人3型腺病毒感染小动物模型的建立和体内应答特点研究

Human Adenoviruses are a series of important pathogens of human respiratory tract infection, often lead to acute respiratory infections, eipdemic, cause teenagers, especially infant severe pneumonia and even death, in which human type 3 adenovirus(HAdv3) is the main popular serotype in China. Vaccines and drugs research for respiratory adenovirus have been paid more attention in recent years, but subjected to the lack of appropriate effective animal models. Based on our early systematic studying of HAdv3, this project will choose mice, breed mice, cotton rats or tree shrews as candidate models, which will be infected with the recombinant HAdv3 strains with eGFP or 6His Tag, and more than 20 strains of clinical isolates which have been constructed or isolated in our lab. By observing the symptoms, detecting viruses quantities and other related key indicators after infection, 1 or more small animal models will be established and the standard virus strains for the models will be confirmed, which could be used for vaccine research, drug development, evaluation and infection mechanism studies of respiratory adenovirus. At the same time, using the established model,this project will further illustrate the mechanisms of HAdv3 infection and the immune responses to HAdv3 in vivo through the study of the distribution and growth characteristics of the virus in vivo and the immune responses of the model animals. This may provide theoretical basis for the prevention, diagnosis and treatment of adenovirus infection and the development of related vaccine or drug.

腺病毒是常导致人类呼吸系统急性感染的病原体之一，可爆发流行、引起青少年、特别是婴幼儿重症肺炎，甚至死亡，其中人腺病毒3型是我国流行的主要血清型。近年来呼吸道腺病毒及其疫苗和治疗药物研究倍受关注，目前缺乏合适有效的动物模型严重制约了相关进程。申请者在前期对人3型腺病毒已有较系统研究的基础上，拟将小鼠、乳鼠、棉鼠或树鼩作为候选模型，用本项目组构建的带eGFP或6His Tag等标记的重组人3型腺病毒株和超过20株自有临床分离株分别经鼻感染，观察感染后症状，监测病毒消长及其他感染相关的关键指标，以期建立1种以上可用于疫苗、药物研发、评价和感染机理研究的呼吸道腺病毒感染小动物模型及其评价用标准病毒株；在动物模型建立过程中，通过对感染后体内病毒分布、消长特点和机体应答等的研究，进一步阐述人3型腺病毒的感染机制和机体免疫应答特点，为腺病毒感染的预防、诊治和相关疫苗、药物研发提供理论依据和基础。

本面上项目“人3型腺病毒小动物模型的建立和体内应答特点研究”按期按计划完成了各项任务：.1).毒株分离、培养：分离鉴定不同型别人腺病毒毒株，部分毒株用MRC-5细胞培养，Vero细胞空斑纯化，基因组测序；.2).腺病毒小动物模型的建立：人B组腺病毒包括3型在BalB/c小鼠、金黄地鼠细胞中感染性差、不能有效复制，而小型猪和中缅树鼩原代肺、肾细胞对人腺病毒易感，支持病毒基因组高效复制，而猪细胞中产生的子代病毒感染力差，可能是晚期结构蛋白表达受抑制，树鼩细胞中可以产生高活性子代病毒。结合动物体重、肺指数、病理结果数据，BalB/c小鼠可以作为疫苗评价动物模型使用；尝试了Ad3感染小型猪，有典型间质性肺炎表现；Ad3和Ad55滴鼻感染树鼩后在体内有显著增殖，初步建立了人腺病毒树鼩感染、疫苗评价动物模型；.3).人源化小鼠：成功制备了人B组腺病毒受体HDSG2人源化小鼠F2代纯合子，有可能作为B种腺病毒的感染和疫苗评价模型； .4).免疫应答：获得多株抗人Ad3和Ad7、Ad4 中和单抗，鉴定了其识别表位（PloS ONE 2014；Virus Res 2015），鉴定了致严重呼吸道感染病毒Ad14、Ad55的中和表位（Vaccine 2015；Viruses 2015），为确定中和抗体抗感染作用研究和疫苗研制提供了基础；用高中和活性单抗及突变型腺病毒证明Ad4关键中和抗原表位是位于HVR7-1区的构象表位，该结果为Ad4疫苗株的选择及流行毒株监测提供重要参考（JVI 2017）；表达纯化了Ad3和Ad7、Ad4六邻体蛋白、纤毛蛋白，获得了抗血清，可以用于免疫检测； .5).发现Ad7包括两个亚型，亚型间HVR1和HVR7区有显著差异，抗原性不同，流行株归于同一亚型（Virus Genes 2014），为Ad7疫苗株选择提供了依据；调查南方健康体检和献血人群腺病毒中和抗体水平，发现普遍缺乏对Ad14和Ad55的群体保护，并证明抗Ad中和抗体主要识别六邻体（JTD 2016；PloS ONE 2016）。. 本课题已共发表SCI论文8篇、中文核心期刊3篇；申请专利5项；培养博士后1人，博士4人、硕士生9人（其中9人已毕业）。经费使用规范，圆满完成了立项任务和目标。