伊氏锥虫抗独特型抗体疫苗的研究 Ⅰ.伊氏锥虫变异表面糖蛋白的提纯与鉴定

采用DE—52纤维素离子交换层析从实验感染大白鼠血液中提纯伊氏锥虫,-20℃反复冻融,超声波裂解和超速离心制成可溶性抗原,经Sephadex G—50脱盐后进行DE—52纤维素氯化钠梯度离子交换层析从中纯化变异表面(?)蛋白。经鉴定是一种分子量为30KD,富含碱性氨基酸的蛋白质,具有较高的纯度。免疫原性试验证实是伊氏锥虫广西骡株的保护性抗原。     

抗水牛伊氏锥虫变异表面糖蛋白抗原单克隆抗体的研制

用纯化的伊氏锥虫变异表面糖蛋白（variant surface glucoprotein, VSG）免疫BALB/c小鼠,取免疫小鼠脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞进行融合,经过3次克隆和间接ELISA方法筛选,获得3D7、5B9 2株稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞株,用间接ELISA方法检测杂交瘤细胞培养液上清效价和小鼠腹水效价,其中细胞培养上清效价分别为1∶6400和1∶12800,腹水效价分别为1∶105和1∶106。单抗的亚型鉴定结果表明,3D7、5B9分泌的抗体都为IgG1亚类κ链。     

伊氏锥虫抗独特型抗体疫苗的研究：Ⅰ.伊氏锥虫变异表面糖蛋白的提…

采用ＤＥ－５２纤维素离子交换层析从实验感染大白鼠血液中提纯伊氏锥虫，－２０℃反复冻融，超声波裂解和超速离心制成可溶性抗原，经Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－５０脱盐后进行ＤＥ－５２纤维素氯化钠梯度离子交换层析从中纯化变异表面糖蛋白。经鉴定是一种分子量为３０ＫＤ，富含碱性氨基酸的蛋白质，具有较高的纯度。免疫原性试验证实是伊氏锥虫广西骡株的保护性抗原。     

伊氏锥虫不同株的表面变异糖蛋白提取和重要特性比较

抗原变异是锥虫的重要特征,主要表现于锥虫表面变异糖蛋白（VariableSurfaceGlycoprotein,VSG）的变化,而且锥虫的VSG变异非常频繁,国外对布氏锥虫的VSG研究较多,对中国伊氏锥虫的VSG,杨汉春［1］、李国清等［2］曾作过分离和生化分析,但对中国不同地理宿主株VSG的分离比较尚无报道。而我国北方新疆骆驼伊氏锥虫和南方牛、马伊氏锥虫存在来源、地理、宿主和生化特性的变异[3,4],我们对这两个虫株的VSG进行了分离、纯化和特性比较研究,以期为伊氏锥虫的抗原变异和伊氏锥虫病的防治研究提供依据。1材料与方法1．1材料和试剂…     

应用单克隆抗体检查伊氏锥虫抗原变异

用广西骡株伊氏锥虫可溶性抗原免疫的BALB/C小鼠脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞(SP_2/O)融合,获得了在ELISA中能与广西骡株伊氏锥虫可溶性变异表面糖蛋白反应的2个分泌IgG_1的单克隆抗体(McAb)。用McAb于ELISA抑制试验对四份不同期的广西骡株伊氏锥虫阳性血清的抗体成分进行了分析,结果四份锥虫阳性血清对于McAb与相应抗原决定簇的结合均未出现明显的抑制作用。表明血清样本间很少或完全没有与McAb相类似的抗体。这证明伊氏锥虫存在多个血清型亦即变异抗原型。     

伊氏锥虫抗独特型抗体疫苗的研究Ⅱ．伊氏锥虫变异表面糖蛋白抗独特型抗体制备与检测

用纯化的伊氏锥虫变异表面糖蛋白（ＶＳＧ）免疫大白鼠制备出抗血清，经饱和硫酸铰盐析，ＤＥ－５２纤维素离子交换层析和Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ亲和层析提取ＶＳＧ特异性多克隆ＩｇＧ抗体（Ａｂｌ）。用Ａｂｌ免疫大白鼠和家兔制备出抗独特型血清。ＥＬＩＳＡ抑制试验检测结果表明，８份大白鼠抗独特型血清的抑制率高于２５％。用正常大白鼠ＩｇＧ致敏的醛化绵羊红细胞吸收兔抗独特型血清除去异种抗体，采用Ａｂｌ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ亲和层析，可从每毫升兔抗独特型血清中获得９７．４微克抗独特型抗体（Ａｂ２）。经ＥＬＩＳＡ抑制试验检测表明，提取的兔抗独特型抗体（Ａｂ２）对Ａｂｌ与ＶＳＧ的结合反应可产生明显的抑制效应，能识别Ａｂｌ的抗原结合部位，其配位的空间构型与ＶＳＧ表位具有相似性。     

