成果名称: 基于shRNAi技术改造细胞系及其在高效生产猪流行性腹泻病毒疫苗中的应用
完成单位: 广东省农业科学院动物卫生研究所
主要人员: 沈海燕,李林林,刘志成,张春红,张建峰,孙俊颖
介绍:

    课题来源与背景: 广东省科技计划项目:基于shRNAi技术改造细胞系及其在高效生产猪流行性腹泻病毒疫苗中的应用(项目编号:2015A020209081,执行期为:2015-04-01至 2017-03-31),来源于广东省科技厅的资助,总资助金额为15万。该项目以危害养猪业的猪流行性腹泻疾病为研究对象,针对近年来临床上常用的PED灭活和弱毒疫苗对该病的免疫效果并不十分理想这一问题,利用RNA干扰技术定向改造细胞系,以期获得高效增殖PEDV的细胞株。

     研究目的与意义: 猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea, PED)是由猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的猪的急性、高度接触性肠道传染病。PED对猪的危害性很大,对哺乳仔猪的危害最为严重。自2010年PEDV新型毒株出现后,临床上常用的PED灭活和弱毒疫苗对该病的免疫效果并不十分理想,因而,PED仍然存在于猪场并反复发生,这给养猪业的健康发展造成了严重危害。现有研究表明,目前我国流行的PEDV毒株为新的基因型,且呈多型化衍化,由于基因的遗传变异,现有的疫苗很难起到有效的防控。同时,由于PEDV适应细胞困难、增殖滴度低等特点,严重阻碍了新型高效疫苗的制备,给该病的预防带来很大的困难。因此,培育、筛选出有利于PEDV有效增殖、分离驯化的易感细胞,不仅是解决PEDV培养的问题,更有利于PEDV疫苗的研发,而且为工业化细胞培养生产疫苗,提高疫苗质量,降低疫苗成本奠定了基础。

    主要论点与论据: RNAi(RNA interference,RNAi)是由双链RNA介导的、在转录后mRNA水平关闭相应基因表达的一种基因阻断技术。因此,利用RNA干扰技术定向改造细胞,是筛选PEDV易感细胞的有利方法。已有研究表明,水泡性口炎病毒在p53-/-细胞里复制的病毒滴度是正常细胞的30倍。Turpin 等(2005)研究表明,在p53 knock down的细胞中,流感病毒的滴度明显增加。Narayan Dharel等(2008)研究发现p53 knock down细胞中丙型肝炎病毒RNA的复制和病毒蛋白的表达显著提高。另有研究者发现,TGEV通过激活p53通路,诱导PK-15和ST细胞停滞在S和G2/M期,并且TGEV在S期和G2/M期同步化的细胞中的滴度高于G0/G1期同步化或非同步化的细胞中的滴度。因此,本研究尝试用CRISPR技术对Vero E6细胞的p53基因进行knock out,实现对Vero E6细胞的改造,以期获得高效增殖PEDV临床野毒的细胞株。

    创见与创新: 本研究根据合同书的内容,首先尝试用CRISPR技术对Vero E6细胞的p53基因进行knock out,实现对Vero E6细胞的改造,但实验结果发现,knock out Vero E6细胞的p53基因,不利于Vero E6细胞的生长, knock out p53基因的Vero E6细胞株,在形成单克隆后,继续扩大培养过程中,细胞停止生长,最终细胞裂解死亡。因此,我们又采用RNA干扰技术,对Vero E6细胞的p53基因进行knock down,以期改变Vero E6细胞周期,筛选出有效增殖PEDV的Vero E6细胞株,为体外培养PEDV提供了一个改良的细胞株,为大规模生产PEDV疫苗提供了一个可靠的备选细胞株。对照合同书内容完成了针对p53基因的有效siRNA筛选,并构建了相应的RNAi质粒,通过细胞转染和G418筛选获得了稳定细胞株 — p53-Vero E6细胞;优化了PEDV的Real-time PCR检测方法,并且分析发现,PEDV在改造后的Vero E6-p53细胞株中的病毒拷贝数与Vero E6细胞株相比有所增加。

    社会经济效益,存在的问题: 近年来,PED在猪场反复发生,给养猪业的健康发展造成了严重危害。目前,临床上 缺乏有效防控临床PEDV野毒的疫苗,因此,本项目对适应PEDV野毒生长增殖的细胞系的改造,不仅有利于PEDV感染导致猪体发病机制的研究,对PED疫苗的研发以及防控更具有重要意义。值得注意的问题是,该项目完成实施后,需进行PEDV临床流行毒株在筛选获得的细胞株上的增殖条件优化,以期为将来PEDV疫苗的研发奠定基础,降低PEDV细胞毒疫苗的生产成本,获得高产量的PEDV细胞毒疫苗。

    历年获奖情况: 目前已发表SCI文章一篇,中文核心期刊两篇。培养副研究员两名:沈海燕(兽医副研究员,证号:粤高职证字第1600101003570号,2016年3月9日),张建峰(兽医副研究员,证号:粤高职证字第1600101003593号,2016年3月9日)。

批准登记号:
登记日期: 2019-04-18
研究起止时间: 2015-04-01至2018-03-31
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2018-12-05