中国血吸虫病防治杂志(中英文) ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (2): 184-193, 212.
王雪1,颜明智1, 2,齐文静1, 2,吴川川1,张国武2,耿谙1,田梦潇1,李军1, 2*,张文宝1, 2*
WANG Xue1, YAN Mingzhi1, 2, QI Wenjing1, 2, WU Chuanchuan1, ZHANG Guowu2, GENG An1, TIAN Mengxiao1, LI Jun1, 2*, ZHANG Wenbao1, 2*
摘要: 目的 制备细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)Polo样激酶2(Polo⁃like kinase 2,PLK2)重组蛋白(recombinant E. granulosus PLK2,rEgPLK2),并评估其对细粒棘球蚴病的免疫保护效果,为棘球蚴病新型疫苗研发提供参考。方法 从NCBI蛋白质数据库获取细粒棘球绦虫和多房棘球绦虫等12个物种的Polo样激酶蛋白序列,采用在线工具Clustal Omega进行多重序列比对,通过ESPript 3.2服务器进行结构可视化及同源性分析。将pET⁃30a⁃EgPLK2重组表达质粒转化至BL21(DE3)感受态细胞中,经异丙基⁃β⁃D⁃硫代半乳糖苷(isopropyl⁃β⁃D⁃thiogalactoside,IPTG)诱导表达、电泳分析,鉴定rEgPLK2重组蛋白的表达形式及分子量。将纯化的rEgPLK2蛋白与弗氏完全佐剂按1 ∶ 1体积比充分乳化,采用背部多点皮下注射方式对2只新西兰大白兔进行首次免疫,剂量为300 μg/只;将rEgPLK2蛋白与弗氏不完全佐剂按1 ∶ 1体积比充分乳化,于首次免疫后第14、28、42天以背部多点皮下注射方式分别进行3次加强免疫,剂量为150 μg/只;末次免疫后第7天经兔耳静脉采血分离血清,得到抗rEgPLK2多克隆抗体。采用间接酶联免疫吸附(enzyme⁃linked immunosorbent assay,ELISA)法检测抗体效价,通过免疫印迹(Western blotting,WB)法鉴定抗体特异性。利用免疫荧光技术,观察EgPLK2蛋白在细粒棘球绦虫原头蚴和成虫中的组织定位。将18只6 ~ 8周龄雌性SPF级BALB/c小鼠随机分为空白对照组、rEgPLK2⁃ISA免疫组和PBS⁃ISA佐剂组,每组6只。rEgPLK2⁃ISA免疫组和PBS⁃ISA佐剂组小鼠均以肌肉注射方式进行3次基础免疫和1次加强免疫,每次免疫间隔2周。在基础免疫中,rEgPLK2⁃ISA免疫组接种rEgPLK2蛋白与ISA佐剂按1 ∶ 1体积比混合乳化的免疫原,剂量为6 μg/只;PBS⁃ISA佐剂组接种等体积PBS与ISA佐剂按1 ∶ 1体积比混合乳化的免疫原。在加强免疫中,rEgPLK2⁃ISA免疫组经腹腔注射rEgPLK2蛋白,剂量为8 μg/只;PBS⁃ISA佐剂组经腹腔注射等体积PBS。空白对照组不作处理。末次免疫后第7天,采集各组小鼠尾静脉血清,采用间接ELISA法测定小鼠血清中抗rEgPLK2特异性IgG抗体及其亚类IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3抗体水平。于末次免疫2周后,rEgPLK2⁃ISA免疫组和PBS⁃ISA佐剂组小鼠经肝门静脉注射1 000个原头蚴建立细粒棘球蚴感染模型,3个月后剖检小鼠,对各组小鼠肝脏包囊数量进行统计分析,并计算减囊率。对肝脏组织石蜡切片进行苏木素⁃伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色,光学显微镜下观察组织病理学变化。结果 序列分析结果显示,细粒棘球绦虫与多房棘球绦虫PLK2蛋白氨基酸序列高度相似,含有Polo样激酶家族典型的结构域,包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化结构域(STKc)和Polo⁃box。经IPTG诱导的rEgPLK2蛋白主要以包涵体形式存在,纯化后的rEgPLK2蛋白相对分子质量约为70 kDa。制备的兔抗rEgPLK2多克隆抗体效价达1 ∶ 256 000,WB检测结果显示,其可特异性识别相对分子质量约为70 kDa的rEgPLK2蛋白。免疫荧光实验结果显示,EgPLK2蛋白定位于细粒棘球绦虫原头蚴的后膀胱、顶突及成虫的表皮、吸盘和节片连接处。免疫保护实验结果显示,rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠血清抗rEgPLK2特异性IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b抗体水平分别为2.92 ± 0.49、0.33 ± 0.10、0.31(0.36)、3.12(1.73),均高于PBS⁃ISA佐剂组(0.14 ± 0.04、0.07 ± 0.01、0.12 ± 0.04、0.11 ± 0.04),差异均有统计学意义(t = 19.28、8.46,Z = 3.75、4.15;P均< 0.001);而rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠血清特异性IgG3[0.07(0.01)]与PBS⁃ISA佐剂组[0.07(0.07)]差异无统计学意义(Z = 0.69,P > 0.05)。在细粒棘球蚴感染模型中,rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠肝脏病灶面积较PBS⁃ISA佐剂组减小,炎症浸润减轻;PBS⁃ISA佐剂组小鼠肝脏包囊数量为8.00(2.00)个,rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠肝脏包囊数量减少至1.00(0.75)个(Z = −2.93,P < 0.01),减囊率为80.40%。间接ELISA结果显示,rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠血清抗rEgPLK2特异性IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b抗体水平分别为3.28 ± 0.48、0.29 ± 0.02、3.71(1.09)、3.34(1.01),均高于PBS⁃ISA佐剂组[0.11 ± 0.04、0.09 ± 0.01、0.08(0.03)、0.08(0.03)],差异均有统计学意义(t = 15.86、15.67,Z = 2.88、2.88;P均< 0.01);而rEgPLK2⁃ISA免疫组小鼠血清特异性IgG3水平为0.07 ± 0.01,与PBS⁃ISA佐剂组(0.07 ± 0.01)差异无统计学意义(t = 1.29,P > 0.05)。结论 成功构建了EgPLK2基因的原核表达系统并获得了抗rEgPLK2多克隆抗体。rEgPLK2蛋白具有良好的免疫原性,可对抗细粒棘球蚴感染、遏制包囊发育,是一个具有潜力的抗细粒棘球蚴病疫苗候选靶点。
中图分类号: