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在各种疫苗形式中，活病毒载体疫苗由于能引起相对最强的免疫反应和最佳的保护效果，现已成为新型疫苗研发的重点，而病毒载体的选择是疫苗成功的关键。在现有的各种活病毒疫苗载体中，水疱性口炎病毒(VesicularStomatitisVirus，VSV)具有人群中血清阳性率低；能诱导粘膜免疫；基因组简单，易于规模化生产等突出的优点，被认为是最具有开发潜力的病毒疫苗载体之一。本课题选择VSV病毒载体作为疫苗研究的主要工具，开展了HIV和SARS-CoV疫苗的研究，并进一步构建了非复制型VSV载体以解决VSV的潜在安全问题。这些工作一方面为为HIV和SARS-CoV疫苗设计提供了新的研究思路，另一方面证明了非复制型VSV载体在疫苗研究中的可行性，为进一步应用和完善VSV疫苗载体打下了基础。
第一部分靶向gP41蛋白MPER区的HIV-1疫苗研究如何诱导出广谱而有效的中和抗体是HIV-1疫苗研究领域的重大挑战。根据对已知的5个广谱中和抗体的分析，发现其中3个中和抗体的识别序列位于gp41蛋白的跨膜前域(MPER，membrane-proximalexternalregion)内，提示MPER区可能是一个很好的疫苗设计靶点。本研究利用PERV(porcineendogenousretroviruses,猪内源性逆转录病毒)和HIV两种逆转录病毒在囊膜蛋白结构上的相似性，把gp41的MPER区与PERV囊膜蛋白p15E片段融合作为抗原进行免疫。初次免疫利用VSV病毒的膜结构呈递抗原，来模拟MPER区的天然构象，然后用可溶的Fc融合抗原加强。免疫得到的血清不仅特异识别膜上表达的gp41片段，而且能检测到一定的中和活性。这一工作将为针对gp41蛋白的HIV疫苗设计提供新的思路。
第二部分基于VSV载体的SARS-CoV疫苗研究重症急性呼吸综合症(SevereAcuteRespiratorySyndrome，SARS)是21世纪初出现的一种呼吸道传染病，严重威胁人类健康和公共卫生。其病原体是一种新的冠状病毒，被称为SARS冠状病毒(SARScoronavirus，SARS-CoV)。开发安全有效的SARS疫苗成为当前SARS-CoV研究的一个重点。鉴于冠状病毒的Spike(S)蛋白在病毒侵染宿主过程中发挥着关键作用，本研究首先把SARS-CoV的全长S蛋白作为抗原，连入VSV载体中开展免疫实验。免疫血清中只能检测到比较低的中和活性。为了增强血清中和滴度，我们采取VSV和MVA两种活病毒疫苗联合免疫的方式，并且用受体结合结构域(Receptorbindingdomain，RBD)作为加强抗原。结果显示这种组合不仅能诱导高水平的S蛋白结合抗体的产生，而且获得了高滴度的SARS-CoV假病毒中和抗体。这为设计安全高效的SARS疫苗提供了新的线索。
第三部分非复制型VSV载体的研制安全性问题是VSV病毒载体临床应用需要解决的关键问题。由于VSV的致病性与病毒的复制能力密切相关，因此构建非复制型病毒是是解决这一问题的最有效的手段。为了评价非复制型VSV载体的免疫效果，我们利用VSVΔG载体构建了表达CSFV病毒的主要表面抗原E2蛋白的猪瘟候选疫苗，通过小鼠免疫实验检测其诱导抗体及中和抗体的能力。结果显示非复制型载体具有一定的免疫原性，能刺激小鼠产生针对CSFV的中和抗体。这一工作对推进VSV载体走向临床应用，以及对新型猪瘟疫苗的开发具有现实意义。