. 鉴于以前报道人巨细胞病毒(HCMV) gB能诱生中和抗体,Marshall等构建了表达 HcMV主要包膜gB的tAd5.将rAdSgB鼻 内免疫仓鼠后,能诱生特异性中和抗体.而 且,尽管rAd5gB的E3区缺失,但未使动物 产生任何疾病最近,Berencsi等报道了使用 Aa和痘苗病毒载体表达HCMVgB的比较 研究,rAd5gB能更有效地诱导小鼠产生特 异性CTL.这些结果证实了Ad作为疫苗载 体的效力. 此外,表达牛l型疱疹病毒(BHV1)gP? 的AdS重组体亦被用作亚单位疫苗的来源之 一 小牛肌肉接种纯化的gP1V后产生的中和 抗体能保护动物抵抗有毒力的BHV1气溶胶 攻击. 表达弹状病毒基因的rAd 水泡性口炎病毒(VSV)是一种牛的致 病因子,可能是有用的实验模型(在犬和牛 中),用于研究狂犬病等较危险的弹状病毒感 染的疫苗的安垒性和效力Schneider等构建 了表达VsVE3区糖蛋白的感染性rAd5 (AdG1Z),该AdGIZ感染许多牛,狗和鼠细 胞系后,可表达大量经正确N2II并具功能的 VSV糖蛋白,AdG12经皮下或口服免疫小 牛,小猎和犬以及经腹腔免疫小鼠后,可诱生 高滴度抗病毒中和抗体免疫小鼠也能抵抗 致死量VSV静脉内攻击. 一 54 Prevec等构建了携带狂犬病病毒糖蛋 白基因的感染性rAd5(Ad5RG1).经肠道外 或口鼻途径接种后,Ad5RG1能有效地诱导 犬和小鼠产生高水平的血清狂犬病特异性中 和抗体小鼠接种小剂量Ad5AG1后,尽管其 抗体应答较弱,未检出中和抗体,但仍能抵抗 狂犬病病毒致死性脑内攻击.这些结果表明, 低于可检出水平的抗体就足以提供保护,或 者抗体不是效应物.Chaflton等用Ad5RG1 口服免疫鼬鼠和狐狸,证实了Prevec的最初 结果.另外,他们未观察到Ad5RG1相关的致 病作用.以上结果显示,诸如Ad5RG1这样的 rAd可能是具有吸引力的候选的野生动物口 服疫苗. 表达副粘病毒基因的rAd 人3型副流感病毒(HPIV3)是某些呼吸 道疾病的致病日子.Sharon等将HPIV3的融 台(F)蛋白基因和血凝紊一神经氨酸酶(HN) 基因插入Ad5的E3区分别构建了rAd5.这些rAd5在体外产生了具有功能(融合,吸附 红细胞和神经氨酸酶活性)和免疫原性的蛋 白.rAdF和rAdHN腹腔免疫小鼠后,可诱 生特异性抗HPIV3F蛋白和HN的中和抗 体. 除HPIV3外,人呼吸道合胞病毒(RSV) 亦可引起婴幼儿严重下呼吸道疾病.已构建 出表达F蛋白和吸附(G)蛋白基因或同时表 达两者的rAd4,rAd5和tAd7在犬中进行的 免疫原性效力的研究显示.就气管内免疫后 诱生RSV中和抗体的初次应答来看,rAd4F 比rAd5F和rAd7F更有效.但是,用异型 rAdF加强免疫,可产生类似的高水平的二 次应答.rAdG和rAdGF甚至在加强免疫 后,也不诱生或仅诱生微弱的抗RsV抗体应 答.尽管如此,免疫犬仍可完全抵抗RSV攻 击.因此,可能有RSV中和抗体以外的保护 性免疫应答(非中和抗体,分泌型或细胞免 疫)参与. 表达呼肠孤病毒基因的rAd 轮状病毒属呼肠孤病毒科,是胃肠炎的 致病因子.一株名为Ad5/7.4的rAd5在Z93 细胞中可高水平表达轮状病毒VP7sc抗原 蛋白.小鼠全身或口鼻免疫后产生了抗体.但 是二次应答水平取决于接种方式.单剂鼻内 免疫母动物,能有效地诱生保护性免疫,后者 能被动转移给新生动物,使其获得保护. 表达冠状病毒基因的rAd 鼠肝炎病毒(MHV)是引起中枢神经系 统和胃肠道疾病的冠状病毒.为研究抗 MHV的粘膜免疫,Wesseling等使甩在E3 区携带MHV的刺突(s),核蛋白(N)和膜蛋 白(M)编码基因的rAd5进行了试验.该rAd 可在HeLa细胞中有效表达.接种小鼠后,三 种tAd都可诱生抗相应MHV蛋白的特异 性抗体,但仅rAd5S诱生了低滴度中和抗 体.