王祥錕 宋學(xué)宏 劉金龍 郭培紅 莊曉峰 韋良孟 周凡 張樹宇 高攀攀 魏凱
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,泰安 271018;2.蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,蘇州 215123;3.山東貝瑞康生物科技有限公司,濰坊 261061;4.昆山貝瑞康生物科技有限公司,昆山215345)
2019年12月,科研人員從肺炎患者中發(fā)現(xiàn)了一種新型冠狀病毒(2019-nCoV),并于2020年1月7日成功分離到毒株,該病毒引起的疾病被命名為“新型冠狀病毒感染肺炎”,其完整的基因組也已經(jīng)向全球公布[1]。系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹分析顯示,2019-nCoV 是一種從未見過的乙型冠狀病毒,將其列為可以感染人類的冠狀病毒科中的第7 個(gè)成員[2-4]。盡管我國(guó)新冠肺炎疫情得到了有效控制,但是目前該病毒仍在世界上幾十個(gè)國(guó)家范圍內(nèi)持續(xù)傳播,嚴(yán)重威脅著我國(guó)乃至世界人民的生命安全,對(duì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重的影響。
全面防控新型冠狀病毒的感染是當(dāng)前工作的重中之重,而作為持續(xù)性防控的關(guān)鍵,疫苗、抗體和治療藥物的研發(fā)至關(guān)重要[5]。其中,疫苗的研發(fā)不僅具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,更具有戰(zhàn)略儲(chǔ)備意義。目前2019-nCoV 的全基因組序列早已經(jīng)公布,我們可以根據(jù)其基因序列預(yù)測(cè)其保護(hù)性抗原表位基因,用以研制基因工程亞單位疫苗。與傳統(tǒng)的滅活疫苗及減毒疫苗相比,基因工程亞單位疫苗更高的抗原含量和純度,且具有特異性強(qiáng)、無感染性、成本低、受限少等多方面的優(yōu)越性,對(duì)于烈性傳染病疫苗的研發(fā)是最佳的選擇[6-7]。
為了提高亞單位疫苗的免疫效果,免疫增強(qiáng)劑的篩選和配比也十分重要。免疫增強(qiáng)劑是一種能夠顯著增強(qiáng)抗原的免疫原性,能夠加快抗體產(chǎn)生的速度,提高免疫應(yīng)答的物質(zhì)。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)一種從松樹的花粉中提取的天然多糖,能夠顯著增強(qiáng)動(dòng)物疫苗(如禽流感滅活疫苗、新城疫弱毒疫苗以及多種細(xì)菌或病毒的亞單位疫苗)的免疫效果[8-12]。鑒于其優(yōu)良的免疫增強(qiáng)效果,松花粉多糖(PPPS)在人類疫苗和藥物上開發(fā)應(yīng)用具有較大的潛力。本團(tuán)隊(duì)前期開展了大量的工作,確切了PPPS作為佐劑的免疫增強(qiáng)功效[13],但是對(duì)2019-nCoV 疫苗的免疫增強(qiáng)效果評(píng)價(jià)還需要進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證。本研究成果旨在為新型冠狀病毒肺炎疫苗的研發(fā)提供技術(shù)參考和數(shù)據(jù)支持。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 本動(dòng)物研究由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物Q8 保護(hù)利用委員會(huì)審定(許可證號(hào):20010510);6周齡雌性SPF 級(jí)BALB/c 小鼠購(gòu)自于濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。
1.1.2 試劑與設(shè)備 克隆用大腸桿菌DH5α 株、原核表達(dá)載體pET28a(+)、表達(dá)用大腸桿菌BL21 株均購(gòu)自上海生工生物有限公司;克隆載體pMD19-T、限制性內(nèi)切酶Ncol/HidIII和EcoR I/XhoI 購(gòu)自TaKaRa 公司。2019-nCoV-Spike(2019-nCoV- S)的基因序列由南京金斯瑞生物科技有限公司合成;2019-nCoV-Nucleocapsid(2019-nCoV- N)的基因序列由廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物監(jiān)測(cè)所的叢鋒博士無償提供。泰山松花粉,每年四月采集自泰山山區(qū),過260 目篩,并進(jìn)行超微粉碎破壁,黃芪粉購(gòu)自于藥店。羊抗鼠二抗購(gòu)自美國(guó)earthox 公司;伴刀豆素球蛋白(ConA)、胃蛋白酶、小鼠抗雞CD4-FITC 抗體和小鼠抗雞CD8-RPE 抗體購(gòu)自Amresco 公司;RPMI-1640 培養(yǎng)液和胎牛血清(FBS)購(gòu)自Gibco 公司;小鼠外周血淋巴細(xì)胞分離液、BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒、CCK-8 購(gòu)自索萊寶公司;ELISA 試劑盒購(gòu)自于上海朗頓生物科技公司。
