抗禽流感病毒M2蛋白单克隆抗体的制备及鉴定

1、抗禽流感病毒M2蛋白单克隆抗体的制备及鉴定         11-01-31 10:11:00     作者：李永清    编辑：studa20【摘要】  目的: 制备抗禽流感病毒M2蛋白的单克隆抗体（mAb）并进行特性鉴定。方法: 利用纯化的融合蛋白GSTM2免疫BALB/c小鼠, 然后以GSTM2和GST分别作为ELISA抗原进行筛选, 选择GSTM2抗原检测强阳性、 GST抗原检测阴性的杂交瘤细胞进行克隆, 建立能稳定分

2、泌抗AIV M2 mAb的杂交瘤细胞株。mAb的效价采用间接ELISA和琼脂扩散试验（AGP）测定, 用夹心ELISA测定Ig亚类, Western blot、 抗原捕获ELISA、间接免疫荧光及免疫组化染色法检测mAb的特性。结果: 得到4株分泌抗禽流感病毒M2蛋白的mAb的杂交瘤细胞株1E1、 2F8、 4E3和5D6, 小鼠腹水中抗体的ELISA效价大于210×100、 AGP效价大于14。抗体亚类鉴定1E1和4E3为IgG2a, 2F8和5G6为IgG2b。抗原捕获ELISA表明, 2F8 mAb能与H5、 H9亚型AIV发生特异性反应, 而不能与鸡新城疫病毒（NDV）和鸡传

3、染性法氏囊病毒（IBDV）反应。IFA和免疫组化试验表明, 2F8 mAb能够与感染了禽流感病毒的MDCK细胞以及鸡体组织细胞发生特异性结合。结论: 本研究获得4株抗禽流感病毒M2蛋白的mAb, 其中2F8 mAb的效价高、 特异性强, 可作为检测AIV方法的核心试剂。 【关键词】  禽流感病毒 M2蛋白 单克隆抗体    禽流感病毒的基因组由8个单股RNA片段组成, 这种多节段性的特点决定了基因组除本身易发生基因突变、 小片段基因重组外,   还特别易与禽流感病毒、 猪流感病毒或人流感病毒等进行完整片段的基因重排, 因而禽流感病毒亚

4、型众多, 变异性极强1, 2。自1878年意大利首次报道禽流感发生以来, 禽流感相继在世界各地暴发, 而且不断出现新的亚型和变异株, 以致于1997年香港及2004年南亚地区发生了感染人的事件3, 4。我国自1993年在鸡、 鸭、 鹅、 鸽、 珍禽中分离到禽流感病毒以来, 鸡群中已存在H9、 H5、 H7及H14等多个血清亚型, 给我国养禽业构成极大威胁。因此加强禽流感疫情监测工作特别重要, 尤其是定期、 持续、 监测和及时、 准确的预测预报, 只有如此, 才能将禽流感尤其是高致病力禽流感消灭在萌芽状态。2002年, 秦爱建等报道, 利用杂交瘤技术获得了抗AIV的H5和H9亚型血凝素特异性的单

5、克隆抗体(mAb)5, 并建立了诊断高致病性毒株H5和低致病性H9亚型病毒的方法, 使检测结果更加准确可靠。尽管如此,  只能对在一定时期内发生特定亚型（如H9或H5）禽流感病毒感染时具有鉴定作用, 无法对可能发生的新变种的禽流感病毒感染做出诊断。因此研究一种可广泛检测禽流感病毒的方法, 对提高人们在疫情预测预报方面的能力很有帮助。    M2蛋白是禽流感病毒中高度保守的蛋白, 它在禽流感病毒各亚型的不同毒株之间都具有很高的同源性, 因此可用于所有禽流感的诊断中6, 7。本研究中, 我们利用获得的高度纯化的融合蛋白GSTM2作为免疫原免疫BALB/c小鼠

6、, 然后运用杂交瘤技术, 来研制抗禽流感病毒M2蛋白mAb, 以期为建立快速准确诊断禽流感病毒感染的方法奠定基础, 进而为该病的大流行预警预报提供技术保证, 也为及时扑灭和防止疫情的扩散提供科学依据。1  材料和方法1.1  材料 8周龄雌性BALB/c小鼠, 由军事医学科学院实验动物中心提供; 骨髓瘤细胞系Sp2/0由中国农业大学动物医学院传染病教研室提供。DMEM、 HAT、 次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷（HT）均为Invitrogen公司产品; 辣根过氧化物酶（HRP）标记羊抗鼠IgG、 弗氏佐剂、 HRP标记羊抗鸡IgG、 PEG1450、 FITC标记的羊抗小

7、鼠IgG以及鼠源mAb亚类试剂盒均为Sigma公司产品; 优级胎牛血清为Hyclone公司产品。禽流感病毒: AIV A/goose/Guangdong/96(H5N1)、 AIV A/chicken/Guangdong/00(H9N2)由国家流感中心提供。鸡传染性法氏囊病病毒BJ836株（IBDV）、 鸡新城疫病毒 （NDV）La Sota株, 抗H9N2、 H5N1的AIV, 抗IBDV、 NDV的SPF鸡血清及阴性血清由本研究所保存。1.2  方法1.2.1  抗原的制备 利用本研究所构建原核表达载体pGEXM2（M2基因来源于AIV A/chicken/G

