摘要
病毒载体，即利用基因工程技术对病毒进行改造，使其成为外源基因的递送载体，通过感染细胞的形式，将外源基因带入靶标细胞，实现外源抗原的稳定表达。工具化的病毒载体具有转染效率高、外源抗原表达水平高等特点。目前，这些工具化病毒载体己应用于病毒学基础研究、病毒疫苗的设计研发等病毒学研究的方方面面。 以寨卡病毒(Zika vims，ZIKV)为主的虫媒黄病毒，在自然界中的传播包括森林循环、农村循环、城市循环的递进过程。目前对这类虫媒黄病毒的防控手段，多集中于研发人用的疫苗保护易感人群上。如何能够更进一步提前保护人群免受病毒侵害，即抑制虫媒黄病毒森林循环中的病毒外溢，不失为防控病毒传播的有效手段。在森林循环中，对脊椎动物宿主进行群体免疫可有效阻断病毒的外溢。昆虫特异性黄病毒作为虫媒黄病毒研究平台的潜力工具，仅能感染蚊虫，不能感染脊椎动物宿主，却在进化关系上同ZIKV等虫媒黄病毒相近。本课题中，我们利用昆虫特异性黄病毒朝阳病毒(Chaoyang vims，CYV)作为病毒载体，构建恢复了同ZIKV的嵌合疫苗候选毒株，让蚊虫感染嵌合病毒后，作为疫苗的携带工具，叮咬脊椎动物宿主，诱发宿主的免疫应答，从而在脊椎动物宿主中呈现针对ZIKV的保护效果，以此阻断病毒的传播。目前，这一嵌合疫苗已在干扰素受体缺失的小鼠模型中证实了对ZIKV的良好保护效果，并且该保护作用可最少持续5个月。同时，蚊虫感染上述嵌合疫苗后，其个体不能经交配或经卵的方式将病毒传播至种群内的成虫及后代，感染该嵌合病毒的蚊虫对后续感染ZIKV具有明显抑制效果，并且可有效阻断ZIKV从脊椎动物宿主到正常蚊虫的传播。 另外，感染嵌合疫苗的蚊虫经X光照射处理后，可致不孕不育，但却不会影响蚊虫唾液内的病毒载量。从而保证了上述携带嵌合疫苗的蚊虫释放至自然界中的生态安全问题。通过上述蚊虫携带疫苗的概念验证，我们提出了利用蚊虫作为携带疫苗的工具，实现脊椎动物宿主的群体免疫，从而有效抑制森林循环中的病毒外溢，阻断虫媒黄病毒传播的构想。 新冠病毒自2019年底出现以来，迅速在全世界范围内大规模爆发。其作为RNA病毒的一种，突变问题也日益剧增。陆续研发的新冠疫苗、临床治疗药物及单克隆抗体，在应对这些突变的同时是否仍具有高效的保护效果，需要研究人员的探究确认。在抗击疫情期间，我们也进行了有关新冠病毒的部分研究。本课题中，我们利用水疱性口炎病毒(Vesicular stomatitis vns，VSV)病毒载体构建恢复了不同种位于新冠病毒刺突糖蛋白(Spikeprotein，S)的重组病毒突变株，通过体外细胞实验比较了突变株间在病毒生物学特性、针对康复病人血清及单克隆抗体中和活性的差异，发现alpha、beta突变株易诱发免疫逃逸，且少数单克隆抗体无法对其有效中和。同时，在体内小鼠实验中，我们发现了beta突变株的较高的免疫原性，证实了该突变株作为二代疫苗的免疫原研发的潜能性。 综上所述，我们通过不同种病毒载体对病毒基因组进行基因重排及定点突变，利用昆虫特异性黄病毒做为病毒载体，构建恢复了表达ZIKV prM/E蛋白的嵌合疫苗候选毒株，利用蚊虫作为携带疫苗的工具，并在干扰素受体缺失的小鼠动物模型中验证了对ZIKV的良好保护效果，有效阻断了病毒的传播。同时，利用VSV病毒载体将新冠病毒不同突变株的S蛋白插入，构建含有不同新冠病毒S蛋白突变位点的VSV重组病毒，并以此平台比较了新冠病毒S蛋白突变株间在复制能力、中和抗体水平和免疫原性的差异。充分体现了不同种病毒载体在当今病毒学领域的广泛应用，为ZIKV等虫媒黄病毒疫苗及新冠病毒疫苗的研发提供了参考依据，具有一定实际意义。
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