β诺达病毒在感染中的相互作用
发明领域
本发明总体上涉及黄带拟鲹神经坏死病毒(Stripedjacknervousnecrosisvirus;SJNNV)用于保护鱼抵抗与赤点石斑鱼神经坏死病毒(Red-spottedgroupernervousnecrosisvirus;RGNNV)感染相关的疾病。另一方面,本发明涉及用于保护鱼抵抗与RGNNV感染相关的疾病的方法,所述方法包括施用SJNNV至鱼,其中随后暴露于RGNNV的所述鱼与那些没有事先施用SJNNV而暴露于RGNNV的鱼比较具有较少和/或减轻的疾病症状。
发明背景
诺达病毒科(Nodaviridae)β诺达病毒属(Betanodavirus)的病毒(即,β诺达病毒)感染全球多种不同海水和淡水鱼类,并且是鱼的病毒性脑病和视网膜病的致病原。这种疾病,又称为病毒性神经坏死病(VNN),可导致显著的鱼死亡。
致病的β诺达病毒是无被膜的,并且它们的基因组包含两条单链正义RNA分子,称为RNA1和RNA2。受感染的细胞包含三种ssRNAs:RNA1、RNA2和衍生自RNA1的亚基因组RNA3。RNA2区段中的T4可变区用来将β诺达病毒分为4个不同的基因型:黄带拟鲹神经坏死病毒(SJNNV)、红鳍东方鲀神经坏死病毒(TPNNV)、条斑星鲽神经坏死病毒和赤点石斑鱼神经坏死病毒(RGNNV)(Nishizawa等人,1997)。名称的NNV部分是指神经坏死病毒,名称的初始部分是指其分离自的鱼。这些是已接受的物种,其中基于SJNag93分离株的特征,黄带拟鲹品种被称为型物种(Iwamoto等人,2001)。其他可能是β诺达病毒属的成员,但是还没有被批准为独立物种,并且可能是或可能不是以上这四种接受物种中任何一种的变体,其包括:大西洋鳕鱼神经坏死病毒、大西洋比目鱼诺达病毒、鲈鱼脑炎病毒、龙趸比目鱼神经坏死病毒、多脂比目鱼神经坏死病毒、日本比目鱼神经坏死病毒、晚期钙化脑炎病毒、马拉巴比目鱼神经坏死病毒、海鲈神经坏死病毒、塞内加尔鳎神经坏死病毒和多宝鱼诺达病毒(VirusTaxonomy,2012)。
不同基因型的β诺达病毒可能感染鱼的不同宿主范围。然而,已经在野生白姑鱼(大西洋白姑鱼(Argyrosomusregius))中显示SJNNV和RGNNV在野生的单个鱼中共存。基于RNA1和RNA2的遗传分析也表明了在受感染的鱼中重配病毒(reassortantviruses)(RGNNV/SJNNV和SJNNV/RGNNV)的存在。已经从塞内加尔鳎和金头鲷中分离得到此类重配病毒株或分离株,其中所述重配病毒株或分离株包含一个来自SJNNV的基因组RNA分子和一个来自RGNNV的基因组RNA分子。重配株与临床疾病的爆发有关。重配可以由于SJNNV和RGNNV共感染相同的细胞所致。虽然这个证据表明SJNNV和RGNNV的RNA均可以在同一受感染细胞中共同存在,但是这对复制和/或子代病毒产生有什么影响,或者对引起疾病症状的能力有何影响仍然是未知的。
已经分别在栖息于伊比利亚半岛的鱼种类中检测了SJNNV和RGNNV,如欧洲海鲈(Dicentrarchuslabrax)、塞内加尔鳎(Soleasenegalensis)、金头鲷(Sparusaurata)、红带鲷(Pagrusauriga)、普通鲷(Pagruspagrus)、石首鱼(Shidrum)、(波纹短须石首鱼(Umbrinacirrosa))和白鲷(Diploidussargus)。
RGNNV基因型似乎在地中海区域是最常见的,尤其是希腊,并且是鱼业毁灭性损失的责任原因。据报道,欧洲海鲈的损失已达到60%。因此,存在找寻保护鱼,特别是海鲷,免受RGNNV感染影响的方法的迫切需求。
发明概述
在第一个方面,本发明涉及黄带拟鲹神经坏死病毒(SJNNV)用于保护鱼抵抗与赤点石斑鱼神经坏死病毒(RGNNV)感染相关的疾病。
在一个优选的实施方案中,SJNNV是:
i)具有这样的核苷酸或氨基酸序列的SJNNV,所述核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag93的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,
或者ii)这样的SJNNV,其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应,
或者iii)这样的SJNNV,其具有的核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag933的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,并且其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应。
在一个进一步优选的实施方案中,SJNNV的核苷酸或氨基酸序列的百分同一性涉及SJNNV分离株SJNag93的RNA2区段中的T4可变区。
在一个更优选的实施方案中,SJNNV的核苷酸序列的百分同一性涉及来自SJNag93SJNNV的RNA2中第604到1030位核苷酸的序列,或者SJNNV的氨基酸序列的百分同一性涉及SJNag93SJNNV的RNA2编码的蛋白质的第204-331位氨基酸,优选地涉及SJNag93SJNNV的RNA2编码的蛋白质的第223-331位氨基酸,更优选地涉及SJNag93SJNNV的RNA2编码的蛋白质的第235-315位氨基酸。
优选地SJNNV选自SJNag93、Jp/06/SJ、SJOri、SJ91Nag、SJ92Nag、SJ94Nag和RS95Hir3,优选地SJNag93。
在一个优选的实施方案中,将SJNNV以至少约1x104TCID50/鱼的量施用至鱼。
还优选地,保护鱼抵抗疾病涉及在鱼群体中减少由于RGNNV感染导致的死亡率。