高壓細(xì)胞破碎儀(北京迪索);蛋白質(zhì)高壓制備色譜儀(法國(guó)SPOT);Milipore 超濾系統(tǒng)(Milipore,美國(guó));流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD 公司);酶標(biāo)儀(美國(guó)Bio-Tek 公司)。
1.2.1 pET28a(+)-2019-nCoV- S 和pET28a(+)-2019-nCoV- N 表達(dá)載體的構(gòu)建 合成后的2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 基因序列,經(jīng)TA 克隆法連接至pMD19-T 載體,送蘇州金唯智生物科技有限公司測(cè)序鑒定。將測(cè)序鑒定正確的2019-nCoV- S和2019-nCoV- N 目的片段,分別經(jīng)Ncol/HidIII和EcoR I/XhoI 雙酶切后,插入表達(dá)載體pET28a(+)質(zhì)粒,分別獲得重組表達(dá)質(zhì)粒pET28a(+)-2019-nCoV- S 和pET28a(+)-2019-nCoV- N。
1.2.2 2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)及純化 將表達(dá)載體pET28a(+)-2019-nCoVS 和pET28a(+)-2019-nCoV- N 分別轉(zhuǎn)化E.coliBL21 感受態(tài)細(xì)胞,在含卡那霉素的LB 液體培養(yǎng)基中振蕩過夜培養(yǎng),取培養(yǎng)物按1∶100 的比例接種到2YT 誘導(dǎo)培養(yǎng)基(卡那霉素終濃度100 μg/mL)中,37℃條件下,220 r/min 振蕩培養(yǎng)2 h 后,在培養(yǎng)物中加入IPTG 至終濃度1 mmol/L,28℃,100 r/min培養(yǎng)4 h;離心收集細(xì)胞,進(jìn)行12% SDS-PAGE 分析。
誘導(dǎo)表達(dá)的pET28a(+)-2019-nCoV- S/ BL21和pET28a(+)-2019-nCoV- N/ BL21 經(jīng)高壓細(xì)胞破碎儀破碎,4℃條件下12 000 r/min 離心10 min,收集沉淀;將沉淀分別用含7 mol/L 尿素的變性緩沖液充分溶解;4℃條件下12 000 r/min 離心20 min,得上清液;親和層析柱進(jìn)行純化;用Milipore 超濾系統(tǒng)將洗脫液進(jìn)行超濾濃縮和脫鹽處理,直至洗脫液中不含咪唑及尿素;整個(gè)操作在4℃條件下進(jìn)行。最終獲得純化2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 重組蛋白,采用BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒測(cè)定蛋白濃度。
1.2.3 PPPS 的制備 按照Wei 等[11]優(yōu)化的步驟進(jìn)行PPPS 的提取。將破壁的松花粉用濾紙分裝成數(shù)包(50 g/包)并放入索氏提取器中,用乙醚抽提脂肪。將去除脂肪的花粉與去離子水混合(1∶15)放置于水浴鍋中,使其在85℃浸提8 h。將反應(yīng)后的松花粉懸液冷卻后放置于4℃冰箱中沉淀過夜,棄去沉淀,用濾網(wǎng)過濾上清,再離心上清(10 000 r/min,10 min),用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀加壓濃縮。將濃縮液用Sevag試劑除蛋白,重復(fù)2 次,最后用4 倍體積的無水乙醇沉淀多糖,冷凍干燥后得到PPPS。黃芪粉從藥店購(gòu)買,遵循相同的方法提取黃芪多糖(APS),跳過除脂步驟。
