腸道病毒71型3c嵌合病毒及其拯救方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于生物工程領域,具體涉及一種腸道病毒71型3C嵌合病毒及其拯救方 法和應用。
【背景技術】
[0002] 手足口病是全球性傳染病,世界大部分地區均有此病流行的報道。1957年在新西 蘭首次報道,1958年首次分離出柯薩奇病毒,并于1959年首次提出HFMD命名。早期發現 的手足口病的病原體主要為CoxA16型,手足口病與EV71感染有關的報道開始于20世紀 70年代初,1972年EV71首次在美國確認。此后EV71感染與CoxA16感染交替出現,成為 手足口病的主要病原體。其多發生于5歲以下兒童,可引起手、足、口腔等部位的皰疹,少數 患兒可引起肺水腫、無菌性腦膜腦炎等并發癥。個別重癥患兒病情進展較快,導致死亡。重 癥和死亡病例主要由EV71病毒感染引起。
[0003] 腸道病毒71型?V71)屬于小RNA病毒科(Picornaradae)腸道病毒屬 (Enterovirus)的成員,歸屬于人類腸道病毒A。EV71抗體在成人血清中的陽性率達到65% 以上,說明了這種病毒的廣泛傳播,每年春夏季溫度升高時都會進入感染高峰期,流行趨勢 從散發逐漸趨于有小型聚集性爆發。
[0004] 手足口病的相關科研工作起步較晚,發達國家擁有較好的科研平臺,亞太地區為 主要流行區域,但對EV71的基礎研究投入不夠,至今在臨床上還沒有有效的疫苗和藥物, 對EV71進行有效的預防和控制。由于腸道病毒71型屬于小RNA病毒科,所以其基因組的 人工操作較難,這給疫苗的制備增加了難度。
[0005] 因此目前對EV71的疫苗研究仍主要聚焦在傳統的滅活疫苗上,而此類疫苗的免 疫效果一般較低;雖然能夠誘導產生包括中和抗體在內的免疫反應,但不能誘導細胞毒T 淋巴細胞反應;誘導產生的免疫反應持續時間較短,需要多次接種;需要使用佐劑,制劑中 存在滅活劑,滅活劑對病毒抗原有影響;由于誘導的免疫反應水平較低,以及各個抗原成分 之間的疫苗應答不平衡,可能誘發疾病;一般不能通過自然途徑接種,不易產生局部免疫反 應。由于以上問題的存在,亟需研發新型疫苗,既能保留完整的免疫原性,有效刺激免疫應 答,又能避免感染性。此類疫苗的研制,需要對病毒基因組中各基因編碼區域的功能進行深 入研究和了解,這種深入了解還有助于篩選抗病毒藥物的靶點研究。
[0006] 反向遺傳學方法研究RNA病毒,是在質粒水平上來操作、研究RNA病毒,獲得的拯 救病毒表型穩定,操作方便,為EV71的深入研究提供了一個很好的基礎平臺。但迄今還沒 有合適的病毒作為疫苗研究的工具。
[0007] 現有技術中沒有研究者做EV71拯救病毒的,主要是存在技術偏見EV71的反向遺 傳學研究是無法實現的,此外由于EV71拯救病毒是一種新的病毒,所以在研究拯救方法時 就存在很大的不可預期性,如何克服這種不可預期性是現有技術中無法做到的。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的就是為了提供一種腸道病毒71型3C嵌合病毒及其拯救方法和應 用。
[0009] 為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
[0010] 一種腸道病毒71型3C嵌合病毒,拉丁文學名:(Humanenterovirus71 3C chimericvirus),保藏單位名稱:中國典型培養物保藏中心,保藏單位地址:湖北省武漢市 武漢大學校內,保藏日期:2015年6月24日,保藏編號:CCTCCNO.V201521。
[0011] 本發明病毒的形態特征描述:
[0012] 該病毒的顆粒為二十面體立體對稱的球形結構,無包膜和突出,直徑約24~ 30nm,核酸為單股正鏈RNA。EV71型病毒基因組編碼的四種結構蛋白VPl~VP4構成原聚 體,后者再拼裝成具有五聚體樣結構的亞單位,60個亞單位通過各自的結構域相互連接,最 終形成病毒的外殼。該病毒感染敏感細胞RD細胞后,形成的CPE特征為細胞變圓、固縮、折 光性增強,然后脫落。
[0013] 一種腸道病毒71型3C嵌合病毒的構建方法,步驟如下:
[0014] (1)以SDLYl(GenBank,HM188481. 1)全長cDNA為PCR模板,引物 1 (序列見表 2, SEQIDNo. 1)為上游引物,引物2 (序列見表2,SEQIDNo. 2)為下游引物擴增SDLYl株的 3C;
[0015] (2)以SDLY107(GenBank,JX244186. 1)全長cDNA為PCR模板,引物 3(序列見表 2,SEQIDNo. 3)為上游引物,引物4(序列見表2,SEQIDNo. 4)為下游引物擴增SDLY107 株的3D-3'UTR片段;
