Clade2.3.4.4 H5N2亚型禽流感疫苗候选株的构建

2015年秋季以来,clade2.3.4.4的H5N2亚型禽流感病毒(AIV)分离率逐渐增加,成为我国华东地区流行的优势毒株。经遗传进化分析发现,与抗原性相关的血凝素(HA)氨基酸呈现出一定规律的进化趋势,导致抗原性发生变化。研究以A/Puerto Rico/8/34(H1N1,PR8)AIV为内部基因供体,以clade2.3.4.4中的H5N2亚型毒株A/chicken/Yangzhou/YZ1111/2015(YZ1111)的表面抗原HA和神经氨酸酶(NA)为外部基因供体,并删除YZ1111株HA基因中编码多碱性氨基酸的序列,通过反向遗传操作,成功拯救出1株重组病毒r YZ1111。r YZ1111在鸡胚和MDCK细胞上均具有较好的繁殖性能,对SPF鸡胚和鸡均无致病性。表明在分析H5N2亚型AIV抗原变异的基础上研发出疫苗候选株,为防控变异的clade2.3.4.4 H5N2亚型禽流感提供了备选疫苗。     

Clade2.3.2 H5N1亚型禽流感疫苗候选株的构建

近年来Clade2.3.2H5N1亚型的禽流感病毒逐渐成为我国及越南等其他一些国家流行的优势毒株,并呈现出一定变化规律的氨基酸进化趋势。本研究以A/Puerto Rico/8/34(H1N1)(PR8)AIV为内部基因供体,以Clade2.3.2H5N1亚型AIV A/chicken/Yangzhou/1117/2011(YZC3)为表面抗原血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)基因供体,通过反向遗传操作,在符合人类疫苗生产标准的COS-1细胞中救获低致病性的疫苗毒株。结果成功拯救出1株重组病毒rYZC3,该病毒在鸡胚和MDCK细胞上均具有较好的繁殖能力,对SPF鸡和鸡胚无致病性。本研究为防控当代流行的H5亚型禽流感提供了良好的疫苗候选株。     

第2.3.2.1分支H5亚型禽流感变异株候选疫苗株的构建及免疫效力试验

第2.3.2.1分支H5N1亚型禽流感病毒(AIV)抗原性目前已发生显著变异。为应对变异株可能引发的流行,利用反向遗传技术,以鸡胚适应毒A/Puerto Rico/8/34(PR8)的内部基因为骨架,以H5N1亚型AIV A/duck/JS/ZJ/2016(H5N1)(ZJ,第2.3.2.1d分支)、A/Chicken/SD/YT/2015(H5N1)(YT,第2.3.2.1e分支)的基因组为模板,扩增其HA及NA基因,并对HA基因进行修饰,去除裂解位点处的多个碱性氨基酸,使其获得低致病性AIV的分子特征,成功构建了第2.3.2.1分支H5N1亚型AIV疫苗候选株rZJ和rYT。抗原性分析显示,rZJ和rYT与Re-6疫苗株之间的抗原性已有显著差异。免疫效力试验表明,rZJ和rYT重组灭活疫苗免疫21 d的平均HI抗体效价分别达到8.8 log2和8.9 log2,说明重组疫苗具备良好的免疫原性。免疫攻毒保护试验表明,rZJ和rYT重组灭活疫苗可以提供SPF鸡抵抗同源H5N1病毒100%的保护,而针对第2.3.2.1分支的Re-6疫苗仅能提供大约40%和30%的保护。利用反向遗传技术构建的rZJ和rYT重组候选疫苗株为该分支病毒的防控提供了技术支持。     

采用反向遗传学技术构建clade7..2 H5N2亚型禽流感病毒高产疫苗株

为构建H5N2亚型禽流感病毒(AIV)高产疫苗株,研究采用反向遗传操作技术删除Clade 7.2 H5N2亚型AIV A/chicken/Shanxi/Q6/2013(wt-Q6株)血凝素(HA)基因多碱性氨基酸序列,以wt-Q6株HA和神经氨酸酶基因为供体,结合A/Puerto Rico/8/34(H1N1)(PR8)AIV的6个内部片段骨架,构建针对此种变异的H5亚型AIV疫苗株,成功拯救出一株重组病毒r Q6/PR8。该病毒在鸡胚和MDCK细胞上均具有较好的繁殖滴度,对SPF鸡胚和鸡无致病性,具有低毒高产的特性,符合疫苗候选株的标准。     