1.2.4 疫苗的制備 重組表達(dá)2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 蛋白分別與不同濃度的PPPS 按照相應(yīng)的體積比混合后加入到組織搗碎機(jī)進(jìn)行混勻,多糖終濃度分別為200、400、800 mg/mL。本試驗(yàn)免疫程序計(jì)劃分3 次免疫,每次免疫時(shí)各組疫苗中多糖含量不變,重組蛋白含量梯度增加,分別為50、100 和150 μg/mL。對(duì)照組按照終濃度400 mg/mL 的APS 劑量分別與2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 蛋白調(diào)配后用組織搗碎機(jī)進(jìn)行混合均勻,3 次免疫的蛋白濃度也為50、100 和150 μg/mL。
1.2.5 免疫程序 將100 只小鼠分為兩大組:A 組為2019-nCov-S 組,然后再分為5 個(gè)小組(I-V 組),每個(gè)小組10 只小鼠。I 組:低劑量松花粉多糖組(LPPPS 組)免疫200 mg/mL PPPS-2019-nCoV-S 疫苗,II 組:中劑量松花粉多糖組(MPPPS 組)免疫400 mg/mL PPPS-2019-nCoV-S 疫苗,III 組:高劑量松花粉多糖組(HPPPS 組)免疫800 mg/mL PPPS-2019-nCoV-S 疫苗,IV 組免疫APS-2019-nCoV- S 疫苗,V 組僅免疫純化的加PBS 的2019-nCoV- S 疫苗。B 組為2019-nCoV- N 組,5 個(gè)小組分組設(shè)置與2019-nCoV- S 組相同。各組分別免疫3 次,每次間隔兩周;第一次免疫2019-nCoV-S 和2019-nCoV-N 蛋白含量為50 μg/mL,第二次免疫蛋白劑量為100 μg/mL,第三次蛋白劑量為150 μg/mL。免疫方式均為腿部肌肉注射。在第一次免疫后的3、7、14、21、28、35 d采集血液,分離血清,檢測(cè)相應(yīng)指標(biāo)。
1.2.6 PPPS 佐劑2019-nCoV 亞單位疫苗免疫后特異性IgG 抗體的測(cè)定 用間接ELISA 試驗(yàn)檢測(cè)免疫小鼠血清中2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 特異性IgG的抗體滴度,步驟如下:包被:每孔分別100 μL 0.5 μg/mL 2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 蛋白,4℃包被12 h 后PBST 清洗3 次,間隔5 min。封閉:每孔加入200 μL 封閉液(含1% BSA 的PBST),37℃水浴2 h,PBST 清洗3 次。一抗孵育:使用2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 多抗小鼠血清作為一抗,使用封閉液稀釋免疫疫苗后的各組血清,每孔100 μL,37℃水浴2 h,PBST 清洗5 次;二抗孵育:每孔加入100 μL 羊抗鼠酶標(biāo)二抗(IgG,1∶10 000 稀釋),37℃水浴1 h,PBST 清洗6 次;顯色:每孔加入100 μL TMB 顯色液,37℃水浴避光顯色5 min;終止:每孔加入50 μL 終止液(2 mol/L H2SO4);讀數(shù):樣品吸光度(OD490nm)使用酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.7 PPPS 佐劑2019-nCoV 亞單位疫苗免疫后對(duì)小鼠體內(nèi)細(xì)胞免疫的影響
1.2.7.1 血清IL-2 含量的檢測(cè) 血清IL-2 含量的檢測(cè)按照小鼠IL-2 檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行操作。
1.2.7.2 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率測(cè)定 小鼠尾根靜脈采集肝素鈉抗凝血0.5 mL,加入等體積的全血稀釋液。取無菌的2 mL 離心管,向其中加入1 mL 淋巴細(xì)胞分離液,用巴氏德吸管將血液稀釋液平鋪到分離液液面上方,保持兩液界面清晰。將離心管放置于水平轉(zhuǎn)子離心機(jī)中,3 000 r/min,25 min。離心后,用微量加樣器吸取中間層乳白色霧狀的淋巴細(xì)胞于無菌的10 mL 離心管中,加入5 mL 細(xì)胞洗滌液,1 500 r/min,10 min。傾斜緩慢倒掉上清,加入5 mL PBS 緩沖液,1 500 r/min,10 min,此過程重復(fù)2 次。倒掉上清,用含10% FBS、1%青鏈霉素的RPMI-1640 培養(yǎng)液重懸細(xì)胞。取96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,每孔加入100 μL 細(xì)胞懸液,每組6 孔,周圍加入RPMI-1640 邊緣對(duì)照孔。6 孔中3 孔加入25 μL ConA,并放置37℃、5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)36-48 h,到時(shí)向每孔中加入10 μL CCK-8,繼續(xù)放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱孵育2-4 h,通過酶標(biāo)儀測(cè)定其在490 nm 處的吸光值。根據(jù)公式計(jì)算淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率:LTR=(ConA刺激OD490nm均值-無ConA 刺激OD490nm均值)/對(duì)照組OD490nm均值。