8、uangdong/00 (H9N2)）以及pGEX5X1在大肠杆菌中BL21诱导表达, 获得的可溶性产物用Glutathine Sepharose 4B（Amershan Pharmacia产品）进行亲和层析得到纯化的融合蛋白GSTM2及GST蛋白。融合蛋白GSTM2已被证实保留了天然AIV M2蛋白的免疫原性, 可作为本研究的免疫原8, 9。1.2.2  动物免疫 首次免疫用弗氏完全佐剂乳化抗原, 间隔3周后, 采用弗氏不完全佐剂乳化抗原, 背部皮下多点注射8周龄BALB/c小鼠, 如此进行第3、 4次免疫并用ELISA检测每只小鼠的抗体水平。第4次免疫间隔3周后进行加强

9、免疫, 每只小鼠腹腔注射不加佐剂的融合蛋白200 g。加强免疫后3 d, 选取抗体水平最高的小鼠处死, 按常规方法进行细胞融合10。1.2.3  间接ELISA方法建立以及阳性杂交瘤的筛选标准 分别以融合蛋白GSTM2和pGEX空载体菌体蛋白GST包被酶标板孔, 进行平行反应。然后分别以11000的免疫小鼠阳性和阴性血清作为一抗, 酶标羊抗小鼠IgG的工作浓度为15000（10 mmol/L pH7.2稀释）进行抗原抗体反应通过方阵滴定确定抗原最适包被浓度。酶联免疫检测仪测定A490值,  以2.1且最接近的P/N值的M2融合蛋白抗原和GST的稀释度来作为以后检测

10、时的抗原包被浓度。    检测时, 平行设置GSTM2和GST蛋白包被的酶标板孔, 吸取杂交瘤细胞上清2份, 相对应地分别加到上述2个板孔中, 阳性对照为11000的免疫鼠血清, 阴性对照为正常小鼠血清。阳性杂交瘤判定标准: 细胞上清的A490值在GSTM2包被的板孔中大于阳性血清的A490值, 而在GST包被的酶标板孔中则小于阴性血清A490值, 同时符合上述2个条件的细胞, 确定为可分泌抗M2 mAb的杂交瘤细胞11。1.2.4  细胞融合和克隆化 按常规方法, 处死免疫鼠, 采集血清备用。取小鼠脾细胞与处于对数生长期的骨髓瘤细胞（Sp2/

11、0）进行细胞融合。融合剂为500 g/L的PEG1450, 取BALB/c小鼠腹腔巨噬细胞作为饲养细胞, HAT营养液（DMEM完全培养液中加入10 mL/L的100×HAT及200 mL/L的胎牛血清）为融合用选择培养液, 融合后分装于96孔板中, 置于37、 50 mL/L CO2培养箱中培养。5 d后更换新鲜HAT营养液, 继续培养至第8天进行第1次检测筛选, 以后改换HT（DMEM完全培养基中加入20 mL/L50×HT）培养液, 经常观察, 当杂交瘤细胞长至孔面积的1/4左右时,开始筛选、 检测。    将M2融合蛋白抗原检测阳性、

12、GST抗原检测阴性的杂交瘤细胞按有限稀释法进行3次克隆, 挑选反应性较强的克隆化细胞移至24孔板扩大培养, 作为建株细胞。1.2.5  小鼠腹水的制备 取500 L高压灭菌过的液体石腊注射于BALB/c小鼠的腹腔内, 14 d后腹腔注射约1×106个杂交瘤细胞, 密切观察动物的健康状况与腹水征象, 接种细胞710 d后产生腹水, 待腹水尽可能多, 而小鼠濒于死亡之前, 处死小鼠, 用滴管将腹水收集到离心管中, 10000 r/min离心10 min。吸取上清冷冻保存。1.2.6  mAb效价测定 （1）ELISA效价: 用抗原包被酶标板, 腹水

13、mAb及杂交瘤细胞上清1100稀释后进行2倍系列稀释, 另设同样稀释度阴、阳性血清作为对照, 按常规间接ELISA测其效价。（2）琼脂扩散效价: 按双向双扩散试验进行: 用8.5 g/L生理盐水配置10 g/L琼脂糖浇注平皿, 按常规方法打孔, 抗原稀释后加于中央孔, 周围孔分别加2倍系列稀释的mAb腹水, 置于湿盒中37过夜孵育, 观察沉淀线。1.2.7  mAb的IgG亚类及轻链种类鉴定 用Sigma公司鼠mAb亚类检测试剂盒进行鉴定, 即以11000倍稀释的羊抗鼠亚类二抗包被酶标板孔, 对各杂交瘤细胞上清进行夹心ELISA测定。1.2.8  mAb特异性的鉴

14、定 （1）Western blot: 以纯化的M2融合蛋白及GST为抗原, 经120 g/L SDSPAGE凝胶电泳后, 转印至醋酸纤维膜上, 然后以11 000稀释的mAb腹水作为一抗, 18 000稀释的HRP标记的羊抗鼠IgG作为二抗进行免疫检测。（2）抗原捕获ELISA: 以包被液将杂交瘤细胞上清作120稀释包被酶标板, 每孔100 L, 置37温箱2 h后于4包被过夜, PBST洗涤3次后, 50 g/L的脱脂奶封闭2 h, 再洗涤3次后, 以分别从150开始作倍比稀释的AIV（H9N2）、 AIV（H5N1）、 NDV、 IBDV作为抗原, 每孔100 L, 37作用1 h后, 洗涤3次, 再以用封闭液1100稀释的各病毒相应血清作为一抗, 12000稀释的HRP标记的羊抗鸡IgG作为二抗进行ELISA, 测定结合不同病毒的滴度, 同时设无抗原对照。（3）间接免疫荧光: 将AIV A/goose/Guangdong/96(H5N1)感染长成单层的MDCK细胞, 待CPE出现“”时, 用胰酶消化细胞, PBS重悬细胞, 将细胞滴到带孔的玻片上, 自然干燥并用冷丙酮固