鸭源H5亚型禽流感全禽源分子标记疫苗候选株的构建

为了开发用于南方水禽且适合血清学监测的H5亚型禽流感疫苗,作者通过反向遗传技术,删除A/mallard/Huadong/S/2005(H5N1,S株)病毒HA编码多碱性氨基酸序列,使之成为低致病特征,分别与A/duck/England/1/1956(H11N6,E株)和A/Chicken/Shanghi/F/98(H9N2,F株)的NA组合,再以本室禽源高产病毒F株的6个内部片段为骨架,构建全部基因都来自禽流感的疫苗株.成功拯救出2株重组病毒,分别命名为rH5N6/F和rH5N2/F,并引入分子标记N6和N2.重组病毒在鸡胚和MDCK细胞上均具有较好的繁殖能力,且rH5N6/F更适合在鸡胚中生产,对SPF鸡和鸡胚无致病性.重组病毒在clade2.3.4毒株中具有很好的抗原代表性,引入的分子标记有利于血清学监测的区分,为防控水禽H5亚型禽流感提供了良好的疫苗候选株.     

利用反向遗传技术构建细胞高适应性的H9N2流感病毒

H9N2亚型禽流感病毒通常在鸡胚上增值性能高,但在细胞上增值能力差。为了获得在细胞上高效表达H9N2亚型禽流感HA和NA抗原的疫苗株,通过反向遗传操作技术将A/Chicken/Shanghai/441/2009(H9N2,SH441)的HA和NA基因与A/Puerto Rico/8/34(H1N1,PR8)的6个内部基因进行人工重组,拯救并获得了1株禽流感重组病毒441-PR8,并对它的生物学特性进行了研究。结果表明,重组病毒441-PR8株在细胞上的增殖能力明显高于野生毒株SH441,该重组病毒有望成为H9N2亚型禽流感疫苗研制的候选毒株。     

Clade7.2 H5N1亚型禽流感重组病毒疫苗株的构建及免疫效力评价

致病性禽流感病毒(AIV)编码HA抗原基因的不断进化,进而出现抗原性变异是导致原有疫苗无法提供完全免疫保护的主要原因,因此需要构建并更新疫苗株。本研究在系统分析AIV病毒抗原性基础上,采用反向遗传操作系统,以A/Puerto Rico/8/34(PR8)的内部基因为骨架,以clade7.2 H5亚型A/chicken/He Bei BD/SC007/2012(CK/BD/2012)的c DNA为模板经SOE-PCR扩增,将高致病性AIV的HA基因编码裂解位点序列336PQIEGRRRKR348突变为低致病性特征的336PQRETR343序列,以A/chicken/Shanxi/2/2006(CK/SX/2/2006)作为NA基因的供体,构建clade7.2 AIV疫苗候选株r PR8-BD/2012,并对其进行生物学特性和免疫原性评估。结果显示,该疫苗候选株对鸡胚无致病性,能够在鸡胚中高滴度生长(9 log2),静脉内接种致病指数(IVPI)为0,对雏鸡无致病性。将r PR8-CK/BD/2012作为种毒,按照常规方法制备灭活疫苗,免疫4周龄SPF雏鸡,免疫3周后对亲本强毒株的HI平均抗体效价达7.2 log2;采用亲本强毒A/chicken/He Bei BD/SC007/2012和同分支异源强毒株A/chicken/He Bei/SD001/2013以105 EID50剂量攻击,免疫组均能够得到完全保护。以上结果表明r PR8-CK/BD/2012疫苗候选株具有鸡胚适应性、生物安全性和良好的免疫原性,可以作为有效防控clade7.2 H5N1 AIV的疫苗株。     

禽H9N2亚型重组流感病毒疫苗候选株的构建及其免疫效果评价

以G57基因型分离株A/Chicken/Jilin/DH104/2012(H9N2)为HA和NA基因的供体,以A/Swan/Jilin/SN8/2009(H11N6)的6个内部基因作为疫苗候选株的骨架,利用反向遗传技术拯救了1株重组H9N2亚型禽流感病毒疫苗候选株rDH104。将该重组病毒灭活后免疫7日龄SPF鸡,28日龄加强免疫1次,血清HI抗体保护水平至少可以维持58d,表明该重组病毒具有良好的免疫原性。本试验为研制与当前H9N2亚型禽流感病毒流行株抗原性相匹配的候选疫苗株提供了依据。     