[0016] (3)采用融合PCR方法,以引物1(SEQIDNo. 1)為上游引物,引物4(SEQIDNo.4) 為下游引物將兩個片段連接起來得到融合片段3C(l)-3D-3'UTR(107);
[0017] (4)將(3)中融合PCR產物3C⑴-3D-3'UTR(107)克隆連接入pMD19-T載體,形 成pMD19-T-3C(l)-3D-3'UTR(107);
[0018] (5)將pMD19-T-SDLY107質粒以及步驟⑷得到的pMD19-T-3C(l)-3D-3'UTR(107) 質粒分別進行HindIII和XbaI雙酶切,回收酶切片段后,利用T4連接酶進行連接獲得重組 病毒質粒pMD19-T-107(l-3C);
[0019] (6)將步驟(5)得到的pMD19-T-107(l-3C)進行質粒擴增,并使用HindIII和XbaI 雙酶切,回收107 (1-3C),體外轉錄后轉染入RD細胞,37°C、5%CO2細胞培養箱中培養,傳代 3次以上直至細胞病變穩定即為腸道病毒71型3C嵌合病毒。
[0020] 所述步驟(5、6)中酶切的具體步驟如下:HindIII與XbaIFastDigestenzyme各 2. 5yL,質粒(5 中為pMD19-T-SDLY107質粒和pMD19-T-3C(l)-3D-3'UTR(107)質粒;6 中為 pMD19-T-107(l-3C)質粒)〈2.5yg,10XFastDigestGreenBuffer5yL,水補齊至50yl, 37°C酶切 3-4h。
[0021] 所述步驟(5)中具體為:將pMD19-T-107(l_3C)進行質粒擴增后雙酶切得到 107 (1-3C)、體外轉錄后進行RNA轉染,RD細胞轉染RNA后,37°C二氧化碳培養箱中培養以期 病毒的拯救,通過每日觀察細胞病變發現拯救病毒顆粒的出現,當CPE達到90%病變時,凍 融一次(避免多次凍融)收獲上清即為第一代拯救病毒;取第一代拯救病毒接種細胞培養 板中(優選取500y1接種24孔細胞培養板中),放入37°C二氧化碳培養箱中繼續培養,培 養5天后未出現明顯的CPE,凍融一次(避免多次凍融),10,OOOg離心IOmin收獲上清,命 名為二代拯救病毒;繼續上述步驟接種二代病毒,約36h后出現病變,72h后病變達到90 %,凍融三次收獲病毒。反復操作傳代3次以上直至細胞病變穩定即為拯救成功的病毒。
[0022] 上述腸道病毒71型3C嵌合病毒在制備疫苗中的應用。
[0023] 本發明的有益效果:
[0024] 腸道病毒71型3C嵌合病毒的拯救提供了一個研究平臺。EV71的3C嵌合病毒株 為研究3C編碼區在病毒致病機制中的作用、抗病毒藥物研究和疫苗研制均提供了研究平 臺。并為其他同類病毒的拯救提供了技術方法。
【附圖說明】
[0025] 一種腸道病毒71型3C嵌合病毒,拉丁文學名:(Humanenterovirus71 3C chimericvirus),保藏單位名稱:中國典型培養物保藏中心,保藏單位地址:武漢市武昌珞 珈山武漢大學,保藏日期:2015年6月24,保藏編號:CCTCCNO.V201521。
[0026] 圖1為pMD19-T-107全長質粒圖;
[0027] 圖2擴增EV71全長基因組的示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0029] 1材料與方法
[0030] I. 1實驗材料
[0031] I.I. 1細胞與病毒
[0032] 所用細胞為人橫紋肌肉瘤細胞(rhabdomyosarcomacells,RD)。RD細胞生長 至對數生長期時接種病毒,待細胞病變至80%左右時,-40°C和室溫之間反復凍融三次后 4°C10,OOOg離心10分鐘收獲,儲存于_80°C冰箱中。
[0033] I. 1. 2實驗試劑
[0034] 所用主要試劑為病毒RNA提取試劑盒(OMEGA,中國)、DNA膠回收試劑盒和質粒提 取試劑盒(0MEGA,中國);逆轉錄試劑盒(T0Y0B0,日本);體外轉錄試劑盒(Promega,美 國);高效保真酶PrimeSTARGXLDNAPolymerase、pMD19_T(TaKaRa,中國);限制性內切 酶、轉染試劑(Thermo,美國);細胞培養基、血清(HyClone,美國);引物由上海生工生物工 程股份有限公司合成;測序由上海博尚生物技術公司完成。
[0035] 1.2實驗方法
[0036]L2. 1 擴增EV71SDLY107 與SDLYl株病毒的cDNA
[0037] 使用OMEGA公司的ViralRNAkit試劑盒提取SDLY107與SDLYl株病毒的RNA,使 用T0Y0B0 公司的ReverTraAceqPCRKi