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每年全球新发癌症病例中5%是由人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)引发的癌症(包括女性宫颈癌、阴道癌、男性阴茎癌等),其中宫颈癌病例一直高居于女性恶性肿瘤疾病的第二位。在国内,每年据统计有将近10万例之多的宫颈癌病例产生,且发病越来越趋于年轻化。而99.7%的宫颈癌病例都是因HPV感染所引发的,所以HPV疫苗的研发一直是世界各国争相研究的热点。目前,默克公司的Gardasil(?)、史克公司的Cervarix(?)为先后上市的两大宫颈癌疫苗以及默克公司的Gardasil(?)9。这三种疫苗的主要成分均是由HPV的重组病毒样颗粒(virus-likeparticles,VLPs)构成。研究表明一定条件下VLP能够在体外自组装,其具有与真病毒颗粒相似的构象和近乎相同的中和表位,进入机体后能够激发体内相应的免疫应答,预防HPV病毒的入侵,且VLP不包裹遗传物质DNA不具有相应的复制能力,已被作为主流的HPV疫苗形式。但真核表达系统带来昂贵的成本、复杂的生产工艺以及随着抗原种类以及剂量增加带来更多的不良反应等问题,迫切需要一类生产成本低廉、安全系数高、保护范围更加广谱的HPV疫苗。而本研究利用大肠杆菌表达系统构建重组的近源型别间的环替换VLP达到交叉保护的效果为型交叉疫苗设计的出发点,并对其重组蛋白的各方面性质及免疫效果进行分析,筛选出具有交叉保护的嵌合VLP,发现环替换的设计的单一免疫原可以达到与野生型相当的交叉保护的效果,且相比多价免疫原而言,安全性更加有保障。以此为我们今后的广谱疫苗的研发提供了新的思路和重要的指导作用。首先,本研究以亲缘关系较近的HPV16、35、31三个型别作为研究对象,先后构建HPV16、35及HPV16、35、31的BC、DE、EF、FG及HI五个环区替换的表达载体,再利用实验室以建立的大肠杆菌表达系统进行表达并经两步的层析获得突变L1蛋白,在组装溶液中组装为VLP。其次,对这些重组VLP完成相关的性质分析。在负染电镜下观察,VLP呈直径55 nm左右的球形颗粒。HPSEC和AUC分析结果发现大部分重组VLP纯度都可达到90%以上且形态均一。DSC实验结果也证明突变VLP热稳定性与野生型无明显差异。最后,对突变VLP的抗原性和免疫原性进行分析。利用ELISA间接法发现个别环替换后的突变VLP与抗体的结合能力会发生明显的改变。随后对突变VLP免疫原性进行系统的免疫评价并筛选出交叉保护效果最佳的H16-35FG-31EF、H35-16FG-31BC 为候选疫苗。综上所述,本研究利用大肠杆菌表达系统构建重组的HPV16/35/31环替换VLP,其形态、大小、热稳定性等各方面性质与野生型相似。并通过免疫原性评价筛选出交叉保护效果最优的突变蛋白。以本论文实验思路指导今后的HPV广谱疫苗的研发,有望在不久的将来看到型交叉疫苗的上市,为人类健康作出贡献。