更优选地,鱼选自欧洲海鲈、塞内加尔鳎、金头鲷、红带鲷、普通鲷、白鲷和野生白姑鱼,优选地欧洲海鲈。
在一个更优选的实施方案中,RGNNV是:
i)具有这样的核苷酸或氨基酸序列的RGNNV,所述核苷酸或氨基酸序列与RGNNV分离株ERV378/102-5/04的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,
或者ii)这样的RGNNV,其与ERV378/102-5/04分离株的抗血清发生血清学反应。
或者iii)这样的RGNNV,其具有的核苷酸或氨基酸序列与RGNNV分离株ERV378/102-5/04的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,并且其与ERV378/102-5/04分离株的抗血清发生血清学反应。
在一个优选的实施方案中,RGNNV的核苷酸或氨基酸序列的百分同一性涉及RGNNV分离株ERV378/102-5/04的RNA2区段中的T4可变区。
又在另一个优选的实施方案中,本发明涉及SJNNV的使用,包括施用SJNNV至鱼,随后暴露于RGNNV的所述鱼与那些没有事先施用SJNNV而暴露于RGNNV的鱼比较具有较少和/或减轻的疾病症状。
在另一方面,本发明涉及使用SJNNV保护鱼抵抗由于RGNNV感染导致的病毒性神经坏死或病毒性脑病和视网膜病。
仍在另一方面,本发明涉及用于保护鱼抵抗与RGNNV感染相关的疾病的方法,所述方法包括施用SJNNV给鱼,随后暴露于RGNNV的所述鱼与那些没有事先施用SJNNV而暴露于RGNNV的鱼比较具有较少和/或减轻的疾病症状。
在一个优选的实施方案中,与没有施用过SJNNV或者没有施用过与SJNNV分离株SJNag93优选地至少90%同一、更优选地至少95%同一、特别优选地至少97%同一、更特别优选地至少99%同一的病毒的鱼、优选地海鲈比较,SJNNV用于减少后来暴露于RGNNV的鱼、优选地海鲈的死亡率。
在本发明的另一个优选的方面,提供了减少鱼、优选地海鲈与RGNNV感染相关的死亡率的方法,所述方法包括用SJNNV接种鱼、优选地海鲈,其中随后暴露于能够引起致死的一株或者多株RGNNV的所述鱼、优选地海鲈与那些没有接种过SJNNV且被暴露于所述一株或者多株RGNNV的海鲈比较具有减少的死亡率。
优选地,在本发明的方法中,RGNNV能够在鱼中引起死亡。也优选地施用了SJNNV且随后暴露于RGNNV的所述鱼与没有事先施用SJNNV而暴露于RGNNV的鱼比较具有较低的死亡率。
在本发明方法的一个优选的实施方案中,在施用SJNNV至鱼后,将鱼暴露于RGNNV达约6周。更优选地在施用SJNNV至鱼后,将鱼暴露于RGNNV达约3周。特别优选地在施用SJNNV至鱼后,将鱼暴露于RGNNV达约72小时。更加特别优选地在施用SJNNV至鱼后,将鱼暴露于RGNNV达约24小时。在另一个优选的实施方案中,SJNNV包括分离株SJ93Nag。仍在另一个优选的实施方案中,SJNNV和RGNNV能够感染鱼的同一物种,其优选地包括欧洲海鲈、塞内加尔鳎、金头鲷、红带鲷、普通鲷、白鲷和野生大西洋白姑鱼。在本发明方法的另一个优选实施方案中,SJNNV的施用是通过对鱼进行病毒的肌内注射或腹膜内注射或者在含病毒的缸里对鱼进行浸泡。仍在本发明方法的另一个优选实施方案中,将SJNNV以至少约1x104TCID50/鱼的量施用至鱼。更优选地将SJNNV以每条鱼约1x104至约1.5x104TCID50之间的量施用至鱼。在本发明方法的一个优选实施方案中,SJNNV的施用导致至少一个干扰素诱导基因转录表达的增加,其中优选地干扰素诱导基因包括Mx。优选地,在本发明的方法中,接种SJNNV并随后暴露于RGNNV的海鲈在接种SJNNV后达约72小时具有降低的死亡率。
在本发明方法的一个优选的实施方案中,SJNNV是
i)具有这样的核苷酸或氨基酸序列的SJNNV,所述核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag93的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,
或者ii)这样的SJNNV,其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应,
或者iii)这样的SJNNV,其具有的核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag93的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,并且其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应。
在本发明方法的一个优选的实施方案中,核苷酸或氨基酸序列的百分同一性涉及SJNNV分离株SJNag93的RNA2区段中的T4可变区。
在本发明方法的一个进一步优选的实施方案中,RGNNV具有这样的核苷酸或氨基酸序列,所述核苷酸或氨基酸序列与RGNNV分离株ERV378/102-5/04的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,
或者ii)这样的RGNNV,其与ERV378/102-5/04分离株的抗血清发生血清学反应,
或者iii)这样的RGNNV,其具有的核苷酸或氨基酸序列与RGNNV分离株ERV378/102-5/04的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,并且其与ERV378/102-5/04分离株的抗血清发生血清学反应。
在本发明方法的一个优选的实施方案中,核苷酸或氨基酸序列的百分同一性涉及RGNNV分离株ERV378/102-5/04的RNA2区段中的T4可变区。
又在本发明的另一个优选实施方案中,RGNNV的核苷酸序列与RGNNVRNA1和RNA2的核苷酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一。RGNNVRNA1的一个代表性的例子是在Genbank中的登录号NC_008040.1下。RGNNVRNA2的一个代表性的例子是在Genbank中的登录号NC_008041.1下。
在一个优选的实施方案中,核苷酸序列的百分同一性涉及RGNNV的RNA2区段中的T4可变区。RGNNVRNA2的一个代表性的例子是在Genbank中的登录号NC_008041.1下。
在另一方面,本发明涉及用于预防或治疗鱼类RGNNV感染的包含SJNNV的疫苗。又在另一方面,本发明涉及一种用于保护鱼抵抗由RGNNV感染引起的鱼的病毒性神经坏死或病毒性脑病和视网膜病(retinopathy)的疫苗,其中所述疫苗包含SJNNV。
优选地,在所述疫苗中,SJNNV是
i)具有这样的核苷酸或氨基酸序列的SJNNV,所述核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag93的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,
或者ii)这样的SJNNV,其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应,
或者iii)这样的SJNNV,其具有的核苷酸或氨基酸序列与SJNNV分离株SJNag93的核苷酸或氨基酸序列优选地至少90%同一,更优选地至少95%同一,特别优选地至少97%同一,更特别优选地至少99%同一,并且其与SJNag93分离株的抗血清发生血清学反应。更优选地,核苷酸或氨基酸序列的百分同一性涉及SJNNV分离株SJNag93的RNA2区段中的T4可变区。在一个优选的疫苗实施方案中,将SJNNV以至少约1x104TCID50/鱼的量施用至鱼。在另一个优选的疫苗实施方案中,将SJNNVRNA2施用至鱼。还优选地SJNNV包含SJNNVRNA1和SJNNVRNA2。在一个备选的实施方案中,SJNNV是SJNNVRNA2,没有SJNNVRNA1。在一个优选的疫苗实施方案中,SJNNV是热杀死或者化学灭活的SJNNV形式。一般地,化学灭活的SJNNV是使用氮丙啶化合物、优选地二乙烯亚胺(binaryethyleneimine)灭活。优选地,SJNNV是以DNA或RNA疫苗的形式施用,优选地RNA疫苗。在根据本发明疫苗的另一优选实施方案中,鱼选自欧洲海鲈、塞内加尔鳎、金头鲷、红带鲷、普通鲷、白鲷和野生白姑鱼,优选地欧洲海鲈。还优选地,在本发明的疫苗中,SJNNV选自SJNag93、Jp/06/SJ、SJOri、SJ91Nag、SJ92Nag、SJ94Nag和RS95Hir3,优选地SJNag93。
在另一方面,本发明涉及SJNNV的用途,用于制备减少RGNNV感染导致的鱼死亡数量的组合物。
又在另一方面,本发明涉及一种用于抑制SJNNV在细胞中复制的方法,包括细胞在感染SJNNV之前或感染SJNNV同时用RGNNV感染细胞。
本发明的另一方面涉及用病毒感染鱼的方法,包括:
a)施用SJNNV至鱼;和
b)暴露鱼至RGNNV;
其中,所述鱼与那些没有施用过SJNNV而暴露于RGNNV的鱼比较具有较少和/或减轻的与RGNNV相关的疾病症状。
又在另一方面,本发明涉及一种用于刺激RGNNV在细胞中复制的方法,包括细胞在感染RGNNV之前或感染RGNNV同时用SJNNV感染细胞。
附图简述
在纳入和构成说明书一部分的附图中,阐述了方法和组合物的实施方案或者所涉及的方法和组合物,所述附图连同下面给出的详细描述,都是为描述例子服务的。应该意识到,图示的实施方案是用来阐述而不是用来限制本发明的。如以下所公开的那样,应该意识到可以对图中所示实施方案进行变更、修改和变化而不背离本发明的精神和范围。
图1示例了来自研究的实例数据,其中将不同的β诺达病毒基因型施用至5g的少年海鲈和随后的鱼死亡率。
图2示例了来自研究的实例数据,其中将RGNNV的不同病毒株和接种物施用至海鲈和随后的鱼死亡率。阳性对照是RGNNV分离株ERV378/102-5/04。
图3示例了来自研究的实例数据,其中将RGNNV病毒株施用至不同体重的海鲈和随后的鱼死亡率。
图4示例了来自研究的实例数据,其中将RGNNV病毒株施用至已经施用过SJNNV的海鲈(例如,对SJNNV感染的鱼,用RGNNV超感染)。随后是鱼死亡率。
图5示例了来自研究的实例数据,其中在SJNNV感染的鱼用RGNNV超感染后的多个时间定量RGNNV基因组RNA。在每一时间点的第一列是RG对照组(组3),并且每一时间点的第二列是SJ/RG组(组4)。
图6示例了来自研究的实例数据,其中在SJNNV感染的鱼用RGNNV超感染后的多个时间定量SJNNV基因组RNA。在每一时间点的第一列是SJ对照组(组2),并且每一时间点的第二列是SJ/RG组(组4)
图7示例了来自研究的实例数据,其中(A)在细胞共感染SJNNV和RGNNV后,(B)在RGNNV超感染已经感染了SJNNV的细胞后,(C)在SJNNV超感染已经感染了RGNNV的细胞后,于多个时间定量SJNNV基因组RNA。
图8示例了来自研究的实例数据,其中(A)在细胞共感染SJNNV和RGNNV后,(B)在RGNNV超感染已经感染了SJNNV的细胞后,(C)在SJNNV超感染已经感染了RGNNV的细胞后,于多个时间定量RGNNV基因组RNA。
图9SJNNVRNA1(SEQIDNo.1),黄带拟鲹神经坏死病毒的蛋白A和蛋白B的基因,完整的cds,核苷酸序列。
图10aSJNNVRNA1(SEQIDNo.2),蛋白A的氨基酸序列。
图10bSJNNVRNA1(SEQIDNo.3),蛋白B的氨基酸序列。
图11SJNNVRNA2(SEQIDNo.4),黄带拟鲹神经坏死病毒的外壳蛋白基因,完整的cds,核苷酸序列。
图12SJNNVRNA2(SEQIDNo.5),外壳蛋白的氨基酸序列。
详细描述
在这里,“SJNNV”指β诺达病毒中的黄带拟鲹神经坏死病毒种或基因型。这里所公开的SJNNV病毒一般来讲可以感染、或者至少可以吸附至这样的细胞,所述细胞与一些RGNNV病毒种或基因型所感染或吸附的至少有一些是相同的细胞。SJNNV分离株的例子包括但不限于SJ93Nag、Jp/06/SJ、SJOri、SJ91Nag、SJ92Nag、SJ94Nag和RS95Hir。SJNNV的一个优选例子是分离株SJ93Nag。(见Genbank序列AB056571,图9:SEQIDNo.1(RNA1:蛋白A和蛋白B的病毒基因),图10a:SEQIDNO.2:蛋白A[带拟鲹神经坏死病毒]的氨基酸序列,GenBank:BAB64329,图10b:SEQIDNO.3:蛋白B[带拟鲹神经坏死病毒]的氨基酸序列,GenBank:BAB64330。图11SEQIDNo4黄带拟鲹神经坏死病毒的外壳蛋白基因,完整的cds,GenBank:AB056572。图12SEQIDNo5。黄带拟鲹神经坏死病毒基因外壳蛋白的氨基酸序列,完整的cds,GenBank:BAB64331)。
在这里,“RGNNV”指β诺达病毒中的赤点石斑鱼神经坏死病毒种或基因型。这里所公开的RGNNV病毒一般来讲可以感染、或者至少可以吸附至这样的细胞,所述细胞与一些SJNNV病毒的物种或基因型所感染或吸附的至少有一些是相同的细胞。RGNNV分离株的例子包括但不限于ERV378/102-5/04、SpDI-IAusc1688.08、Mt/01/Sba、Gr/02/Sba、Gr/12/Sba、Pt/08/Sba、It/23/Sba、It/24/Sdr、It/19/Sba、Jp/15/Rp、Th/07/Bgr、Sg/14/Bar、Sp/20/Sba、Gr/16/Sba、SGWak97、SGMie95、RGOka94、JSOit98、KGOit97、HG0001、BGThA99、SBGre96、WSBUS99A、WSBUS99B、BAus94、JFHir92、JFHir96、JF93Hir、MR94Tha、RG94Oka、JF94Wak、JF95Oit、RG91Tok、SB95Ita、SG94Oit、JF95Tok、JS95Shi、JF95Sag、PA94Oit和KG95OIt。RGNNV的一个优选例子是分离株ERV378/102-5/04或者SpDI-IAusc1688.08,特别优选地ERV378/102-5/04。
在这里,“鱼”通常是指能被SJNNV和RGNNV感染的鱼的物种。这些物种可以包括但不限于欧洲海鲈、塞内加尔鳎、金头鲷、红带鲷、普通鲷、白鲷石首鱼和野生白姑鱼。
在这里,当谈及病毒时,“能够引起”,通常指的是至少在某些条件或情况下能产生特定的效果(例如,症状和/或疾病,和/或死亡率)。
在这里,“症状”指的是动物或其体内可观察到的和/或可测量的特性,所述特性通常认为对健康动物来说是不正常的特性。症状可以是疾病的征兆。在这里,动物通常是指鱼类,并且症状可以是鱼特性的变化(例如,身体变化,行为变化等),这些与认为的正常或者健康特征是不同的。在这里,症状可以是由于或认为是由病毒感染所引起。例如,β诺达病毒能够是造成鱼病毒性神经坏死(VNN)的原因。VNN的症状可以包括视网膜细胞的空泡和中枢神经系统(CNX)中的中枢神经系统神经元变性、厌食症、异常的色素沉着、视力、膀胱控制和游泳行为。β诺达病毒引起的VNN可以导致受感染鱼的死亡。因此,尽管死亡可以称为是VNN的后果,但死亡仍然能认为是VNN的一个症状。症状可以用其他术语来表述,如临床体征、病候等。
在这里,“减少症状”、“减少死亡”、“降低死亡率”等通常是指不同鱼间或者不同鱼组间特性的比较,其中在一组鱼中观察到的特性的程度在另一组中是下降的或减少的。一般而言,能将减少归属于行为或特征。在这里,例如,RGNNV感染的鱼群通常会显示由于RGNNV感染引起的症状。可测定量的受感染的鱼可能会死。RGNNV感染之前事先施用了SJNNV的鱼在可比较的群体中显示症状或死亡的鱼数量可以少于没有施用SJNNV的组。在这种情况下,事先施用SJNNV可以说已经减少了RGNNV引起的或相关的症状和/或死亡。SJNNV的施用引起性能如症状和死亡的减少可以表明对RGNNV引起的或者相关的疾病的保护。
在这里,当谈及病毒以及它们与鱼和/或细胞的相互作用时,“施用”或“接种”通常是指病毒的有意给予、施加或引入至鱼和/或细胞,从而病毒能感染或至少吸附到鱼的细胞或体外培养的细胞中。一种施用或接种病毒的方法是将病毒注射到鱼的身体内。
在这里,“暴露至”或“暴露于”通常是指这样的情形,其中动物(例如,鱼)接近感染性物质(如病毒)以至于有病毒感染动物细胞的可能性或机会。
在这里,“随后施用”或“随后接种”通常是指这样的情况,其中在一些其他事件发生后将病毒施用至鱼。在一个例子中,一种病毒(例如,RGNNV)在另一种病毒(例如,SJNNV)施用至鱼后的一个时间点施用至鱼。在这种情况下,相对于早先的SJNNV施用,RGNNV可以说是“随后施用”。
在这里,“感染”指的是病毒与宿主细胞相互作用并倍增的过程,或者至少有机会在宿主细胞内倍增从而产生额外的病毒的过程。这个感染过程是可能被中断或阻止在不同阶段的。当感染过程被中断或阻止时,可以抑制或减少额外病毒的产生。
在这里,“共感染”通常是指不同的病毒(例如,SJNNV和RGNNV)在大约相同的时间或同时与相同的宿主细胞相互作用。在一个例子中,两种不同的病毒共感染细胞导致宿主细胞中两种病毒的基因组共存。
在这里,“超感染”是指这样的情况,其中两种病毒在大致不同的时间与相同的宿主细胞相互作用。例如,在细胞暴露于SJNNV使得可以引发SJNNV感染细胞、并且一段时间后细胞暴露于RGNNV使得可以引发RGNNV感染的情形,SJNNV可以说是“感染”病毒,而RGNNV可以说是“超感染”病毒。因此超感染通常指的是病毒感染先前已经被一种病毒感染过的细胞。感染病毒可以说是在超感染病毒之前感染细胞。超感染病毒可以说是在一种感染病毒之后感染细胞。
在这里,“复制”通常指的是在宿主细胞内部复制病毒基因组的过程。一般而言,复制包括在感染期间发生的事件亚集。
在这里,“重配”通常是指有多方基因组的病毒(例如,多区段基因组),其中至少两个基因组区段的起源能归属于不一样的病毒。例如,β诺达病毒已知呈现有一个来源于SJNNV的基因组RNA分子和来源于RGNNV的第二基因组RNA分子。
在这里,“转录表达”是指从基因的DNA拷贝合成RNA。在一个例子中,特定基因在细胞内编码的RNA稳态水平可以被测量和用来推断基因转录水平的表达调控。在一个例子中,在不同的细胞群体中测定基因编码的RNA水平,并且RNA水平的不同是由于该基因转录率的变化。
本发明公开了感染鱼或者感染体外细胞的β诺达病毒之间的相互作用,以及相互作用的效果。所描述的β诺达病毒通常是SJNNV病毒物种和RGNNV病毒物种。在一个例子中,与那些没有事先感染SJNNV而感染RGNNV的鱼的疾病/症状/影响相比,用SJNNV感染鱼能够降低或者减少超感染RGNNV引起的疾病、疾病症状、疾病效果等。
可以在多种鱼类中看到感染SJNNV对超感染RGNNV的影响。一般来说,所述鱼包括任何能够被SJNNV和RGNNV感染的物种。一些例子包括欧洲海鲈(Dicentrarchuslabrax)、塞内加尔鳎(Soleasenegalensis)、金头鲷(Sparusaurata)、红带鲷(Pagrusauriga)、普通鲷(Pagruspagrus)和白鲷(Diploidussargus)。
一般来说,SJNNV可以是能感染鱼物种的SJNNV,其中所述鱼物种也能感染RGNNV。在一个例子中,与超感染RGNNV比较,感染SJNNV可以引起较少或较不严重的症状。在一个例子中,SJNNV可以是SJ93Nag病毒株或者分离株(Iwamoto等人,2001)。其他的SJNNV分离株可以包括SJOri、SJ91Nag、SJ92Nag、SJ94Nag和RS95Hir。
可以通过本领域公知的方法测试“与抗血清的血清学反应”。检测血清学交叉反应试验的例子是ELISA、血凝抑制试验(HI)、血清中和试验(SN)、交叉中和试验和病毒中和试验。一个优选的例子是交叉中和试验。见Mori等人,2003,p21的方法,所述方法用于测试与诺达病毒分离株的抗血清进行的血清学交叉反应。
SJNNV可以纯化自黄带拟鲹患病鱼的幼体,并且通过本领域公知的方法提取RNA,例如如Nishizawa等人1995年,p1564描述的那样。
如Nishizawa等人,1997年,特别是在第1635页,以及Nishizawa等人,1995年和Skiliris等人,第64页所述,可以通过比较外壳蛋白基因序列的可变区从RNA2的第604到1030位核苷酸,或者氨基酸水平的第204到331位氨基酸,优选地第223到331位,更优选地第235到315位来建立将RNA病毒的身份归属于本发明的SJNNV基因型。
基于已知的SJNNV序列(见SEQIDNo.1-5),可备选地由本领域公知的方法制备SJNNV的感染性RNA转录本。Iwamoto等人,2001年,p2654-2656已经对此做了详细介绍。
一般来说,RGNNV可以感染SJNNV也可以感染的鱼类。在一个例子中,RGNNV引起感染鱼的症状和/或疾病。在一个例子中,RGNNV能引起感染鱼的死亡。RGNNV病毒株或者分离株的一个例子是ERV378/102-5/04(Lopez-Jimena等人,2011)。
可以通过多种方法繁殖β诺达病毒。例如,病毒可以在培养的细胞中生长。可以使用多种培养的细胞。细胞系的一些例子包括E-11细胞系(ECACC,No.01110916;Iwamoto等人,2000)、SAF-1细胞(ECACC,No.00122301;Aquaculture150:143-153,1997)和SSN-1细胞(J.Gen.Virol.77,2067-2071,1996)。在该领域中病毒的繁殖技术是众所周知的。
可以使用多种技术施用包括SJNNV在内的病毒给鱼。例如,可将SJNNV施用至鱼的幼体和/或年少的鱼。可将SJNNV施用至成年或成熟的鱼。在一个例子中,鱼的体重在约2.5克到10克之间。SJNNV施用的途径可以是不同的。例子包括肌内注射、腹膜内注射、口饲、在含病毒的缸里对鱼进行浸泡、及其他。
一般来说,施用至鱼的SJNNV的量是减少可由RGNNV造成的症状(包括死亡率)的量。可由多种技术来确定病毒的“量”。一般而言,可以使用检测病毒感染活性的试验。在一个例子中,可以通过测定TCID50来测量传染性病毒。其他方法是可测量空斑形成单位。也可以使用额外的方法。SJNNV的施用量可以是每条鱼的TCID50为102、103、105、106、107、或更多。在一个例子中,SJNNV施用至鱼的量至少为每条鱼约1x104TCID50。在一个例子中,SJNNV施用至鱼的量约在每条鱼1x104和1.5x104TCID50之间。感染鱼的体积的例子可以是10、20、50、100、150、200、250或500微升。在一个例子中,体积是约10和200微升之间。在另一个例子中,注射50或者100微升。
可以使用多种方法制剂用于对鱼施用的病毒。一般而言,直至把病毒施用至鱼,该制剂都将保持病毒的感染性。在一个例子中,可以将病毒配制在生物缓冲剂中。