1.2.8 PPPS 佐劑2019-nCoV 亞單位疫苗免疫后外周血CD4+T 細(xì)胞、CD8+T 細(xì)胞的測(cè)定 采集新鮮肝素鈉抗凝血1 mL,加入等體積的全血稀釋液得到2 mL的稀釋血液。小心的將上述稀釋血液加到2 mL 淋巴細(xì)胞分離液的液面上,要求同1.2.7.2 步驟。取乳白色霧狀的淋巴細(xì)胞層,取2 mL 分別置于兩個(gè)管中。加PBS 至2 mL 刻度,1 500 r/min,10 min。棄上清,重復(fù)兩次。500 μL PBS 重懸沉淀,取50 μL。每樣加20 μL 染料(小鼠抗雞CD4-FITC 和小鼠抗雞CD8-RPE 各10 μL)。4℃避光孵育20 min,上樣,用流式細(xì)胞儀測(cè)定。
圖1-A 顯示,構(gòu)建成功的pET28a(+)-2019-nCoVS/BL21 克隆株經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)后,蛋白電泳圖在53 kD與70 kD 之間顯示出較粗的條帶(泳道2 和泳道4),與預(yù)測(cè)大小55.68 kD 吻合;pET28a(+)-2019-nCoVN/BL21 經(jīng)誘導(dǎo)表達(dá)的蛋白在40-53 kD 顯示出較粗的條帶(泳道6 和泳道8),與預(yù)測(cè)大小45.64 kD吻合。
圖1-B 和圖1-C 顯示,經(jīng)Ni-NTA 親和層析柱純化后的pET28a(+)-2019-nCoV-S/BL21 和pET28a(+)-2019-nCoV-N/BL21 重組蛋白純度可達(dá)90%以上。
圖1 2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)及純化Fig.1 Induced expressions and purifications of recombinant protein 2019-nCoV-S and 2019-nCoV-N
純化蛋白濃度測(cè)定:按照BCA 蛋白濃度測(cè)定試劑盒說明書測(cè)定,以吸光度OD562nm為橫坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)蛋白BSA 含量為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖2。經(jīng)計(jì)算,Ni-NTA 純化后的2019-nCoV- S 重組蛋白濃度為1.12 mg/mL,共得到重組蛋白17.2 mg;2019-nCoV- N 重組蛋白濃度為0.66 mg/mL,共得到重組蛋白10 mg。
圖2 BSA 蛋白濃度測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 BSA protein concentration determination standard curve
制備的2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 亞單位疫苗免疫后小鼠血清中抗體效價(jià)的變化示于圖3。單純的兩種重組蛋白(PBS 組)免疫后抗體效價(jià)從14 d 開始升高,但總體上升緩慢,而LPPPS 組、MPPPS 組、HPPPS 組的抗體滴度均快速升高,顯著高于PBS 組(P< 0.05);在免疫后14-35 d,MPPPS組的抗體效價(jià)極顯著高于PBS 組(P< 0.01);在第35 天,所有組的抗體效價(jià)達(dá)到峰值。其中,MPPPS組的抗體效價(jià)從14-35 d 均為最高,表明400 mg/mL PPPS 作為佐劑增強(qiáng)了2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N誘導(dǎo)的IgG 抗體應(yīng)答。
圖3 疫苗免疫后特異性IgG 抗體的測(cè)定結(jié)果Fig.3 Determination of specific IgG antibody after immunization with vaccine