圈养白虎H5N1亚型禽流感病毒的分离鉴定及其HA和NA基因的生物信息分析

采集某动物园病死白虎(Panthera tigers)的组织样本,置于灭菌的PBS中充分研磨,离心后取上清液并加入双抗后,接种于9~10日龄鸡胚,分离到1株具有血凝性的病毒。HA和HI试验表明该病毒为H5亚型禽流感病毒;HA和NA基因序列分析表明该病毒为H5N1亚型禽流感病毒,其HA基因属于Clade 2.3.2.1分支。结果表明:该虎感染了H5N1亚型禽流感病毒,本试验对我国圈养野生虎流感疾病的防控具有重要作用。     

H9N2亚型禽流感病毒HA蛋白S145N变异株致病性及抗原特性

为确定近年来H9N2亚型禽流感病毒(AIV) HA蛋白S145N点突变对病毒毒力变化和抗原性变异的影响,笔者对从全国不同地区分离的12株H9N2亚型AIV HA蛋白S145N变异株和HP疫苗参考株进行了半数鸡胚感染量(EID50)、半数鸡胚致死量(ELD50)、平均鸡胚致死时间(MDT)、雏鸡脑内致病指数(ICPI)、鸡静脉致病指数(IVPI)和8周龄SPF鸡感染排毒试验,并与抗H9N2亚型AIV HP参考株HA蛋白单抗2A4和F6的血凝抑制(HI)和中和反应特性进行测定.结果发现,H9N2亚型AIV HA蛋白S145N变异株毒力偏强,能引起部分SPF鸡发病和死亡,感染8周龄SPF鸡排毒时间更早,排毒期更长.单抗2A4和F6不能抑制H9N2亚型AIV HA蛋白S145N变异株的血凝特性,也不能中和病毒感染CEF细胞.研究结果表明,H9N2亚型AIV呈现变异趋势,有毒力增强和抗原性变异毒株出现.S145为H9N2亚型AIV HA蛋白的1个抗原位点,是血凝抑制抗体结合的位点,但有该位点漂变导致抗原变异毒株出现,并可逃避免疫作用.这提示该病的防控面临着新的挑战.     

上海市三株H9N2鸭禽流感病毒全基因遗传进化分析

为了解上海市鸭群中H9N2亚型禽流感病毒（Avian influenza virus,AIV）的遗传变异特征,以及与疫苗株A/Chicken/Shan dong/6/1996和A/Chicken/Shanghai/F/1998之间的遗传距离,对2007年和2009年分离自上海市鸭气管和泄殖腔样品采用荧光RT-PCR检测,将H9亚型禽流感病毒核酸阳性样品处理后,经鸡胚尿囊腔接种分离病毒,HI进一步确定血凝素（haemagglutin,HA）亚型,随后进行了全基因测序,并结合GenBank中的相关序列进行遗传进化分析。结果表明：3株分离毒株为H9N2亚型鸭禽流感病毒,HA蛋白裂解位点的氨基酸组成为PARSSRGLF,符合低致病性禽流感病毒特征,均属于经典的H9N2 Ck/Bei群系;NA基因均属于Y280系;NP、PA基因和A/Goose/Guangdong/1/1996（H5亚型）归为一群;PB2和M基因属于Qa/HK/G1/97系;NS基因仍为Ck/Bei系;2007年的分离株和2009年的分离株在PB1基因上分属不同亚群。3株病毒的HA1基因与疫苗株A/Chicken/Shandong/6/1996和A/Chicken/Shanghai/F/1998之间的遗传距离均大于7%。由此可见,3株鸭H9N2亚型毒株可能是由不同禽流感病毒基因亚群间发生自然重排的产物,现有疫苗对分离株的保护性需要进一步评估。     

H9N2亚型禽流感病毒糖基化位点突变株的构建与生物学特性研究

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)HA蛋白第200位N-糖基化位点的功能,利用流感病毒8质粒反向遗传系统拯救出重组病毒r-WZP株(缺失HA基因第200位N-糖基化位点)和r-WZP200株(含有HA基因第200位N-糖基化位点)。两株病毒的内部基因来自病毒株A/Puerto Rico/8/34(H1N1),HA基因与NA基因均来自H9N2AIV流行毒株。结果表明,两株病毒均能够在SPF鸡胚中稳定增殖,这一位点的缺失致使病毒与鸡红细胞的结合能力下降,HA效价热稳定性提高,对SPF鸡胚的致死能力增强,对进一步研究H9N2亚型AIV HA蛋白N-糖基化位点的功能具有重要的参考价值。     

H9N2亚型禽流感流行分析及疫苗毒株的筛选

本研究旨在筛选新型免疫原性好、广谱的优秀 H9亚型禽流感病毒疫苗株。通过 H9N2分子流行病学调查对分离得到的37株禽流感 H9N2亚型病毒进行 HA 基因分子遗传进化及其关键位点分析,利用交叉 HI 效价及鸡胚中和试验分析毒株间毒力及其相关性,制备疫苗用毒株进行免疫攻毒保护试验。结果显示,从37株病毒中选出12株病毒作为代表,分为3个分支,同分支之间交叉 HI 效价及中和效价最高。HI 试验及鸡胚中和试验均显示同分支毒株间的相关系数高。免疫攻毒保护试验显示同分支疫苗株安全性高。表明我国禽流感 H9N2亚型情况复杂,且疫苗保护效果与疫苗株的抗原匹配性密切相关,生产多种分支 H9疫苗株联合更有利于控制 H9型禽流感,     

湖北地区鸡源H9N2亚型禽流感病毒的分离鉴定及遗传进化分析

为了分离鉴定病鸡排泄物中的禽流感病毒,并分析其遗传背景,通过鸡胚接种试验区和病毒特异性抗体中和试验区,从病鸡排泄物中分离鉴定出2株禽流感病毒,分别命名为A/chicken/Jinmen/JM0305/2017(JM0305)和A/chicken/Daye/DY0602/2017(DY0602)。利用禽流感病毒亚型特异性抗体中和试验区和基因测序分析等方法对2株禽流感病毒进行亚型鉴定。结果表明,2株禽流感病毒均属于H9N2亚型。为了解这2株H9N2亚型禽流感病毒的生物学特性,对其全基因组进行了分析以及毒力测定。结果显示,将2株毒株感染雏鸡后,未产生明显的禽流感临床症状,2株H9亚型禽流感病毒的MDT值分别为72.0h和91.2h,HA裂解位点处的氨基酸序列均为-PSRSSR/GL-,表明2株禽流感病毒均属于低致病性禽流感。遗传进化分析表明2株病毒的HA基因均在H9亚型分支上,NA基因均在N2亚型的分支上;通过进化树分析表明2株病毒属于以A/chicken/Beijing/1/94(H9N2)为代表的欧亚谱系。该结果为进一步研究鸡源H9N2亚型禽流感病毒分子进化奠定了基础。     

2012年上海地区发病鸡群H9N2亚型禽流感病毒的变异分析

为了了解2012年分离自上海发病鸡群的H9N2亚型禽流感病毒（Avian influenza virus, AIS）的遗传变异特征,采集发病鸡群中病死鸡气管、肺、脑和肾脏等内脏,经实验室诊断为H9亚型禽流感病毒核酸阳性。将阳性样品处理后,经鸡胚尿囊腔接种分离病毒,HI进一步确定HA亚型,通过RT-PCR方法分别扩增了3个分离株的8个基因片段并进行了序列分析。3株分离株均为H9N2亚型禽流感病毒,与以往从上海地区健康鸡群中分离的4株H9N2毒株相比,本研究中的3株分离株由于HA基因220位的氨基酸发生了变异,缺失了HA上218~220位的一个潜在的糖基化位点,并且HA基因受体结合位点的左缘235位发生了变异。从HA基因抗原位点的分析表明,与疫苗株Ck/SD/6/96相比,这3株H9N2亚型禽流感病毒7个抗原位点中已有4个发生了改变。遗传发生关系表明这3株分离株均属于Ck/Bei/1/94系,与08年的分离株Ck/SH/Y1/088个基因片段所属基因型相同。2012年上海地区发病鸡群中分离的上述3株H9N2禽流感病毒基因序列已发生变异,是否导致其生物学特性发生改变以及目前使用的疫苗能否给禽群提供足够的保护力还需要作进一步的研究。     

H5亚型高致病性禽流感病毒抗原性变异分析

为深入了解我国H5亚型高致病性禽流感病毒的抗原性变异情况及其规律,对我国2012—2015年分离的H5亚型高致病性禽流感病毒进行了HA基因的扩增、测序与遗传进化分析。结果发现这些流行毒株主要分布在第2.3.2.1分支、第2.3.4.4分支和第7.2分支。制备流行毒株的单因子阳性血清,与相应疫苗株进行交叉血凝抑制试验,计算抗原相关系数,并对各分支流行毒与相应疫苗之间的HA1主要抗原位点差异进行分析。结果表明,Re-4、Re-5、Re-6、Re-7、Re-8疫苗株之间的血凝抑制抗原相关系数在0.17~0.67之间,表明不同分支之间的抗原性有较大差异。随着时间的推移,分支内流行毒与疫苗之间的血凝抑制抗原相关性差异会越来越大,抗原性变异程度增加,这与HA1主要抗原位点差异分析的结果一致。因此,要取得理想的防控效果,必须及时更新疫苗,使用与流行毒匹配性更好的疫苗。这些数据为深入了解H5亚型高致病性禽流感病毒的抗原变异和对该病毒的防控提供了技术支持。     

