抗豬圓環(huán)病毒4型單克隆抗體的基本特性、抗體制備、抗體特性及應(yīng)用
瀏覽次數(shù):91 發(fā)布日期:2025-7-7
來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
抗豬圓環(huán)病毒 4 型(Porcine circovirus type 4,PCV4)單克隆抗體(Monoclonal Antibody,mAb)是針對 PCV4 抗原(主要為病毒衣殼蛋白)制備的特異性抗體,在 PCV4 的檢測診斷、流行病學(xué)調(diào)查及致病機(jī)制研究中具有重要意義。以下從 PCV4 的基本特性、單克隆抗體制備、抗體特性及應(yīng)用等方面詳細(xì)介紹:
一、豬圓環(huán)病毒 4 型(PCV4)的基本特性
PCV4 是圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬的單鏈 DNA 病毒,2019 年首次在我國患病豬群中被發(fā)現(xiàn),目前其與豬群疾病的關(guān)聯(lián)性仍在研究中,初步推測可能與豬呼吸道疾病、繁殖障礙等相關(guān)。其核心抗原與病毒結(jié)構(gòu)如下:
-
病毒結(jié)構(gòu):
- 無囊膜,正二十面體對稱,直徑約 17-20 nm,與其他 PCV 亞型(PCV2、PCV3)形態(tài)相似;
- 基因組為單鏈環(huán)狀 DNA,全長約 1.99 kb,編碼兩個主要蛋白:
- Cap 蛋白(衣殼蛋白):由 ORF2 基因編碼,是病毒的主要結(jié)構(gòu)蛋白,負(fù)責(zé)病毒顆粒的組裝,含有關(guān)鍵抗原表位,是單克隆抗體制備的核心靶點(diǎn);
- Rep 蛋白(復(fù)制相關(guān)蛋白):由 ORF1 基因編碼,參與病毒 DNA 的復(fù)制,免疫原性較弱,較少作為抗體靶點(diǎn)。
-
抗原特性:
Cap 蛋白是 PCV4 的主要抗原,分子量約 22-24 kDa,其氨基酸序列與 PCV2、PCV3 的 Cap 蛋白同源性較低(約 40%-60%),具有獨(dú)特的抗原表位,這也是制備 PCV4 特異性單克隆抗體的分子基礎(chǔ)。由于 PCV4 發(fā)現(xiàn)時間較晚,其 Cap 蛋白的具體抗原表位(線性或構(gòu)象型)仍在解析中,但已知其 N 端和 C 端區(qū)域存在潛在的免疫優(yōu)勢位點(diǎn)。
二、抗 PCV4 單克隆抗體的制備流程
抗 PCV4 mAb 的制備技術(shù)路線與其他 PCV 亞型類似,基于雜交瘤技術(shù),核心步驟如下:
-
免疫原制備:
- 首選重組 Cap 蛋白:通過基因克隆將 PCV4 的 ORF2 基因?qū)朐吮磉_(dá)系統(tǒng)(如大腸桿菌)或真核表達(dá)系統(tǒng)(如昆蟲細(xì)胞、HEK293 細(xì)胞),表達(dá)并純化重組 Cap 蛋白(純度需≥90%)。真核表達(dá)系統(tǒng)更易保留蛋白的天然構(gòu)象,可能更適合誘導(dǎo)針對構(gòu)象表位的抗體;
- 備選滅活病毒顆粒:需先在敏感細(xì)胞(如 PK-15 細(xì)胞)中培養(yǎng) PCV4,經(jīng)滅活處理后作為免疫原,但因 PCV4 的體外培養(yǎng)效率較低,目前應(yīng)用較少,重組蛋白仍是主流選擇。
-
動物免疫:
- 常用 BALB/c 小鼠作為免疫對象,采用皮下或腹腔注射方式:初次免疫用弗氏完全佐劑乳化重組 Cap 蛋白,加強(qiáng)免疫(間隔 2-3 周,共 3-4 次)用弗氏不完全佐劑,以增強(qiáng)免疫應(yīng)答;
- 末次免疫后 3-5 天,通過間接 ELISA(包被重組 Cap 蛋白)檢測小鼠血清抗體效價,選擇效價≥1:10⁴的小鼠用于細(xì)胞融合。
-
細(xì)胞融合與陽性克隆篩選:
- 取免疫小鼠的脾臟 B 淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞(如 SP2/0),用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合,通過 HAT 選擇培養(yǎng)基篩選雜交瘤細(xì)胞(排除未融合的脾細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞);