如圖4所示,于第一次免疫后的第28-35 天,細(xì)胞因子IL-2 的變化趨勢(shì)基本與抗體變化保持規(guī)律一致,其中MPPPS 組的IL-2 含量顯著(P< 0.05)高于APS 組、LPPPS 組、HPPPS 組和PBS 組,說明400 mg/mL 的PPPS 有效地提高了兩種亞單位疫苗免疫后小鼠的血清中IL-2 含量。
圖4 疫苗免疫后血清中IL-2 的含量變化Fig.4 Changes of IL-2 content in serum after immunization with vaccine
各組淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率變化結(jié)果見圖5。淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率反映了小鼠細(xì)胞免疫應(yīng)答水平。在第一次疫苗接種3-35 d 后,無論是2019-nCoV- S 還是2019-nCoV- N 亞單位疫苗,MPPPS 佐劑組T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率均高于APS 組、LPPPS 組、HPPPS 組和PBS 組。第28 天,T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率所有組達(dá)到高峰值。結(jié)果表明,400 mg/mL 的PPPS 有效地提高了兩種亞單位疫苗免疫后小鼠的T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率。
圖5 疫苗免疫后外周血淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率的變化Fig.5 Changes of peripheral blood lymphocyte conversion rate after immunization with vaccine
各免疫組外周血CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞含量變化示于圖6。無論是2019-nCoV- S 還是2019-nCoV- N 亞單位疫苗免疫,MPPPS 佐劑組外周血CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞含量高于APS 組、LPPPS組、HPPPS 組和PBS 組。在免疫后3-28 d,外周血CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞含量逐漸升高,并在第28 天達(dá)到峰值,28-35 d 有所下降。以上結(jié)果表明,400 mg/mL 的PPPS 有效地提高了兩種亞單位疫苗免疫后小鼠的外周血CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞含量。
圖6 疫苗免疫后外周血CD4+T 和CD8+T 細(xì)胞含量的測(cè)定結(jié)果Fig.6 Determination of CD4+T and CD8+T cell content in peripheral blood after immunization with vaccine
2019年底全球爆發(fā)新型冠狀病毒肺炎疫情,世界衛(wèi)生組織迅速將其定為國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件[14],全球疫情防控壓力巨大,因此迫切需要新的預(yù)防與治療方法,以有效遏制2019-nCoV 的快速傳播。亞單位疫苗是以合成肽或重組蛋白為基礎(chǔ)制備的疫苗,與滅活或減毒病毒和一些活病毒載體疫苗不同,這種疫苗包含了高濃度的病毒保護(hù)性抗原片段,但不包括傳染性病毒粒子,既能夠產(chǎn)生高度特異性的抗體,又消除了滅活不完全、毒力恢復(fù)或前期免疫抗體存在干擾的風(fēng)險(xiǎn)[15-16]。亞單位疫苗通常是安全的,不會(huì)引起潛在的負(fù)面免疫反應(yīng),然而,這些亞單位疫苗可能會(huì)面臨一些重要的挑戰(zhàn),主要是因?yàn)樗鼈兊拿庖咴韵鄬?duì)較低,必須與適當(dāng)?shù)淖魟┡浜?,因此高效免疫佐劑的篩選十分重要。