与rAdM不同,rAd5N和rAd5S均能诱 生抵抗致死量MHV59脑内攻击的部分保护 作用.攻击前用同一rAd加强免疫可增强保 护效果.而fAdS和rAdN共同免疫可诱生 更强的保护作用.这样,N和s抗原都可诱 生保护性免疫应答,且两种蛋白f同时表达可 明显增强这种应答. 表达黄病毒基因的tAd 蜱传脑炎病毒(TBEV)可引起人类严重 脑炎和出血热.已知在自然感染过程中, TBEV非结构蛋白NS1可诱生强免疫应答. 为研究有关的tad抗该病毒性疾病的能力, Jacobs等构建了表达NS1基因的E1区缺失 的rAd5(RAd51).由该rAd载体产生的重 组蛋白已被适当修饰且具有功能.在小鼠模 塑芏蔓!鲞墨塑 型中进行试验时,腹腔免疫两针RAd51,可 诱生强的抗TBEVNS1抗原的抗体应答.大 部分免疫动物经TBEV攻击后能存活其预 防疾病的效应机理尚不清楚,但可能是由抗 体依赖性细胞溶解所介导 表达逆转录病毒基因的rAd 以活腺病毒为基础的疫苗诱生粘膜免疫 的能力可能是其用作人类免疫缺陷症病毒 (HIV)或猿猴免疫缺陷症病毒(SIV)疫苗载 体的主要优点之一.业已构建出表达HIV或 SIV基因的rAd5许多体外研究显示,Rev 对tAd编码的HIV包膜(Env)糖蛋白的表 达起正调控作用.Dewar等构建了表达 HIV1Env的感染性rAd5.鼻内接种tAd Env的棉鼠产生了抗Envgpl60,gpl20和 gp41的特异性抗体Prevec等在小鼠和恒河 猴中研究了表达相应HIV基因的感染性 rAd诱生抗完整HIV1gag(p55)抗原或CA (p24)抗原的免疫应答情况.这两种rAd经 一 针腹腔注射小鼠后均诱生了对p24的早期 抗体应答.注射两针rAdCA的4只恒河猴中 有两只产生了抗p24抗体.且未观察到tAd 感染所引起的副作用上述研究表明,tAd用 于HIV感染的研究具有很大潜能.有人还构 — 舌 尺,2? 55 建了多种表达H?或sIV基因的tAd4和 rAd7Natuk等使用大模型的研究显示,通 过气管内免疫tAd7HIVEnv可诱生低水平 的抗gpl60血清抗体应答用异型rAd4HIV Env再免后,抗gpl60的中和抗体水平增加. 另外,用该rAdEnv产生的亚单位Env加强 免疫后,抗体滴度更高.最近,上述研究人员 在黑猩猩模型中研究了表达HIVEnv或 HIVgag的rAd4,rAd5和rAd7诱生的免疫 应答序贯口服rAd7Env,rAd4Env和 rAd5Env或rAd7gagrAd4gag和rAd5 gag后能诱生弱的但有效的特异性抗体.再 用gag亚单位疫苗加强免疫可增强抗gag抗 体应答.但用Env亚单位加强,则对抗Env 抗体应答不起作用另一方面,用rAd7Env 鼻内加强免疫可诱生鼻内分泌型抗体和中和 抗体,但滴度较低.同时观察到细胞免疫应 答,但仅在加强免疫之后.上述结果显示:(1) 强体液和细胞免疫应答需要多次口服免疫} (2)即使在免疫前已具有抗Ad免疫力,以后 鼻内接种tAd7仍能在粘膜分泌物中诱生抗 外源免疫原的特异性免疫应答i(3)尽管E3 区缺失,但鼻内接种rAd7显然是安全的 [Biologieals1995;23(2):I45,157 (英文)舒浩麒摘译徐冰校] .『l帻搋红书,始敦蓓,设侈敬辟, 小核糖核酸病毒用作重组活疫苗载体=j鹰薯 GM…I'r日H 摘要以脊髓灰质炎病毒为代表的小棱糖核酸类病毒,是当前发展重组活疫苗的一 组重要载 体由于其遗传背景清楚,操作方便且高效和多价性,一直为世人所关注.目前此类 载体巳从最早的 适应嵌台病毒技术开始发展到了争天能适应杂交病毒复制子,杂交病毒等新技术, 并且逐步从实验 阶段走向了实用阶段可以相信,随着这些技术的不断完善和发展,小校糖桉酸类病 毒必将为人类提 供新一代的活疫苗载体. 中和抗体应答是机体抵御脊髓灰质炎 (以下简称脊灰)病毒感染的基础,中和抗体 能与病毒核壳表面的中和位点(NAg)结合, 后者由四种结掏多肽(VP1,VP2,VP3和