1、多表位基因工程疫苗的研究进展简介 多表位疫苗(multi-epitope vaccine)是指同时携带多个目标抗原以及辅助性表位的疫苗。多表位基因工程疫苗是运用重组DNA 技术将多个编码抗原表位的DNA 序列片段进行串联组合，然后重组入载体而制备的，包括重组蛋白疫苗、核酸疫苗和活载体疫苗。多表位疫苗可以是针对一种病原的具有多重免疫保护作用的多价疫苗，也可是能预防多种疾病的广谱疫苗。多表位基因工程疫苗已成为当前疫苗研究的热门课题和前沿技术。1.多表位基因工程疫苗的研究1.1抗原表位的预测筛选2000 年，Hagmann在Science上率先提出了“计算机辅助疫苗设计”的新概念，其主要原理是采用计
2、算机软件分析蛋白质结构，模拟天然蛋白构象，筛选出有价值的结构域或DNA 片段，用于药物靶点筛选、抗原表位设计等。构建多表位疫苗的首要问题是如何准确预测和筛选有效的特异性抗原表位。对于T 细胞表位的筛选要借助预测T 细胞表位的相关软件，预测与MHC 分子结合的短肽。B 细胞表位的预测是根据已有的表位数据资料，通过计算机软件对序列进行分析，需要综合考虑序列的亲水性、电荷分布、可及性、可塑性及抗原性等性质，对预测出的抗原表位要进行综合评价，筛选出具有针对性和特异性的候选抗原表位。1.2多抗原表位的选择为了提高机体的免疫保护水平1.选择多个B 细胞表位和T 细胞表位，同时诱导特异的体液免疫和细胞免疫，
3、充分发挥预防控制作用。2.选择抗原分子的特异性的保守序列，从而提供不同毒株之间的交叉免疫保护，这可能是预防具有多血清型（如副猪嗜血杆菌）及高突变率病原(如禽流感病毒)感染的有效途径。3.选择同一病原体的多种抗原表位，研制具有多重免疫保护作用的多价疫苗。4.选择来自不同病原体的多种抗原表位，研制可以预防多种疾病的广谱疫苗。1.3 多表位基因工程疫苗的设计构建多表位基因工程疫苗关键把握四个方面：确保各表位基因之间的优化组合与合理连接；确保每个编码抗原表位的基因序列可被正确阅读、翻译和有效终止；选择合适的表达载体；选择安全高效的免疫佐剂。2 多表位基因工程疫苗的研究及应用2.1 多表位重组疫苗阳泰等
4、选用IBV 的S1、S2、N 结构蛋白上的高度保守的两个B 细胞表位(SP3245-160,SP7566-584)和一个T 细胞表位(NP167-83)，并使T 细胞表位位于B 细胞表位的N 端，设计了复合多表位基因(EpiA)，采用基因工程方法，将EpiA 在大肠杆菌得以表达、纯化。ELISA 和Western blot 法证明所表达的融合蛋白能与标准IBV 阳性血清产生特异性抗原-抗体反应，能有效激发鸡体特异性体液和细胞免疫；与对照组差异极显著(P0.01)；攻毒试验表明，该多表位疫苗保护率达到73%。2.2 多表位核酸疫苗韩松等构建了含有PRRSV主要结构蛋白基因ORF5、ORF6 和P
5、CV2 衣壳蛋白基因ORF2 基因的多表位重组质粒p1RES-ORF2-ORF5m-ORF6a，用壳聚糖对该质粒进行包裹，通过豚鼠和猪对其免疫效果进行评价。结果重组质粒能刺激机体产生PRRSV、PCV2 特异性抗体和中和抗体；特异性T 淋巴细胞增殖、CD4+/CD8+阳性细胞比例上升、IFN-和IL-2 分泌水平提高，表明该重组核酸疫苗主要刺激介导Thl 类免疫反应。攻毒实验证明核酸疫苗免疫对实验猪起到明显的保护作用；病理学检测结果可以看出，重组核酸疫苗免疫组未出现或仅出现轻微变化，组织器官的损伤程度较轻。2.3 多表位活载体疫苗Jiang 等构建了表达PRRSV GP5 和M 融合蛋白的重组
6、伪狂犬病毒rPRV-GP5m-M，用PRV 进行小鼠攻毒能够提供完全保护，并且产生了高水平的PRV 特异性中和抗体和淋巴细胞增殖反应；用重组疫苗rPRV-GP5m-M免疫猪产生了PRRSV 特异性中和抗体和高水平的淋巴细胞增殖；用重组疫苗免疫猪体温变化不明显，出现短期的病毒血症，在组织中的病毒含量较低。表明重组疫苗rPRV-GP5m-M 对预防PRV 和PRRSV 感染可能是一个比较理想的候选疫苗。Jiang 等以腺病毒为载体,分别构建了表达PRRSVORF5、ORF6、ORF5/ORF6 的重组腺病毒rAd-GP5,rAd-M 和rAd-M-GP5。小鼠免疫试验结果表明,免疫后4 周小鼠产生
7、了PRRSV 特异性抗体和细胞免疫反应,并且表达M-GP5 融合蛋白的rAd-M-GP5免疫组小鼠产生的中和抗体水平、淋巴细胞增殖反应以及PRRSV 特异性的CTL 反应均显著高于rAd-M 和rAd-GP5 免疫组。3 展望多表位基因工程疫苗具有较高的研究和应用价值，但其仍然存在一些问题：1.表位的预测及筛选方法有待进一步改进和完善；2.表位的合理优化和排列组合规律并不清晰，需摸索其最佳组合连接方式；3.需克服因基因限制性而导致的免疫逃避或免疫失败问题；4.还有如何选择安全高效的免疫佐剂等等。总之，随着科学的发展，这些问题会逐步得到解决。，多表位基因工程疫苗安全、高效，而且更适合多价疫苗以及联合疫苗的开发研究，这些优点符合未来疫苗研究的发展方向，具有广阔的开发应用前景。