1株野鸟源H7N3亚型禽流感病毒的全基因组序列分析及其对小鼠感染性研究

旨在对2021年分离自我国宁夏回族自治区野鸟粪便中的1株低致病性H7N3禽流感病毒(AIV)A/mallard/Ningxia/Y37/2021(H7N3)株进行了全基因组测序、遗传进化分析及对小鼠致病性试验。全基因组序列分析表明，HA基因裂解位点仅有1个碱性氨基酸，符合低致病性AIV的分子特性。遗传进化分析结果表明，HA基因和韩国野鸭源H7N7亚型AIV同源性较高；NA基因与韩国野鸟源H5N3亚型AIV同源性较高；PB2、PA基因与H5N2亚型AIV有较高的同源性；PB1基因与H5N3亚型AIV有较高的同源性；NP基因与H3N2亚型有较高同源性；M、NS基因与H3N8亚型有较高同源性，具有明显的遗传多样性。血凝抑制(HI)试验结果表明，该毒株与H7N9-Re4疫苗株抗血清的HI效价比同源毒株低16倍，抗原性差异显著。小鼠感染性试验结果显示，该病毒能在小鼠的肺部与鼻甲中复制，并引起感染小鼠体重下降，表明该毒株有感染哺乳动物的风险。本试验通过对1株野鸟源H7N3亚型AIV部分生物学特性的分析，为H7N3亚型禽流感的预警和综合防控提供重要理论参考。     

重组高产H1N1亚型猪流感疫苗株的构建与鉴定

为制备一株猪流感灭活疫苗的候选毒株,本研究利用反向遗传学技术,将A/swine/Guangdong/1/11(H1N1)毒株的HA、NA基因和A/PR/8/34毒株的PB2、PB1、PA、NP、M、NS基因进行重组,成功拯救出鸡胚高度适应性毒株rH1N1。抗原性分析显示rH1N1保留了亲本毒株良好的抗原性。rH1N1接种10日龄鸡胚48 h后,血凝价达到210,表明该毒株能在鸡胚中高水平复制。该毒株为H1N1亚型猪流感灭活疫苗的研制奠定了坚实的物质基础。     

5株H9N2禽流感病毒HA和NA基因遗传演化分析

为了解2014年上海地区鸡群中5株H9N2亚型禽流感病毒HA和NA基因的遗传变异特征,以及与疫苗株A/Chicken/Shandong/6/1996和A/Chicken/Shanghai/F/1998之间的遗传距离与血凝特性,对HA和NA进行了测序,结合Gen Bank中的相关序列进行遗传进化分析。结果表明:5株H9N2亚型毒株的HA蛋白裂解位点的氨基酸组成为RSSRGLF,符合低致病性禽流感病毒特征,5株毒株均属于经典的H9N2 Ck/Bei群系;其NA基因均属于Y280系;这5株病毒的HA1基因与疫苗株A/Chicken/Shandong/6/1996和A/Chicken/Shanghai/F/1998之间的遗传距离均大于7%。此外这5株病毒与以往上海地区分离的H9N2病毒的HA和NA基因同源性,以及HA基因上的关键位点,均存在一定的变化。F3代的HA基因与F1代相比较,均存在糖基化位点的缺失。由此可见,H9N2亚型禽流感病毒毒株在不断变异,而且现有疫苗对分离株的保护性需要进一步的研究,HA上糖基化位点的变化会引起宿主特异性的改变。     

H9N2亚型禽流感疫苗株的筛选

为了筛选免疫原性更好的H9N2亚型禽流感病毒疫苗株。本研究在分析H9N2病毒HA基因遗传进化规律基础上,对预选的毒株进行血凝效价(HA)、鸡胚半数感染量(EID50)测定及交叉血凝抑制试验,筛选出疫苗用毒株进行免疫攻毒保护试验。结果显示,CK/AH/AJ3/15株HA效价达11 log2、EID50值为9.17 log10/0.1 mL,有很好的繁殖能力;对当前流行株的HI反应效价比疫苗株F/98高2-3个滴度;以CK/AH/AJ3/15株制作灭活疫苗,整体保护率达到97.5%,比F/98疫苗株的85%明显提高。表明CK/AH/AJ3/15株可以作为H9N2亚型禽流感新型疫苗株的候选株。