应用斑点酶联免疫吸附试验检测水牛伊氏锥虫抗体

应用斑点酶联免疫吸附试验(Dot—ELISA)检测水牛伊氏锥虫IgG抗体,并与间接血凝试验(IHA)进行了比较。检测160份伊氏锥虫疫区水牛血清160份,Dot—ELISA和IHA的阳性率分别为55.63％和53.75％;其中42份虫检阳性血清的阳性率分别为100％和92.86％,两种试验的一致率为95.63％。两种试验的滴度呈显著正相关(r=0.8842)。10份非疫区健康水牛血清两种试验均为阴性。     

分泌抗伊氏锥虫单克隆抗体杂交瘤细胞株的建立

按katendel氏法用伊氏锥虫JG株制备全虫抗原,以其免疫BALB/C小鼠。以50％PEG(MW4000,pH8.0)作融合剂。使免疫鼠脾细胞与S P2/0 Ag14(简称S P2/0)骨髓瘤细胞融合。经系统筛选和克隆化,建立了9个分泌抗伊氏锥虫抗体的杂交瘤细胞株。他们分泌的McAb,4株为IgG1、1株为IgG3、另4株为IgM。9株McAb在琼脂免疫双扩散试验中均不形成沉淀线。用ELISA检测,这些细胞系培养上清和腹水与同源伊氏锥虫虫株抗原的滴度分别为1:64-1:1024和1:6.4×103-1:6.4×105;与泰氏锥虫和弓形虫抗原则全为阴性。用2个异源伊氏傩虫虫株抗原检测时,8株无任何交叉反应,8株与2个异源株均有交叉反应,另3株则只与1个异源株有交叉反应。用增值反应检查了5株IgG类McAb识别抗原决定簇的特异性,除2株共同识别一种抗原决定簇外,另8株各自识别不同的抗原决定簇。     

伊氏锥虫和布氏锥虫动基体DNA酶切电泳比较

限制性内切酶ＭｂｏＩ，ＤｄｅＩ，Ｈｉｎｆｉ和ＴａｑＩ对布氏锥虫ＫＤＮＡ进行酶切后，电泳中均显示出多条ＤＮＡ区带，其总Ｋｂ数约等于２０ｋｂ，而各限制酶对伊氏锥虫ＫＮＤＡ消化后均显示出１至２条区带，总和约１ｋｂ明显区别于布氏锥虫。     

克隆伊氏锥虫对安锥赛抗药性的培育

为了深入观察伊氏锥虫对安锥赛抗药性的形成,将伊氏锥虫浙江水牛株克隆,克隆繁殖后的虫体一部分作为原种对照组,即C01组;一部分虫体连续经环磷酰胺免疫抑制的小鼠,再用安锥赛亚治疗剂量治疗该小鼠,使其伊氏锥虫对安锥赛产生7个不同程度的抗药性组,即C1～C7组;另一部分虫体也连续经环磷酰胺免疫抑制的小鼠,作为伴随C7的同步繁殖组,即不用药物的C02组.结果C01、C02、C1～C7组所用安锥赛剂量依次为0、0、6、16、40、80、196、406、638mg/kg,它们经小鼠传代数依次为0、28、1、3、6、9、15、22、28代.用体外生长繁殖抑制法测得它们的ICs0值依次为0.015 50、0.016 87、0.082 60、0.102 37、1.409 29、1.922 90、9.923 30、23.563 00、43.84000.结果表明,安锥赛亚治疗剂量与伊氏锥虫抗药性的IC50值呈曲线关系,从C1到C4的IC50值上升较缓慢,从C4后的ICs0值上升较快,并且几乎呈直线上升;伊氏锥虫所经小鼠的代数与它们的IC50值的关系呈抛物线型,从C1到C4的ICs0值上升很慢,C4以后的IC50值上升很快.用体内试验测试C01～C4组的CD100值,每个组感染35只小鼠,每只小鼠接种1.0×104条锥虫,其中30只小鼠分为安锥赛的3个剂量治疗小组,另5只小鼠为不治疗对照组.结果C01组和C1组的CD100值分别为7.0、13.0 mg/kg,这表明C1组只经1代免疫抑制小鼠,注射安锥赛剂量3×2 mg/kg,就使该组伊氏锥虫对安锥赛的抗药性提高了6 mg/kg,并且它们的IC50值C1是C01的6.6倍.C2、C3和C4组由于抗药性程度过高均不能治愈,因此尚未测到它们的CD100值.这些结果表明,伊氏锥虫经免疫抑制小鼠对安锥赛产生抗药性的速度是非常快的.     

