不同劑量雙表達蛋白VP2-IL-18免疫原性的比較

孔 娜,王新華,孔膠膠,付嘉寧

(1.菏澤學院 藥學院，山東 菏澤 274015;2.菏澤醫學專科學校，山東 菏澤 274000)

【研究意義】傳染性法氏囊病(IBD)傳統疫苗存在免疫失敗等多種問題，VP2是傳染性法氏囊病病毒(IBDV)的主要結構蛋白和保護性抗原[1]，可采用多種表達系統表達出具有一定免疫原性的VP2蛋白[1-2]，但需要通過合適的佐劑提高免疫效果。【前人研究進展】mIL-18是一種新發現的細胞免疫調節因子[3]，能誘導生成IFN-γ，還可以激活能清理病毒的CD8+T細胞[4]和發揮協調機體體液免疫和細胞免疫功能的CD4+T細胞[5-6]。孔娜[7]將雙表達蛋白VP2-IL-18免疫雛雞，能促進CD4+T、CD8+T細胞的增殖和抗體水平的增加，還可以產生90 %保護率。研究表明IL-18對機體的免疫反應除了有增強作用，還有減弱作用，這主要取決于其劑量[8-9]。【本研究切入點】因此本試驗采用不同劑量雙表達蛋白VP2-IL-18免疫雞，并對他們的免疫原性進行了比較。【擬解決的關鍵問題】摸索VP2-IL-18的最佳免疫增強劑量，為研制新型高效的IBD基因工程疫苗提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1日齡SPF雞購自山東濟南賽斯有限公司；FITC標記的鼠抗雞CD4單抗和R-PE標記的鼠抗雞CD8а單抗購自北京博蕾德生物科技有限公司；IBDV ELISA抗體檢測試劑盒購自IDEX公司；vvIBDV-GX8/99株為山東農業大學朱瑞良教授從廣西收集的IBDV強毒株，毒價為105.5LD50/0.2 mL。

1.2 雙表達蛋白VP2-IL-18的制備

將雞IL-18成熟蛋白基因(mChIL-18) 先插入進雙表達載體pFastBacTMdual的PPH下游，構建重組質粒pFastBacTMdual-IL-18，再將IBDV VP2基因插入pFastBacTMdual-IL-18的 PP10下游，構建重組質粒pFastBacTMdual-VP2-IL-18。然后利用Bac-to-Bac系統表達雙表達蛋白VP2-IL-18[6]，并制備成油乳制劑。

1.3 動物分組免疫

120只14日齡SPF雞隨機分成6組，每組20只，選用頸部皮下多點注射。Ⅰ組注射含100 μg VP2-IL-18的油乳制劑；Ⅱ組注射含150 μg VP2-IL-18的油乳制劑；Ⅲ組注射含200 μg VP2-IL-18的油乳制劑；Ⅳ組注射含250 μg VP2-IL-18的油乳制劑；Ⅴ組注射含300 μg VP2-IL-18的油乳制劑；Ⅵ組為陰性對照組。所有雞均14日齡一免，28日齡二免。

1.4 ELISA抗體檢測

分別于一免后第0、7、14、21、28和35天每組隨機抽取8只，采集翅靜脈非抗凝血分離血清，利用IBDV ELISA抗體檢測試劑盒檢測ELISA抗體滴度。

1.5 CD4+T、CD8+T細胞增殖反應

分別于一免后第0、7、14、21、28和35天每組隨機抽取8只，采集翅靜脈抗凝血分離外周血淋巴細胞。利用FITC標記的鼠抗雞CD4單抗和R-PE標記的鼠抗雞CD8а單抗，通過流氏細胞儀檢測CD4+T和CD8+T淋巴細胞的增殖情況。

1.6 攻毒試驗

一免后第35天經點眼滴鼻等途徑使用vvIBDV-Gx8/99毒株攻擊，攻毒劑量為每只100 LD50/0.2 mL，攻毒后第6天記錄各組死亡數，然后全部撲殺剖檢觀察病理變化。

1.7 數據分析

所得數據用EXCEL和SPSS進行統計學處理。

2 結果與分析

2.1 ELISA抗體檢測

各試驗組雖能提高抗體水平(圖1)，但需要二免才能產生更高水平抗體。Ⅲ組在一免后第7天與Ⅳ組和Ⅴ組差異不顯著(P>0.05)，但從一免后第14天開始差異顯著(P<0.05)，且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組抗體滴度小。

2.2 CD4+T細胞增殖反應結果

各試驗組雖都能促進CD4+T細胞增殖(圖2)，但只有Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后才能保持持續性上升趨勢；Ⅳ組和Ⅴ組二免后仍呈下降趨勢。Ⅲ組增殖水平最高，在一免后7 d起均與其他試驗組和對照組差異顯著 (P<0.05)。

2.3 CD8+T細胞增殖反應結果

各試驗組雖都能促進CD8+T細胞增殖(圖3)，但一免后7 d又呈下降趨勢；只有Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后才能保持緩慢上升趨勢；Ⅳ組和Ⅴ組二免后仍呈下降趨勢。Ⅲ組增殖水平最高，在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05)。

2.4 攻毒保護率

Ⅲ組保護率最高為90 %(表1)，且無1只死亡；Ⅰ組和Ⅳ組保護率均為70 %，但Ⅰ組死亡率比Ⅳ組高；Ⅱ組和Ⅴ組死亡率相同，但Ⅱ組保護率比Ⅴ組高；Ⅶ組全部感染。

表1 vvIBDV-Gx8/99毒株攻擊后各組的死亡數、感染數和保護率

3 討 論

IL-18對機體的免疫調節具有雙向作用[10]，即增強和減弱兩方面[11]。所謂免疫增強是指用人為措施，全面或選擇性提高機體的免疫功能，以達到治療疾病的目的，是一種主動免疫過程[12]。關于免疫減弱前人研究很少。IL-18可促進已被刺激的T細胞的增殖及增加培養的T細胞的IL-2的產生[13]，但IL-2對免疫應答具有增強和抑制的雙向作用, 因此對維持機體免疫平衡具有非常重要的作用,在臨床上用于病毒感染、免疫缺陷病及自身免疫病的治療[14-15]。還有報道顯示IL-18長期而過量的使用可使動物產生嚴重的副作用[16],如消瘦和消化道出血。

本試驗結果顯示Ⅲ組ELISA抗體水平最高，從一免后與Ⅳ組和Ⅴ組第14天開始差異顯著(P<0.05)，且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組抗體滴度小。各免疫組都能促進CD4+T增殖，且Ⅲ組增殖水平最高，在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05)，Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后能保持持續性上升趨勢，Ⅳ組和Ⅴ組卻呈下降趨勢。各免疫組雖均能促進CD8+T增殖，但Ⅲ組增殖水平最高，在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05)，且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組增殖幅度小。攻毒試驗結果顯示，Ⅲ組保護率最高為90 %，Ⅱ組為75 %，Ⅰ組和Ⅳ組保護率均為70 %，Ⅴ組為60 %。以上結果表明VP2-IL-18具有良好的免疫原性，且200 μg為最佳免疫劑量，高劑量效果反而不如低劑量，即不呈現高劑量依賴。

4 結 論

本試驗通過對不同劑量雙表達蛋白VP2-IL-18的免疫原性進行比較，摸索VP2-IL-18的最佳免疫增強劑量為200 μg，為研制高效的IBD基因工程疫苗提供科學依據；而高劑量VP2-IL-18卻發揮免疫減弱作用，其作用機制尚需進一步研究，進而用于自身免疫病的治療。