共表达塞内卡病毒A VP2蛋白的重组伪狂犬病毒的构建及免疫原性分析

The Construction and Immunogenicity Analyses of a Recombinant Pseudorabies Virus with Senecavirus A VP2 Protein Coexpression.

作者信息Qian Tao, Ling Zhu, Lei Xu, Yanting Yang, Yang Zhang, Zheyan Liu, Tong Xu, Jianhua Wen, Lishuang Deng, Yuancheng Zhou, Zhiwen Xu
PMID36976021
发布时间2023-04-13
DOI10.1128/spectrum.05229-22

实验完整度

包含重组病毒构建与体外表征、小鼠安全性与免疫原性评估、PRV攻毒保护及SVA感染模型与保护效果等至少两个独立证据层级,并含功能与机制验证。

主要模型

BHK-21细胞 BALB/c小鼠模型

重点核对

重组病毒rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2的构建与纯化(CRISPR-Cas9和同源重组) 重组病毒在BHK-21细胞中的增殖动力学和斑块形成能力 小鼠免疫剂量(105、106、107 TCID50) PRV-XJ攻毒剂量(200 μL 105 TCID50) SVA攻毒剂量(50 μL 105 TCID50,鼻内接种)

摘要

塞内卡病毒A(SVA)相关的猪特发性水疱病(PIVD)和伪狂犬病(PR)是高度传染性的猪病,对中国养猪业构成重大威胁。由于目前尚无针对SVA的有效商业疫苗,该病毒已在中国广泛传播,且在过去十年中其致病性有所增强。本研究以伪狂犬病毒(PRV)变异株XJ为亲本病毒,通过删除TK/gE/gI基因并共表达SVA VP2,构建了名为rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2的重组株。该重组株能在BHK-21细胞中稳定增殖并表达外源蛋白VP2,且病毒粒子形态与亲本株相似。rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2对BALB/c小鼠安全有效,可诱导针对PRV和SVA的高水平中和抗体,对强毒PRV株提供100%保护。组织病理学检查和定量PCR(qPCR)检测表明,SVA可通过鼻内接种感染小鼠,而用rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2免疫小鼠可显著减少SVA病毒拷贝并减轻心脏和肝脏的病理炎症变化。安全性和免疫原性评估表明,rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2有望成为针对PRV和SVA的候选疫苗。重要性:本研究首次报道了带有SVA的重组PRV的构建,所得病毒rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2可在模型小鼠中诱导针对PRV和SVA的高水平中和抗体。这些发现为评估rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2作为猪用疫苗的有效性提供了有价值的见解。此外,本研究报道了小鼠中短暂的SVA感染,qPCR检测显示SVA 3D基因拷贝在感染后3至6天达到峰值,并在感染后14天降至灵敏度阈值以下。该基因拷贝在心脏、肝脏、脾脏和肺组织中更为规律且水平更高。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
能否利用PRV载体共表达SVA VP2构建重组病毒,并评估其对PRV和SVA的免疫保护效果?
核心机制
重组病毒通过删除TK/gE/gI基因降低毒力,同时表达SVA VP2蛋白,诱导针对PRV和SVA的特异性体液和细胞免疫应答,从而提供保护。
主要证据
在小鼠模型中,重组病毒诱导高水平的PRV和SVA中和抗体,提供100%的PRV攻毒保护,并减少SVA病毒载量和病理损伤。
研究意义
该重组病毒作为PRV和SVA的二价候选疫苗,为猪用疫苗评估提供参考。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

重组病毒的构建

利用CRISPR-Cas9和同源重组技术,构建表达SVA VP2蛋白的PRV重组病毒。

将SVA VP2基因插入pEGFP-gI/28K载体,与靶向gE的sgRNA共转染BHK-21细胞,随后感染PRV-XJ-ΔTK,经三轮纯化获得重组病毒rPRV-XJ-ΔTK/gE/gI-VP2。

2

重组病毒的体外表征

验证重组病毒的遗传稳定性、蛋白表达、生长特性及病毒粒子形态。

通过PCR检测重组病毒21代传代中VP2插入及gE/gI/TK缺失;Western blot和IFA检测VP2表达;一步生长曲线和斑块试验评估增殖能力;透射电镜观察病毒粒子形态。

3

小鼠安全性评估

评估重组病毒对小鼠的毒力、 shedding和炎症反应。

将不同剂量重组病毒接种BALB/c小鼠,观察存活率、临床症状;qPCR检测病毒脱落;ELISA检测IL-6和TNF-α;H&E染色观察脑组织病理。

4

小鼠免疫原性评估

评估重组病毒诱导的体液和细胞免疫应答。

免疫小鼠后,检测PRV gB和SVA VP2特异性抗体、PRV和SVA中和抗体;流式细胞术分析T细胞亚群;ELISA检测IFN-γ、IL-2、IL-4;脾淋巴细胞增殖试验。

5

攻毒保护试验

评估重组病毒对PRV强毒株和SVA攻击的保护效果。

免疫后28天,用PRV-XJ攻毒观察存活率和病理;用SVA鼻内接种,检测组织病毒载量和病理变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco12100046
胎牛血清Gibco10099133C
脂质体转染试剂3000ThermoL3000015
RIPA裂解液Beyotime--
小鼠抗β-肌动蛋白单克隆抗体Proteintech66009-1-Ig
辣根过氧化物酶标记的山羊抗小鼠抗体Bio-Rad5178-2504
Clarity Western ECL底物Bio-Rad170-5061
Corallite 594标记的山羊抗小鼠IgGProteintechSA00013-3
DAPISolarbioC0060
ID.vet商业ELISA试剂盒ID.vet--
Neobioscience商业ELISA试剂盒Neobioscience--
异丙基-β-D-硫代半乳糖苷Solarbio--
TMB底物Solarbio--
FITC标记抗小鼠CD3抗体Biolegend100204
APC标记抗小鼠CD4抗体Biolegend100412
PE标记抗小鼠CD8a抗体Biolegend100708
CCK-8试剂盒Beyotime--
TRIzol试剂TaKaRa--
Prime Script II 第一链cDNA合成试剂盒TaKaRa--
TB Green预混Ex Taq IITaKaRa--
Lightcycler 96实时荧光定量PCR仪Roche--
无缝克隆试剂盒Beyotime--
无内毒素质粒小提试剂盒IIOmega--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
重组病毒构建
转染质粒剂量(2.5 μg),转染试剂(Lipofectamine 3000),细胞系(BHK-21),感染MOI(未明确)
阅读提示:见Materials and Methods中'Construction of the recombinant virus'
病毒增殖动力学
MOI=0.1,时间点(2-72h),TCID50测定方法(Reed-Muench)
阅读提示:见Materials and Methods中'Replication kinetics'
小鼠安全性
小鼠品系(BALB/c雌性6周龄),剂量(105、106、107 TCID50),观察期14天
阅读提示:见Materials and Methods中'Safety and immunogenicity assessment in mice'
免疫原性
免疫剂量(106 TCID50),加强免疫时间(14 dpv),中和抗体检测方法(噬斑减少),流式细胞术染色抗稀释度(1:250)
阅读提示:见Materials and Methods中'Mouse immunization and challenge experiment'和'Flow cytometry analysis'
攻毒保护
攻毒剂量(PRV 200 μL 105 TCID50;SVA 50 μL 105 TCID50),攻毒途径(足垫/鼻内),样本采集时间点(1、3、6、10、14、21天)
阅读提示:见Materials and Methods中'Mouse immunization and challenge experiment'