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疫苗通常是预防病毒性疾病的有效手段之一,其中减毒活疫苗已用于预防多种病毒性感染。这类疫苗可同时诱导体液和细胞免疫反应,而且往往一次免疫即可获得免疫保护。然而出于安全考虑,例如疫苗株重返回有毒株,减毒HIV-1疫苗不可能直接用于人体。 HIV-1 VLP与活病毒颗粒类似,无致病性,不存在减毒活疫苗的安全性问题。VLP可以诱导体液和细胞免疫反应,并且通过基因工程的方法可以对其进行改造以增强其免疫原性。 尽管HIV-1 VLP作为免疫原有广阔的前景,但目前的HIV-1 VLP表达系统仍有许多不足,比如:产量较低,Env剪切差,重组病毒污染,重复性差等。 为了克服目这些缺点,开发出一种采用稳定转染果蝇S2细胞来制备HIV-1 VLP的系统。S2细胞被广泛应用于外源蛋白的高效表达,包括HIV-1胞膜蛋白。研究表明HIV-1 Env在S2表达系统中能够被正确剪切。为了克服HIV-1Env的多态性,采用计算机模拟的方法分别将B和C亚型HIV-1 Env基因中相对保守的序列予以保留而人为构建了ConB和ConC Env,希望藉此能够将免疫原和流行病毒株的序列差异最小化,从而提高HIV-1 VLP的免疫原性。 据此提出如下假说:果蝇S2细胞能够高效地表达HIV-1 VLP,并且将保守Env表达在HIV-1 VLP的表面可以提高VLP的免疫原性。 为了验证该假说,用Env,gag(Pr55),Rev以及pCoBlast筛选标记的表达质粒共同转染S2细胞,建立了稳定表达HIV-1 VLP的S2细胞株。最后对S2细胞表达的HIV-1 VLP进行了仔细研究,包括HIV-1 VLP的表达、加工、Env糖基化、VLP形态以及其抗原性,并且在小鼠体内对其免疫原性进行了研究。其中稳定表达HIV-1 VLP的S2细胞系的构建以及体外表达、加工、Env糖基化和VLP形态的研究工作由宋宇峰博士完成。在本论文中,主要完成了HIV-1 VLP的抗原性及免疫原性研究。 研究结果表明:S2细胞表达的HIV-1 VLP具备较好的抗原性,包含广谱中和抗体2G12,VRC01,b12和4E10的中和表位。其免疫原性较强,在CpG佐剂下,异源DNA初免-VLP加强能够诱导出很好的ELISA结合抗体、中和抗体、ADCC和ADCVI抗体反应,以及HIV-1 Env和gag特异性CD8和CD4 T细胞反应。但对中和抗体活化需佐剂或组合策略辅助,即中和表位的免疫原性有待进一步提高。综上所述,本研究表明稳定转染S2细胞表达的HIV-1VLP可以作为一种理想的HIV-1疫苗的有效组分。