多糖是一種高分子量的碳水化合物,代表著一類主要來源于微生物、動(dòng)物或植物的生物活性分子,具有多種生理功能,增強(qiáng)和激活巨噬細(xì)胞的免疫反應(yīng),促進(jìn)細(xì)胞因子和趨化因子的分泌[17]。作為疫苗佐劑,多糖不僅可以促進(jìn)抗原特異性免疫系統(tǒng),還可以增強(qiáng)機(jī)體的天然免疫功能[18-19]。許多植物多糖,特別是從中草藥中提取的多糖,已經(jīng)成為取代傳統(tǒng)佐劑的極佳候選物質(zhì),因?yàn)橹参锒嗵强梢源碳っ庖呦到y(tǒng)從而增強(qiáng)免疫力,比細(xì)菌多糖和合成化合物毒性小,副作用少[20-21]。目前,商品化的APS已被添加到口蹄疫病毒、傳染性法氏囊病毒、禽流感病毒等疫苗中,且顯示出良好的佐劑能力[22-23]。本實(shí)驗(yàn)室一直從事PPPS 佐劑的研究,前期研究表明,PPPS 對(duì)多種動(dòng)物疫苗具有顯著的免疫增強(qiáng)作用[24-26],但是對(duì)于新型冠狀病毒疫苗的效果尚未驗(yàn)證。本研究結(jié)果顯示,PPPS 不論作為2019-nCoV-S還是2019-nCoV- N 重組蛋白的佐劑,均能夠顯著提高二者誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng),且效果優(yōu)于同劑量的APS。盡管PPPS 的提取總成本高于APS,但是人用疫苗優(yōu)先考慮效果,因此PPPS 具有成為新型疫苗佐劑的較大潛力。
接種疫苗后誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗體效價(jià)高低是評(píng)價(jià)疫苗保護(hù)效果的主要標(biāo)準(zhǔn)。從本研究結(jié)果來看,APS佐劑雖然可以促進(jìn)機(jī)體對(duì)2019-nCoV 的免疫反應(yīng),但同劑量的PPPS 效果優(yōu)于APS,并且400 mg/mL 劑量的PPPS 能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生更高效價(jià)的抗體,因此,PPPS 佐劑會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的保護(hù)效果。IL-2 是效應(yīng)淋巴細(xì)胞增殖或分化和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞增殖或分化所必需的多效性細(xì)胞因子,有抗感染活性[27]。相比APS 佐劑和PBS 對(duì)照組,400 mg/mL 劑量的PPPS 顯著提高了血清中IL-2 的含量,因此PPPS 佐劑具有更強(qiáng)的抗感染促進(jìn)作用。T 淋巴細(xì)胞是獲得性免疫的主要效應(yīng)細(xì)胞,廣泛參與從信號(hào)識(shí)別、抗原提呈,到炎癥因子的釋放、其他免疫細(xì)胞的激活和趨化等多個(gè)免疫反應(yīng)過程[28]。淋巴細(xì)胞體外轉(zhuǎn)化率和T 細(xì)胞亞群(CD4+、CD8+)數(shù)量是反映T 細(xì)胞免疫功能的重要指標(biāo)[29]。在本研究中,400 mg/mL 劑量的PPPS 能夠顯著提高機(jī)體的淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和CD4+、CD8+T 細(xì)胞含量,且效果均優(yōu)于其他各組,表明PPPS 能夠顯著提高機(jī)體的細(xì)胞免疫功能,這一點(diǎn)對(duì)于疫苗佐劑來講非常重要,這是因?yàn)楹芏嘁呙缌己玫拿庖弑Wo(hù)需要較強(qiáng)的細(xì)胞免疫,尤其是殺傷性T細(xì)胞(CD8+T 細(xì)胞)介導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。
綜上所述,本試驗(yàn)重組表達(dá)了兩種2019-nCoV抗原蛋白用于制作亞單位疫苗,并評(píng)價(jià)了不同濃度PPPS對(duì)兩種2019-nCoV亞單位疫苗的免疫增強(qiáng)作用。通過測(cè)定各組小鼠的相關(guān)免疫指標(biāo),證明了PPPS能夠顯著提高兩種亞單位疫苗的免疫效果,改善機(jī)體的免疫功能。因此,PPPS 的優(yōu)良特性使其可以作為2019-nCoV 亞單位疫苗的候選佐劑,從而為新型2019-nCoV 亞單位疫苗的研發(fā)提供理論和技術(shù)支持。
本試驗(yàn)成功構(gòu)建了重組表達(dá)質(zhì)粒pET28a(+)-2019-nCoV-S 和pET28a(+)-2019-nCoV- N,轉(zhuǎn)入E.coliBL21 之后誘導(dǎo)表達(dá)出了大小分別約為55.68 kD 和45.64 kD 的重組蛋白2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N。分別制備了含不同濃度PPPS 佐劑的重組蛋白2019-nCoV- S 和2019-nCoV- N 亞單位疫苗,結(jié)果顯示,疫苗免疫小鼠后TPPS 佐劑可以提高抗體效價(jià)、血清中IL-2 含量、外周血CD4+T 與CD8+T含量以及T 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,證明PPPS 對(duì)疫苗的免疫效果有顯著的提升效果,可以作為2019-nCoV亞單位疫苗佐劑的候選。