轮状病毒疫苗研究进展及其转基因植物疫苗的开发前景

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1、生物技术通报!#$%?对开发轮 状病毒疫苗给予了高度重视59。在过去的十几年中， 世界各国纷纷投入人力物力支持轮状病毒疫苗的研 究，在轮状病毒免疫机制的探索、弱毒株疫苗的完 善及新型疫苗的开发等方面都取得了较大进展。下 面介绍轮状病毒疫苗的研究进展及其转基因植物疫 苗的开发前景。 轮状病毒疫苗研究进展及其转基因植物疫苗的开发前景 杨国峰 # 周 鹏 # 王健伟 ! 6中国热带农业科学院热带作物生物技术国家重点实验室，海口1A6626；8中国预防医学科学院病毒学研究所，北京622218 6 B0$#(0) C%+ !#$%=UO?0.% $% /0S#. =UO? N Q0等人的研究结果说明23

2、4诱导的,*9抗体可 经血循环进入小肠上皮细胞，在穿过小肠上皮细胞 的过程中能与病毒形成复合物，抵抗病毒的原发感 染。6731是轮状病毒的一种非结构蛋白，!0)等 人研究发现抗6731的抗体也具有针对轮状病毒的 保护作用，并指出6731可能是一种病毒肠毒素， 与不同型别轮状病毒之间存在的交叉保护有关。 由于人们很早就知道轮状病毒的一次或几次自 然免疫可以使人和动物产生自然免疫力，而且人轮 状病毒与动物轮状病毒有组、亚组、甚至某些血清 型的共同抗原性相关蛋白，所以早期试验的轮状病 毒疫苗主要是用动物或人的轮状病毒减毒株 （ 多次 传代获得）辅以佐剂制成的减毒活疫苗。由于用上 述候选疫苗进行的临床

3、试验结果不一致，研究者又 研制了基因重配减毒活疫苗。同时，随着疫苗技术 的不断发展还出现了轮状病毒的亚单位疫苗、?69 疫苗和合成多肽疫苗 （ 或合成肽苗）等新型疫苗。 已 试 验 过 的 动 物 轮 状 病 毒 疫 苗 株 包 括 牛 ,A1BC5株 （ 血清型为84） 、恒河猴 DDEFGHH4 株I8CJ、牛KLC株I84J和牛EM株I84J等。 这些疫苗株在欧美部分发达国家中的现场实验效果 令人满意，但在发展中国家 （ 包括冈比亚、卢旺 达、秘鲁和中非等国）效果不佳，而且这种异源性 疫苗对受试者缺乏持久的保护性。由于人轮状病毒 很难通过组织培养传代，因此迄今为止只有少数人 轮状病毒株达

4、到临床实验的阶段。这些病毒株包 括：已能适应组织培养生长的K0株I8FJ，从新生 儿 中 分 离 到 的 低 致 病 株DC5 I8FJ、FH54 I8BJ、 D$%;等人 用分别表达牛轮状病毒V株23B蛋白和猴轮状病 毒79FF株231、234和235蛋白的重组杆状病毒 同时感染昆虫细胞后，发现表达产物能自我装配成 C种病毒样颗粒IW.0) )P% O0.$7是自%./0(等 人45?7将编码鼠轮状病毒126、12?和123基因的 R启动 子）中；再通过直接法 （ 基因枪法、电激法等）或 载体法 （ 根癌农杆菌介导法、质脂体介导法等）将 含有目的基因的表达载体导入植物细胞，外源基因 随机整合

5、入植物基因组中，最终在植物细胞中表达 出病原物的抗原蛋白；最后，既可以将抗原蛋白分 离纯化用作疫苗，也可以将含有抗原蛋白的转基因 植物组织作为口服疫苗直接食用。口服疫苗可以引 起消化道的粘膜免疫反应，刺激粘膜下!、C淋巴 细胞产生抗原特异性!淋巴母细胞，并进一步成熟 为浆细胞，分泌,*:抗体。,*:抗体随即被运送至 消化道、血液、呼吸道和生殖道中，发挥对肌体的 全面保护作用。 用植物生产疫苗具有明显的优势，具体表现 为：HJ成本低、易于推广。植物种植是最经济的 蛋白质生产系统，只需消耗阳光、肥料和水，无需 专门的设施和昂贵的设备，而且部分转基因植物疫 苗可直接口服接种，既节省了提取、纯化和保存

6、成 本，又使接种者免受皮肉之苦，使接种易于推广， 特别适合于儿童和家畜接种；H5J能进行有效的翻译 后加工。植物与动物一样，属真核生物，具有与之 相似的翻译后加工过程，适合于动物病毒抗原的表 达，表达产物具有与动物病毒抗原相似的免疫原 性；HFJ安全性好。转基因植物只表达亚单位疫苗， 不含致病微生物或潜在的致病微生物，对人畜安 全。 近N年来，以A0.)%R SG :.($T%(研究小组为 代表的多个研究组织相继在烟草、马铃薯、番茄、 苜蓿等植物中成功表达了乙肝病毒表面抗原、大肠 杆菌肠毒素!亚基、霍乱毒素!亚基、诺瓦克病毒 衣壳蛋白、狂犬病病毒糖蛋白等抗原，并证实植物 表达的抗原可以引起动物

7、和人的免疫反应。由此推 断，在植物中表达具有免疫原性的轮状病毒126、 12?、123等抗原性相关蛋白、开发轮状病毒新型 亚单位疫苗的前景很好，有望成为生产廉价轮状病 毒疫苗的有效途径。 !转基因植物轮状病毒疫苗的开发前景 MUU 生物技术通报!#$%组轮状病毒中国株?蛋白的研究，以探索用植物生产新型轮状病 毒疫苗的可行性。 参 考 文 献 2=5A0BC(0 ;DE 60(#DE %$ 0)G =$ J#T%) 6#(-%.%(/ X WI 6)7E =4ROE=Y9M8P9Q8POG 2=95H)#.%I XE %$ 0)G U0(.0I 6HE %$ 0)G %(%E=4ROEYM3=G

8、 2=5H.0(E %$ 0)G %(%E=4REPPM4G 2=45#(I#( 1;E %$ 0)G .#)E=4REO=M=9PYG 233510导入水稻细胞，从而使人 们在进食这种水稻后，体内胰岛素含量逐渐增加，达到抑制血糖升高的作用。 据悉，有多家日本知名企业和机构将参与这项研究，日本三和化学研究所负责设计控制血糖含量的激 素分子，日本造纸公司提供转基因技术，农林水产省的农业生物资源研究所负责制备让这种激素集中在稻 谷食用部分的基因启动基因。 按计划，这种功能性水稻将在399P年开发成功。日本政府为此每年将提供大约P999万日元的资助。 日本现有大约=O99万名糖尿病患者，相信降血糖转基因稻米会有一个相当大的消费市场。 王可农 ! 国外动态 =4: