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杆状病毒Autographa californica multicapsid nucleopolyhedrovirus (AcMNPV)可以高效转导多种物种和器官来源的哺乳动物细胞。因为具有遗传背景清楚,生理生化科研积累丰厚,生物安全性好,能承载较大外源基因,表达外源蛋白效率高,可对表达的蛋白进行糖基化修饰,以保证外源基因产物具备生物学活性,容易扩大规模达到生产要求,无细胞毒性等优势使杆状病毒成为一个倍受关注的新型哺乳动物细胞基因转导载体。近来,杆状病毒表面展示系统的进步和穿梭启动子系统在昆虫细胞/哺乳动物细胞中的广泛应用,特别是07年以来,研究证实重组杆状病毒载体可以通过直接注射的方式转导哺乳动物细胞,并在小鼠模型中诱导有效的免疫反应,使重组杆状病毒作为新一代疫苗载体的研究展现出卓越的优势,并引起广泛关注。禽流感是由A型禽流感病毒中有致病性的任何一种血清亚型毒株引起各种家禽及野生禽类感染并发生全身性或呼吸器官综合征的一类烈性传染病。最近的研究逐渐证实：禽流感病毒可以直接或间接传染给人类,并引起严重的病态和很高的死亡率(62%),因此引起医学界的广泛关注。面对迫在眉睫的潜在危机,世界卫生组织着重强调：急需有效而安全的流感疫苗。血凝素蛋白(Hemagglutinin, HA)是决定禽流感病毒宿主范围、致病性强弱和免疫原性的重要因素,对研究、认识禽流感病毒有重要意义,是当前研究的重点和热点。本研究首先通过分子流行病学和生物信息学分析,确定了A/Vietnam/1203/2004(Viet04)株H5N1型高致病性禽流感病毒的血凝素蛋白为典型代表,优化了血凝素蛋白基因编码序列,使其更适合在昆虫细胞和哺乳动物细胞中表达,并通过重叠延伸PCR技术人工合成了HA基因全长(1707bp)。然后,成功构建了能在病毒囊膜上展示HA蛋白的重组杆状病毒vAc-HA,矛口既胄邑展示HA蛋白又能在哺乳动物细胞中内源性表达HA蛋白的重组杆状病毒vAc-HA-DUAL.实验证明：vAc-HA和vAc-HA-DUAL两株重组杆状病毒均能在昆虫细胞(sf9)中正确表达HA蛋白。vAc-HA-DUAL还能在哺乳动物细胞(BHK和MDCK)内正确表达HA蛋白。同时,在哺乳动物细胞中,全长HA蛋白能被蛋白酶正确切割为HA1和HA2。HA蛋白能展示在重组杆状病毒的囊膜上,并且不影响重组杆状病毒的生产和应用。展示在重组杆状病毒表面的HA蛋白具有凝集红细胞的能力,并且能提高病毒进入部分哺乳动物细胞的效率,表明其具有生物学功能。本研究进一步在实验动物水平研究重组杆状病毒做为新型疫苗载体的功效。使用1×109pfu/只/次的剂量,通过直接注射免疫小鼠,共两次。初次免疫21天后,检测小鼠血清中总IgG抗体、总IgA抗体,HA特异性抗体的分泌水平,以及淋巴细胞经HA抗原再刺激之后,分泌IFN-γ、IL-4、IL-2、IL-6等细胞因子的能力,结果显示：相对vAc-GFP和PBS组对照,重组杆状病毒vAc-HA和vAc-HA-DUAL均能在小鼠模型中有效诱导机体产生显著体液免疫应答和细胞免疫应答,而且都具有良好的专一性。特别值得注意的是：重组杆状病毒vAc-HA诱导机体产生更偏向Th2途径的体液免疫应答,而vAc-HA-DUAL能诱导肌体产生更偏向Th1途经的细胞免疫应答,这是因为vAc-HA只在病毒颗粒表面展示HA抗原,具有蛋白疫苗的作用,而vAc-HA-DUAL除表面展示了HA抗原外,还能在病毒侵入细胞后在细胞中内源性表达HA抗原并递呈给免疫系统,从而发挥了蛋白疫苗和DNA疫苗的双重功效。综上所述,我们的研究结果证实：不同构造的重组杆状病毒作为抗原,可以在小鼠模型中诱导偏向Th1途经的细胞免疫应答或偏向Th2途经的体液免疫应答。重组杆状病毒不但可以通过表面展示递呈抗原,还能通过内源表达的方式发挥DNA疫苗的功效。为新型流感疫苗的研发提供了很有潜力的新途径和两种可以选择的策略。