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登革病毒(Denguevirus,DV)是黄病毒科的单股正链RNA病毒,有4种血清型,均可以引起登革热(Classicaldenguefever,DF)和登革出血热/登革休克综合征(Denguehemorrhagicfever/Dengueshocksyndrome,DHF/DSS),广泛流行于热带和亚热带地区。每年DF病例超过1亿,DHF病例约50万。WHO已将DHF/DSS、肝炎、疟疾、结核列为全球流行最严重的传染病。但DV的发病机理不明,临床治疗也主要是支持对症为主。
目前,关于DHF/DSS发病机制的看法主要有三种:①抗体依赖增强(Antibody-dependentenhancement,ADE)理论:认为DV特异性IgG所引起的免疫增强效应导致出现DHF/DSS的病理变化;②病毒因素致病理论:认为病毒毒力或复制能力等因素是导致严重疾病的原因;③免疫病理反应理论:认为交叉反应性T细胞介导的细胞免疫损伤是DHF/DSS的主要病理机制。有人甚至认为,高病毒滴度、再次感染和DV2是发生DHF/DSS的三个主要因素。而疫苗研究重点集中在研制四价疫苗,希望能同时抵抗四型DV的感染,减毒四价活疫苗曾一度被认为是最具前景的候选疫苗。但迄今为止,仍然没有获得既安全又有效的疫苗。
基于近年来DHF/DSS患者数明显增加和临床上无有效防治手段的现状,被动免疫或者说是治疗性抗体策略引起了研究者的关注。这种方法早在19世纪末就已经发现并应用,在20世纪30年代被广泛使用,但由于当时的抗体制备水平有限和免疫知识背景的缺乏,这一方法在40年代被禁止。近年来,抗体技术在制备、纯化或人源化等方面均取得了较大的进步,被动免疫治疗或者治疗性抗体的策略再次成为焦点。大量的体外和体内实验均已证明:抗体尤其是中和抗体能有效阻止病毒感染宿主细胞。所以,无论从研究DV病理机制角度,还是从研发疫苗角度,获得高质量的特异性抗体具有重要意义。
本试验以传统方法制备登革病毒2型(Denguevirustype2,DV2)Tr1751株的小鼠单克隆抗体(Monoclonalantibodies,mAb),并鉴定其特性,期望能获得多株抗DV的mAb,为后续研究DV的致病机理,以及疫苗的研发提供初步的免疫学工具。
本研究主要结果与结论如下:1.获得了三株分泌DV特异性mAb的杂交瘤细胞株:本实验以含高滴度DV2的Blab/c乳鼠脑匀浆为免疫原,按步骤多次免疫Blab/c小鼠。用PEG4000将免疫小鼠脾细胞和Sp2/0细胞进行融合,再采用HAT培养液筛选,存活的杂交瘤细胞进行克隆化培养,通过酶联免疫吸附实验(Enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)确定阳性株。之后反复采用细胞记数稀释法和ELISA进行筛选,直至阳性率为100%,从而获得分泌DV特异性mAb的杂交瘤细胞系。各经5次克隆化后,获得了3株稳定分泌mAb的杂交瘤细胞系,分别命名为B152、I1、I9。
2.间接免疫荧光染色证实mAb的特异性:本实验针对三株mAb分别设置了一般感染组和正常对照组,即分别将感染和未感染DV2的ECV304细胞固定在玻片上进行染色。以腹水mAb为一抗,羊抗小鼠IgG-FITC为二抗,荧光显微镜观察结果。一般感染组中病毒抗原被强染,病毒抗原多集中在细胞质的一侧,呈“火焰”状、“流星”状,还有分布于核周的病毒抗原有时也被强染。而正常对照组中,均无特异性染色出现。阳性对照(小鼠抗DV2血清为一抗)的一般感染组中强染的病毒抗原在形态和分布上都与mAb相似,但荧光亮度更强,进一步确证了mAb的特异性。
另外,在腹水mAbB152染色中还发现,除分布于核周的病毒抗原外,还有病毒以外的细胞成分被强染,阳性反应呈线性和网状分布于细胞胞浆区,类似细胞的微丝骨架,而且在未感染DV2的细胞中也发现了线性和网状的微丝样着色。利用mAbB152和Phallodin-TRITC(特异性显示微丝)进行双染色,发现病毒感染后出现的环状微丝可同时被mAbB152强染。所以,该株抗体可能既识别病毒抗原,也识别细胞骨架的微丝成分。
3.PRNT证明mAb具有中和特性:将VERO细胞接种于24孔板,生长至单层。将已测定滴度为9×105PFU/ml的DV2稀释到约90PFU/0.1ml。设腹水单抗组和正常小鼠血清组进行噬斑减少分析,每组按1:10、1:40、1:100、1:160、1:640的比例分别稀释。取稀释的病毒液0.5ml和各稀释度的腹水单抗或正常小鼠血清0.5ml混匀,37℃水浴1h,感染培养于24孔板的VERO细胞,约7~8d后结晶紫染色计数PFU发现:阳性对照孔的平均PFU为90;阴性对照孔PFU均为0;加腹水单抗组PFU均有不同程度的减少,并且随抗体浓度增加而明显;正常鼠血清对照组在1:10浓度时,也对PFU有较大的影响。但在1:40及其以上稀释度时,对PFU则无明显影响。说明三株腹水mAb都对DV2有中和作用。计算三株mAb的50%噬斑阻断浓度(50%plaqueinhibitionconcentration,IC50):I1在1:160左右,I9在1:100左右,B152在1:40左右。
4.Westernblot证明mAb识别DVE蛋白的抗原表位:本实验设检验组和对照组:检验组为浓缩的DV2样本,对照组为C6/36细胞样本。各样本经SDS-PAGE后,凝胶转印到醋酸纤维膜上。三株腹水mAb分别为一抗,并设小鼠抗DV2血清为阳性对照、不加抗体为二抗本底对照。以HRP标记的羊抗小鼠血清为二抗,DAB显色。(1)不加一抗的检验组和对照组均无显色;(2)小鼠抗血清的检验组有多条显色条带,而对照组无显色;(3)mAb组:对照组无显色,而检验组只有一处显色条带,且3株单抗显色条带粗细不同,显示mAb亲和活性不同,或腹水mAb的滴度不同。氨基黑染色显示Marker条带,发现mAb显色带的相对分子质量(Molecularweightratio,Mr)比66200略小,大于43000,判断是病毒E蛋白区(Mr=55000~60000)。E蛋白是最有可能诱导产生中和抗体的DV结构蛋白,结合PRNT,确认3株mAb为识别E蛋白中和抗体。