SJNNV对RGNNV造成鱼中症状减少的效果通常可以是持久性的。例如,施用SJNNV后由于不同时间点的后续RGNNV感染,施用了SJNNV的鱼可显示减少的症状。在多个实例中,施用SJNNV的6、5、4、3、2或者1周后,施用了SJNNV的所述鱼在随后的RGNNV感染中相比没有施用SJNNV的鱼可以有减少的症状。这些减轻的症状可以在SJNNV施用后持续6、5、4、3、2或者1天。这些减轻的症状可以在SJNNV施用后持续96、72、48、24、12或者6小时。
没有SJNNV对RGNNV相关疾病和/或死亡率影响的作用机理可依赖或者提出。仅仅公开了实例结果表明鱼和/或鱼的或者来自鱼的细胞的感染可导致一个或多个已知的受干扰素调控的基因的表达变化,或与此相关。在一个例子中,鱼的SJNNV感染是与增加一个或者多个干扰素诱导基因的稳态RNA水平相关的。在一个例子中,干扰素诱导基因可以是Mx。在一个例子中,SJNNV是与干扰素诱导基因转录的增加有关的。
在一个例子中,SJNNV感染之前或同时用RGNNV感染细胞可以导致细胞中SJNNV复制的抑制。SJNNV超感染RGNNV感染的细胞可以引起SJNNV基因组复制的抑制作用。RGNNV和SJNNV对细胞的共感染可以引起SJNNV基因组复制的抑制作用。
在一个例子中,RGNNV感染之前或同时用SJNNV感染细胞可以导致细胞中RGNNV复制的刺激。RGNNV超感染SJNNV感染的细胞可以引起RGNNV基因组复制的刺激作用。SJNNV和RGNNV对细胞的共感染可以引起RGNNV基因组复制的刺激作用。
实施例
实施例是用于阐述例子的作用并且不构成说明限制。
实施例1-β诺达病毒、细胞系和病毒生长
根据Lopez-Jimena等人,2011所述,将病毒分离株ERV378/102-5/04(RGNNV基因型;Lopez-Jimena等人,2011)、SpDI-IAusc1688.08(RGNNV基因型;Olveira等人,2009)、SJ93Nag(SJNNV基因型,Iwamoto等人,2001)和SpSs-IAusc160.03(RGNNV型RNA1和SJNNV型RNA2重组重配株;Olveira等人,2009)于25℃生长在E-11细胞系中(欧洲细胞培养物保藏中心(EuropeanCollectionofCellCultures),英国,目录号01110916)(Iwamoto等人,2000)。细胞于25℃生长在Leibovitz(L-15)培养基(Invitrogen)中,所述培养基中补充有1%青霉素-链霉素(Invitrogen)和5%胎牛血清,在接种病毒前直至细胞半汇片。如(TissueCulture:MethodsandApplications;Kruse和Patterson编著;pp.527-532,AcademicPress,NewYork,1973)所述,使用造成接种培养物50%细胞病变效应(TCID50)的最高稀释度确定病毒滴度。
实施例2-海鲈
欧洲海鲈(Dicentrarchuslabrax)均维持在21-25℃。一定重量的海鲈通过肌内(i.m.)注射接种病毒(0.1毫升的L-15培养基作为对照接种物,用于对照)。在其他研究中,通过在含有病毒的缸里浸泡海鲈进行接种(L-15培养基用作对照接种物)。
实施例3-一些RGNNV病毒株引起的海鲈死亡率
平均体重2.5g的欧洲海鲈通过肌内注射病毒分离株SpDI-IAusc1688.08(RGNNV基因型),每条鱼1.0×106、2.5×105、1.0×105或1.0×104TCID50。类似地,对鱼注射每条鱼2.5×105TCID50的病毒分离株ERV378/102-5/04RGNNV基因型(在图2中列为阳性对照)。本研究中,ERV378/102-5/04分离株引起了69%的累积死亡率。
在另一个实验中(Lopez-Jimena等人,2011)显示,在少年的欧洲海鲈(平均体重10±0.3g;n=100)中,通过肌内注射ERV378/102-5/04RGNNV分离株106TCID50进行攻击,累积的鱼死亡率为37%。从细胞培养物接种的死鱼的组织匀浆(脑和眼睛)分析显示所有分析的样品中RGNNV的存在。随后病毒的身份用RT-PCR方法证实。
实施例4-不同的β诺达病毒基因型和鱼死亡率
5克体重的海鲈肌内注射以下VNN病毒株:SJ93Nag(SJNNV基因型),分离株ERV378/102-5/04(RGNNV)和SpSs-IAusc160.03(RGNNVRNA1和SJNNVRNA2的重配株)进行攻击。体积为0.1毫升的L-15培养基注射给对照组,而每条鱼采用2.5×105TCID50剂量的不同病毒。每天测量温度,并保持在约22-25℃之间。仅在接种RGNNV的鱼中(47%累积死亡率),和接种重配病毒株的鱼中(33%死亡率)记录了典型的VNN症状和死亡率。SJ93Nag或者对照组没有死亡记录(图1)。
实施例5-存活鱼中抗VNNV抗体的测定
通过ELISA的方法,对实施例4中存活的5条鱼的血清进行合并,为进行特异的抗β诺达病毒抗体的检测对三个合并池进行了筛选。用SJ93Nag(SJNNV基因型)、SpSs-IAusc160.03(RGNNVRNA1/SJNNVRNA2重配株)或者RGNNV(Lopez-Jimena等人,2011)和合并的血清(1/32稀释)包被ELISA平板,三次重复平行分析。在450nm处测定光密度值(OD)。将阴性对照孔(用PBS替代鱼血清)(三次重复)的OD平均值视作截断阈值。
表1显示了OD值的三次重复平均值和标准差(SD)。截断阈值是0.305。
表1.使用ELISA检测特异的抗VNN抗体的OD平均值和标准差(SD)
尽管没有死亡或者临床表现,接种SJNNV分离株的存活鱼的脑中仍然记录到有高水平的病毒基因组和感染性病毒粒子。通过间接ELISA检测到特异性抗体反应仅仅在VNN接种组中观察到,RGNNV、SJNNV和重配株接种的鱼分别有1/1024、1/4096和1/8192的滴度。