- 采用間接 ELISA(檢測與重組 Cap 蛋白的結(jié)合能力)和免疫熒光法(IFA)(檢測與 PCV4 感染細(xì)胞的特異性結(jié)合)進(jìn)行雙重篩選,確保陽性克隆能識別天然病毒抗原。
-
克隆化與抗體純化:
- 對陽性雜交瘤細(xì)胞通過有限稀釋法或單細(xì)胞克隆儀進(jìn)行 2-3 次克隆化培養(yǎng),獲得穩(wěn)定分泌抗體的單克隆細(xì)胞株;
- 通過小鼠腹腔誘生腹水或無血清培養(yǎng)基培養(yǎng),收集上清后,經(jīng) Protein G/A 親和層析純化,獲得高純度單克隆抗體(純度≥95%)。
三、抗 PCV4 單克隆抗體的關(guān)鍵特性
-
分子特性:
- 抗體亞型:以 IgG1 和 IgG2a 為主(小鼠單克隆抗體常見亞型),少數(shù)為 IgG3,亞型會影響抗體的效應(yīng)功能(如補(bǔ)體激活、Fc 受體結(jié)合);
- 分子量:IgG 型抗體分子量約 150 kDa(由兩條重鏈和兩條輕鏈通過二硫鍵連接而成);
- 親和力:通過 ELISA 或表面等離子體共振(SPR)測定,親和常數(shù)(Ka)通常在 10⁸-10¹⁰ L/mol,高親和力抗體更適合高靈敏度檢測。
-
特異性與交叉反應(yīng)性:
- 需驗證抗體對 PCV4 的專一性,重點(diǎn)排除與其他 PCV 亞型(PCV2、PCV3)及豬源常見病毒(如豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒)的交叉反應(yīng);
- 由于 PCV4 與其他 PCV 的 Cap 蛋白同源性低,特異性抗體較易獲得,但仍需通過 Western blot 或 IFA 嚴(yán)格驗證。
-
表位識別特性:
- 目前研究顯示,多數(shù)抗 PCV4 mAb 識別 Cap 蛋白的線性表位(如 N 端 20-50 位氨基酸、C 端 180-210 位氨基酸),少數(shù)識別構(gòu)象表位(依賴 Cap 蛋白的空間結(jié)構(gòu));
- 可通過肽掃描技術(shù)(Peptide scanning)或基因缺失突變體分析確定抗體識別的具體表位,為病毒抗原變異監(jiān)測提供依據(jù)。
四、抗 PCV4 單克隆抗體的應(yīng)用
-
診斷試劑開發(fā):
- ELISA 檢測試劑盒:利用雙抗體夾心法(捕獲抗體和檢測抗體均為抗 PCV4 mAb)檢測豬血清、組織或分泌物中的 PCV4 抗原,靈敏度可達(dá) pg 級,適用于大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查;
- 膠體金免疫層析試紙條:基于單克隆抗體的快速檢測技術(shù),可在 10-15 分鐘內(nèi)完成定性檢測,適合基層獸醫(yī)現(xiàn)場使用;
- 免疫組化(IHC)與免疫熒光(IFA):通過抗體定位 PCV4 在感染豬組織(如肺臟、淋巴結(jié)、腎臟)中的分布,輔助病理診斷和致病機(jī)制研究。
-
病毒學(xué)研究工具:
- 用于PCV4 的分離與鑒定:通過免疫熒光法篩選病毒培養(yǎng)陽性細(xì)胞,提高分離效率;
- 分析病毒入侵機(jī)制:利用抗體阻斷試驗探究 Cap 蛋白與宿主細(xì)胞受體的相互作用;
- 監(jiān)測病毒變異:通過抗體與不同 PCV4 分離株的結(jié)合能力變化,分析抗原表位的變異趨勢。
-
防控應(yīng)用潛力:
- 若篩選到具有中和活性的單克隆抗體(能抑制 PCV4 對細(xì)胞的感染),可用于被動免疫(如給易感豬群注射,短期預(yù)防感染);
- 作為抗原檢測的標(biāo)準(zhǔn)品,助力 PCV4 疫苗研發(fā)中的免疫效果評價(如監(jiān)測疫苗誘導(dǎo)的抗原清除能力)。
抗 PCV4 單克隆抗體的制備以病毒 Cap 蛋白為核心靶點(diǎn),其特異性和親和力取決于免疫原的質(zhì)量及篩選策略。由于 PCV4 發(fā)現(xiàn)時間較短,目前相關(guān)抗體的研究仍處于起步階段,但隨著其在豬群中的流行風(fēng)險逐漸顯現(xiàn),高特異性單克隆抗體將成為 PCV4 精準(zhǔn)檢測、流行病學(xué)分析及致病機(jī)制研究的關(guān)鍵工具,為其防控提供重要技術(shù)支撐。