伊氏锥虫对安锥赛抗药性机制的初步探讨

选用克隆伊氏锥虫的安锥赛敏感株 C0 1、C0 3和 5个不同程度抗药株 C1、C2、C4、C6、C7,用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离它们的己糖激酶 (HK)、6 -磷酸葡萄糖脱氢酶 (G6 PDH)、丙氨酸转氨酶 (AL AT)、天冬氨酸转氨酶 (ASAT)同功酶 ,并测定胆碱酯酶活性。结果 ,这 5种酶与伊氏锥虫对安锥赛产生抗药性无关。用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离和测定这 7个样品的粗蛋白质 ,结果相对分子质量为 15 790带在抗药株 C1、C2、C4、C6和 C7含量较高 ,这表明它可能与安锥赛抗药性的产生有一定关系 ;相对分子质量为 1976 0带在高抗药株 C4、C6和 C7的含量很高 ,这表明它可能也与抗药性的产生有一定关系     

伊氏锥虫HGPRT基因cDNA的克隆及其在E.coli中的表达

根据引物设计的一般原则，参照伊氏锥虫HGPRT基因的核苷酸序列设计、合成一对引物，PCR扩增伊氏锥虫HGPRT基因cDNA。低熔点琼脂糖回收：PCR产物，并将其克隆至pGEM—T Easy载体中，经酶切、PCR鉴定和序列分析，获得重组中间质粒pGEM／HGPRT。重组中间质粒pGEM／HGPRT经Nco I和Sal I双酶切，回收目的片段HGPRT，以非融合形式插入原核表达质粒pBV220构建表达质粒pBV／HGPRT，转化大肠杆菌DH5a，42℃诱导表达，聚丙烯酰胺凝胶电泳和薄层扫描分析，表达产物HGPRT的分子量约为23kD，与理论推算值相符，表达率占总菌体蛋白的19％，经间接ELISA检测，表达产物能被伊氏锥虫阳性血清所识别。     

伊氏锥虫动基体DNA序列比较

对伊氏锥虫新疆骆驼株（ＸＪＣＡ）、安徽水牛株（ＡＨＢ）和云南水牛株（ＹＮＢ）的动基体ＤＮＡ进行ＰＣＲ扩增后,用Ｓａｎｇｅｒ双脱氧核糖核酸法测定扩增产物的序列。结果表明,各虫株间ＤＮＡ序列同源性为９７％。内聚分析表明,ＡＨＢ株与ＸＪＣＡ株相似性高属一类,而ＹＮＢ株与中国伊氏锥虫ＳＨ株相似性高属另一类。证明我国不同伊氏锥虫在动基ＤＮＡ序列上存在一些差别,这可能由于点突变的缘故。     

12株中国伊氏锥虫对苏拉明的药敏试验

用体外培养生长抑制试验检测了中国伊氏锥虫安徽水牛株（AHB）、广东阳江水牛株（GDB1）、广东水牛株（GDB2）、广东马株（GDH）、广西骡株（GXM）、湖北骡株（HBM）、湖南水牛株（HNB）、江苏高邮水牛株（JSB1）、江苏盱眙水牛株（JSB2）、新疆骆驼株（XJCA）、云南水牛株（YNB）、浙江水牛株（ZJB）对苏拉明的敏感性。它们的50％生长抑制浓度（IC50）依次为0．114、0．041、0．120、0．1490．752、0．252、0．171、0．127、0．339、0．094、0．106、0．118ng/L。结果显示，不同虫株的伊氏锥虫对苏拉明的敏感性明显不同，提示中国伊氏锥虫不同虫株存在抗药性差异。在12株伊氏锥虫中，GXM株对苏拉明的抗药性水平明显高于其他株。小鼠体内治疗试验显示，GXM株以10mg/kg剂量苏拉明治疗无效，在临床上表现出一定的抗药性，而GDB1株以10mg/kg剂量苏拉明治疗则全部治愈。由此可见，体外药敏试验结果与体内治疗结果一致。这一结果提示，多数中国伊氏锥虫株对苏拉明的敏感性偏低，少数虫株已表现出一定的抗药性。     

伊氏锥虫安锥赛抗药性相关基因-TbTA1的分析

为探讨伊氏锥虫对安锥赛抗药性的分子机理，以布氏锥虫对砷剂药物抗药性相关的TbTA1基因设计引物，以55℃、57℃、60℃、63℃和65℃不同退火温度，分别从伊氏锥虫敏感株的cDNA和基因组DNA中扩增出TbTA1基因的全长序列，但是从安锥赛抗药株伊氏锥虫的cDNA和基因组DNA中都未扩增出TbTA1基因，这表明基因TbTA1可能与伊氏锥虫安锥赛抗药性的产生有关。伊氏锥虫与布氏锥虫的，TbTA1基因序列比较，它们有10个碱基不同，即第88位的G（T.e）-A（T.b）、第144位的T（T．e）-C（T．b）、第224位的C（T．e）-T（T．b）、第471位的C（T.e）-T（T.b）、第472位的A（T．e）-G（T.b）、第549位的G（T．e）-T（T．b）、第1008位的C（T．e）-T（T.b）、第1033位的A（T．e）-G（T．b）、第1293位的A（T．e）-G（T．b）和第1384位的T（T．e）-C（T．b），其中有5个碱基所编码的氨基酸不同，即Val^30（T.e）Ile（T．b）、Ala^75（T．e）-Val（T．b）、Ile^158（T．e）-Val（T．b）、Thr^345（T．e）-Ala（T．b）和Ser^462（T.e）-Pro（T．b），这表明伊氏锥虫与布氏锥虫的TbTA1差异可能是它们的种间差异。