实施例6-海鲈大小对死亡率的影响
平均体重2.5g的欧洲海鲈通过肌内注射每条鱼2.5×105TCID50的病毒分离株ERV378/102-5/04(RGNNV基因型)。每日记录鱼死亡率。RGNNV的病毒分离株ERV378/102-5/04造成的累积死亡率为69%。如实施例4中所提到的,同样接种至平均5克重的海鲈导致47%的累积死亡率。2.5和5克鱼的数据如图3所示。在第三个试验中,106TCID50的相同病毒接种至平均重量10克的海鲈中导致了37%的死亡率。因此鱼的大小与RGNNV基因型感染的死亡率是成反比的。
实施例7-鱼的超感染实验
进行研究来监测当海鲈事先感染SJNNV后,RGNNV感染海鲈的疾病进程监控。
少年的欧洲海鲈(平均体重10-15克)分布在四个独立的600升的缸中。
未感染的对照组(n=150):在0小时和24小时后的时间点肌内注射L-15培养基(0.1毫升);
1)未感染的对照组(n=150):在0小时和25小时后的时间点肌内注射L-15培养基0.1毫升;
2)SJNNV感染的对照组(n=150):在0小时肌内注射1.5x106TCID50的SJNNV(分离株SJ93Nag),并在24小时后注射L-15培养基(0.1毫升);
3)RGNNV感染的对照组(n=150):在0小时肌内注射L-15培养基(0.1毫升),并在24小时后注射1.5x106TCID50的RGNNV(分离株ERV378/102-5/04);
4)超感染组(n=150):在0小时肌内注射1.5x106TCID50的SJNNV(分离株SJ93Nag),并在24小时后注射1.5x106TCID50的RGNNV(分离株ERV378/102-5/04);
从每一实验组中,分别维持50条鱼用来确定累积死亡率。剩下的100条鱼用来进行取样(见实施例8-10数据)。在试验期间水的温度维持在22和24℃之间。每日记录死亡数,并且将死亡的鱼冻存在-80℃用于之后的病毒学试验。
对于SJNNV感染的对照组(组2)和未感染的对照组(组1),没有观察到死亡(图4)。
对于RGNNV接种的对照组(组3),约在感染后6天首次检测到死亡。感染后15天,死亡率稳定在约76%。
在超感染组(组4)中,虽然鱼表现出暗色和游泳行为异常,但是只有2只动物死亡(4%的累计死亡率)。相比RGNNV感染鱼而没有事先感染SNJJV的情形,在这个组中SJNNV感染大大地减少了死亡率(组3)。
实施例8-超感染实验中来自RGNNV感染的死鱼的病毒
从实施例7中所描述的,使用RGNNV感染的对照组的死鱼(组3)检测病毒的存在。合并在感染后第6天和第12天死亡的鱼的脑和眼组织,并且在补充有1%青霉素-链霉素和2%胎牛血清的20%(w/v)L-15培养基中匀浆。匀浆物用10%青霉素-链霉素4℃过夜处理。然后匀浆物7500g,4℃,离心15分钟,离心两次,并且取100微升的上清液用来进行E-11细胞的病毒滴定测定,以确定TCID50。数据如下表2所示。
这些数据表明能从死鱼中分离病毒。
实施例9-超感染实验中来自SJNNV感染、RGNNV超感染的鱼的病毒基
因组的定量
对鱼中的病毒基因组进行了定量,所述鱼来自实施例7中所述实验的超感染组(组4)。在RGNNV超感染后12小时、3天和7天,从组4中随机收集9条活鱼。用过量麻醉剂(MS-222,Sigma)使鱼死亡,并且每个时间点取3条鱼的脑和眼睛合并在一起,立即在液氮中冷冻,并在-80℃存储直到使用。
在补充有1%青霉素-链霉素和2%胎牛血清的L-15培养基(20%w/v)中匀浆合并的器官。将匀浆物7500g,4℃,离心15分钟,离心两次。使用在每一个采样时间点的200微升体积的三个澄清的匀浆物进行总RNA提取。
使用(Invitrogen)进行RNA的提取。使用ND-1000系统(NanoDropThermoScientific)在260nm处确定获得的RNA浓度。RNA存储在-80℃直到使用。
从RNA合成cDNA使用的是TranscriptorFirst-StrandcDNASynthesis试剂盒(Roche)。使用1微克的总RNA进行反应。使用ND-1000系统在260nm处确定cDNA的浓度。cDNA存储在-20℃直到使用。
使用基于SYBRGreen1的绝对实时PCR(qPCR)方法分别检测RGNNV和SJNNV基因型的RNA2区段,对病毒基因组进行定量。具体来说,RGNNVRNA2的定量使用已经描述了的步骤(Lopez-Jimena等人,2011)。SJNNVRNA2区段的定量使用引物SJ-RNA2-F(5’-GACACCACCGCTCCAATTACTAC-3’,核苷酸665-687)(SEQIDNO.6)和SJ-RNA2-R(5’-ACGAAATCCAGTGTAACCGTTGT-3’,核苷酸739-717)(SEQIDNO.7),使用已经描述的PCR条件(Lopez-Jimena等人,2011),扩增出T4区(GenBank登录号D30814)的75bp片段。
通过单因素方差分析(one-wayANOVA)、随后Fisher最小显著性差异(LSD)检验计算了每一病毒基因组区段在感染后不同时间的拷贝数之间的差异显著性。采用IBMSPSS统计软件进行了统计分析。认为p值小于0.05是差异显著的。
对于RGNNV基因组的定量,数据(图5)显示在RGNNV超感染7天之后(感染SJNNV之后8天),在超感染组(组4)中RGNNV的复制相比RGNNV接种的对照组(组3)有显著降低(图5)。
相反,超感染组(组4)中SJNNV的复制相比SJNNV感染的对照组(组2)无显著差异(图6)。
实施例10-超感染实验中干扰素(IFN)诱导的基因表达
