单纯疱疹病毒Ⅰ型（Herpes simplex virus 1,HSV-1）作为人类疱疹病毒α亚科的成员之一,其主要特征是可以在感染机体并形成上皮组织的病理损伤之后,长期潜伏在三叉神经节中形成终身感染,当机体受到非特异性刺激,如发热、寒冷、机体免疫力低下等时,会实现HSV-1潜伏状态的再激活。而HSV-1感染导致的潜伏过程的建立、维持和再激活的路径,是基于感染过程的必要而形成的一系列生物学系统策略,它从另一面展现了 HSV-1在进化中形成的非常有效的感染策略。而这种在机体水平上HSV-1潜伏感染和反复发作的特定病理学效应,与其复杂的结构与机体的免疫系统之间多层次、不同类型的相互作用有很大的关系。从某种意义看来,这种相互作用中产生的机体免疫反应及其保护效果的不足提示了病毒感染策略的成功,亦是HSV-1感染的临床治疗和预防难以奏效的原因。过去的HSV-1疫苗策略研发重点关注于包膜糖蛋白,如gB、gD、gE等,但HSV-1的结构特征之一是其可以编码80多种蛋白质,病毒包膜糖蛋白只是其中很小的一部分。因此除了病毒糖蛋白,其他HSV-1编码的蛋白质,如形成A、B、C三种不同形式的多种核衣壳分子,又与机体的免疫系统存在什么样的免疫相互作用,以及这种相互作用如何影响整个机体的抗病毒免疫反应的形成和表型特征还没有清楚的认证。因此针对HSV-1感染宿主过程中具有重要结构意义的核衣壳的免疫原性及其与机体免疫系统的相互作用过程进行研究,将有利于我们更加深入的理解HSV-1核衣壳蛋白的免疫学特性及其与机体抗病毒免疫的相互关系。基于以上的事实,本研究第一部分利用pET32a载体克隆10种HSV-1的主要核衣壳蛋白,进行原核表达获得纯化蛋白。同时在对BALB/c小鼠进行HSV-1野毒株的滴鼻感染后的35天时利用ELISpot的方法进行的细胞特异性反应检测中发现,这10种衣壳蛋白都可以作为相应的特异性CTL反应的靶分子而诱导明显增强的T细胞免疫应答。进一步利用免疫沉淀的方法将第35天血清与纯化的10个衣壳蛋白进行共孵育免疫沉淀,可以发现血清中产生了针对UL25、UL26.5的特异性抗体,这和我们其他的相关工作共同说明了这两种蛋白可能是HSV-1感染机体后诱导机体产生抗体的优势抗原。在随后我们对HSV-1优势抗原UL25、UL26.5进行了表达特性、免疫学特性的分析表明,优势核衣壳蛋白UL25、UL26.5虽然能够促使机体产生特异性抗体表达,但基于病毒结构的复杂性及其具备的多种潜在的免疫逃逸机制,仅仅针对这些衣壳蛋白的特异性抗体并不足以形成机体对HSV-1的免疫防御。因此,在此基础上,第二部分的实验我们首先利用TMT蛋白质组学的方法对UL25和UL26.5两种抗原蛋白对上皮细胞内天然免疫反应系统的作用特征做了初步分析,结果发现UL25和UL26.5基因转染Vero细胞后,HSV-1相关的天然免疫差异蛋白p62/SQSTM1、BCL-10、STAT3、IFI16等都出现明显的降低,提示UL25和UL26.5优势抗原可能参与了 HSV-1的免疫逃逸。随后用这两种我们理解为病毒的优势编码蛋白10μg/只腹腔免疫小鼠3次,之后做野毒株的滴鼻攻毒,结果显示小鼠HSV-1临床症状显著减轻。有趣的是,小鼠在感染后第14天出现了 CD4+T细胞数量的降低以及CD8+T细胞的升高,对T细胞的mRNA转录谱分析,发现升高的CD8+T细胞亚群主要为杀伤性T细胞。后续通过ELISpot检测发现UL26.5、UL25+UL26.5重组蛋白能够特异性的刺激HSV-1感染小鼠的T细胞产生IFN-γ。以上的分析表明UL25、UL26.5免疫后可能诱导了小鼠机体的高特异性T细胞免疫反应。为进一步验证T细胞在UL25、UL26.5编码蛋白诱导的保护性免疫反应中发挥的作用,本研究接着收集UL25、UL26.5、UL25+UL26.5三次免疫后小鼠的T细胞,将其被动回输给空白的BALB/c小鼠,48h后经鼻进行HSV-1感染,结果显示虽然UL25和UL26.5编码的蛋白所特有的病毒抗原特异性T细胞反应具体的机理仍然尚不清楚,但可能IFN-γ升高的特异性细胞免疫能力,确实缓解了小鼠死亡率、临床症状。但是现有结果表明,这两种结构蛋白作为免疫原对机体的免疫并不能为机体提供完全的保护作用。因此,针对HSV-1 UL25、UL26.5这两种优势抗原的抗病毒免疫研究提示,HSV-1利用这两个优势抗原在感染过程中消耗免疫反应中的抗体资源,并能够诱导机体产生明显的细胞免疫反应。尽管目前尚不完全清楚病毒这一策略的分子机理,但利用HSV-1 UL25、UL26.5所能激起的特异性抗体反应和细胞免疫的特性,作为激发机体的免疫系统功能的诱饵功能,使这种病毒策略应用于mRNA疫苗的设计理论上可以加强目的抗原的免疫原性。我们的初步实验将这两种优势抗原与SARS-CoV-2 S1抗原相联,探究能否通过优势抗原的功能,增强S1抗原激发相应的免疫应答。初步结果提示,在未考虑mRNA分子的5’-UTR和3’-UTR元件的前提下,该优势抗原能够协同增强SARS-CoV-2的mRNA疫苗抗原的细胞免疫及抗体反应。因此,本工作的研究结果对HSV-1核衣壳优势抗原与机体免疫系统的相互作用提供了新的理论线索,并提出了一个新的mRNA疫苗的构建技术策略。