人乳头瘤病毒18型类病毒颗粒疫苗研制、中和抗体筛选及冷冻电镜三维结构重建

摘要

高危型人乳头瘤病毒(HumanPapillomavirus，HPV)病毒感染被认为是引起女性宫颈癌的主要原因。流行病学调查显示98％的宫颈癌都是由人乳头瘤病毒(HPV)感染引起，其中约70％是由HPV16或HPV18引起。因此，开发一种安全，有效的HPV18疫苗对于预防宫颈癌具有重大的意义。 首先，本研究构建了高效HPV18L1蛋白大肠杆菌原核表达系统。利用该表达系统，HPV18L1蛋白能够以可溶性形式表达，保留了其天然的表位。 其次，本研究还还针对大肠杆菌来源的HPV18L1蛋白建立了一套高效，易于放大的纯化工艺，以及类病毒颗粒体外组装工艺。根据该工艺所制备的HPV18VLPs疫苗纯度达到98％以上，各项鉴定指标均符合药典要求。且动物实验显示，该疫苗具有高度的免疫原性，在实验动物体能能诱导高滴度的HPV18中和抗体。 本研究在成功制备HPV18VLPs疫苗的基础上，利用假病毒中和模型，一共鉴定出HPV18中和单抗6株，而后通过阻断实验进一步确定了优势中和单抗11A9以及3C3。为了进一步阐明11A9单抗的中和机制，结合位点，在本研究对HPV18VLPs进行了冷冻电镜观测，初步了解HPV18VLPs的结构模式。此外，还进一步制备了11A9-HPV18VLPs抗原抗体复合物以备进一步进行冷冻电镜研究。 总之，本研究利用大肠杆菌表达系统制备了一种廉价，有效的HPV18VLP疫苗，对HPV18的中和单抗进行鉴定，并且对于HPV18优势单抗11A9的中和机制，结合位点进行了初步探索，为将来进行HPV18疫苗的分子设计提供了参考。