来自实施例7中所述实验的鱼使用实时RT-qPCR的方法进行了干扰素诱导基因的转录表达检测。数据显示,RGNNV感染的对照组鱼在感染后0至48小时Mx没有转录表达(组3)。相反,SJNNV感染的对照组鱼(组2)和超感染组鱼(组4)中Mx的转录表达增加。这些数据表明,SJNNV对鱼的感染可以诱导干扰素诱导基因Mx,而RGNNV不可以。这些结果暗示,由先前感染SJNNV引起的干扰素介导系统的诱导能对超感染组中记录的死亡率降低负责,保护海鲈免受之后RGNNV感染的影响。
实施例11-培养细胞中的超感染实验
调查研究了SJNNV和RGNNV共存对每种病毒复制和增殖的影响。对受感染的细胞中病毒的基因组拷贝数、及感染细胞产生的感染性病毒粒子进行了确定。E-11细胞生长在24孔板中。第二代细胞单层一式两份地在SJNNV和RGNNV的最佳增殖温度25℃处以感染复数为0.1进行感染。实验组如下表3所示。在各实验组中,未接种的E-11细胞为对照。
如表3中时间显示,从各实验组中收集2孔的细胞和上清液。在实验结束时收集阴性对照组。如实施例9中所描述的那样使用提取细胞中总RNA。使用用于RT-PCR的SuperScriptTMIIFirst-StrandSynthesisSystem(Invitrogen)合成cDNA,随后按照制造商的说明书并在各反应中添加随机六聚体(50ng)和1微克总RNA。使用基于SYBRGreen1的绝对实时PCR(qPCR)方法对病毒基因组进行定量,并且也如实施例9中所描述的那样进行数据分析。
为测定病毒滴度,若干无细胞的上清液用来进行滴定,以测定TCID50(实施例1)。在组3至组5中,在病毒滴定前,使用如下的多克隆抗体进行中和试验(在补充有1%青霉素-链霉素的L-15培养基中1/100稀释):(i)抗NNVab26812抗体(Abcam),中和RGNNV基因型,和(ii)兔中产生的抗SJNNV抗体(T.Nakai博士,广岛大学,日本),中和SJNNV。
图7显示感染细胞中SJNNVRNA2拷贝数的测量。图7A显示相比SJNNV在SJNNV感染的对照组的拷贝数(组1),SJNNV在SJNNV+RGNNV共感染组的拷贝数(组3)。图7B显示相比在SJNNV感染的对照组的拷贝数(组1),SJNNV在SJNNV感染24小时后RGNNV共感染的组中的拷贝数(组4)。图7C显示相比在SJNNV感染的对照组的拷贝数(组1),SJNNV在RGNNV感染24小时后SJNNV超感染的组中的拷贝数(组5)。线显示2个不同样品的标准差。由星号代表统计学上的显著变化(p<0.01)。
图8显示感染细胞中RGNNVRNA2拷贝数的测量。图8A显示相比RGNNV在RGNNV感染的对照组的拷贝数(组2),RGNNV在SJNNV+RGNNV共感染组的拷贝数(组3)。图8B显示相比在RGNNV感染的对照组的拷贝数(组2),RGNNV在SJNNV感染24小时后RGNNV共感染的组中的拷贝数(组4)。图8C显示相比在RGNNV感染的对照组的拷贝数(组2),RGNNV在RGNNV感染24小时后SJNNV超感染的组中的拷贝数(组5)。线显示2个不同样品的标准差。由星号代表统计学上的显著变化(p<0.01)。
这些实验的数据表明,在SJNNV和RGNNV感染的细胞中:i)SJNNV基因组的复制在RGNNV存在时部分受到抑制;ii)RGNNV基因组的复制在SJNNV存在时受到刺激,和iii)这些对基因组复制的影响与感染性病毒的产生不相关。
表明RGNNV对SJNNV复制的抑制作用的数据描述如下。在共感染组(组3),数据(图7A)显示相比对照组(组1)在12和48小时时间点,SJNNV基因组的拷贝数减少。这在RGNNV感染细胞24小时后超感染SJNNV的实验中更明显(组5)。在该实验中,数据(图7C)显示相比对照组(组1),在0、12、24、48、72和96小时的时间点,SJNNV基因组拷贝数减少。这些SJNNV基因组拷贝数的减少并没有与细胞产生的SJNNV病毒滴度明显相关。
表明SJNNV对RGNNV复制的刺激作用的数据描述如下。在共感染组(组3),数据(图8A)显示相比对照组(组2)在24、48和72小时的时间点,RGNNV基因组的拷贝数增加。这在SJNNV感染细胞24小时后超感染RGNNV的实验中更明显(组4)。在该实验中,数据(图8B)显示相比对照组(组2)在0、12、24和48小时的时间点,RGNNV基因组拷贝数显示增加。然而,在96小时,RGNNV基因组拷贝数与对照组相比是减少的。RGNNV基因组拷贝数的增加并没有与细胞产生的RGNNV病毒滴度明显相关。
我们还发现,与不含SJNNV的细胞中的RGNNV复制相比,在RGNNV感染之前或者RGNNV感染的大致同时用SJNNV感染细胞至少开始刺激细胞中RGNNVRNA的复制。这种对复制的影响可能与感染细胞产生的感染性病毒无关。
我们还发现,与不含RGNNV的细胞中的SJNNV复制相比,在SJNNV感染之前或者SJNNV感染的大致同时用RGNNV感染细胞部分抑制了细胞中SJNNVRNA的复制。这种对复制的影响可能与感染细胞产生的感染性病毒无关。
实施例组成、方法等已经进行描述说明,并且描述已经相当详细,但是约束或者以任何方式限制申请范围并不是该申请的目的。当然,为了描述文中所述的组合物、方法等,不可能描述每一个可以想象的组合的组件或方法。额外的优点和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此,公开不限于所示和描述的特定细节、代表性的仪器、说明性的实施例。因此,本申请的目的在于包括本申请范围内的改变、修改和变化。此外,前面的描述并不意味着限制本发明的范围。相反地,本发明的范围是由所附的权利要求及其等价物决定的。
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