核酸疫苗免疫效力的抑制性因素及其作用機(jī)制研究.pdf

1、核酸疫苗做為第三代新型疫苗,從其研發(fā)效率,制備工藝,基因可操控性,誘導(dǎo)細(xì)胞免疫等多個(gè)方面均相對(duì)于傳統(tǒng)疫苗具有顯著的優(yōu)勢(shì),因而在乙型肝炎,囊尾蝣病等多種感染性疾病的治療上具有巨大潛力。然而,由于在多項(xiàng)大規(guī)模臨床實(shí)驗(yàn)中治療效果不佳,核酸疫苗的發(fā)展近年來受到很大限制,而如何提高人類體內(nèi)免疫效力也成為了核酸疫苗發(fā)展中的核心問題。因此,研究宿主與核酸疫苗的相互作用,尤其是宿主對(duì)核酸疫苗活性的限制機(jī)制,可能成為尋求提高核酸疫苗免疫效力的有效策略并探

2、索其應(yīng)用前景的重要途徑。近年來,隨著模式識(shí)別相關(guān)理論的發(fā)展,宿主先天免疫系統(tǒng)對(duì)多種異源性物質(zhì)的識(shí)別及防御機(jī)制已經(jīng)逐步被揭示。核酸疫苗作為一種異源性胞外游離核酸,很可能成為宿主先天免疫識(shí)別的重要對(duì)象,而繼發(fā)于先天免疫系統(tǒng)的激活,一系列清除作用,負(fù)向調(diào)控作用等宿主防御機(jī)制也可能對(duì)疫苗活性進(jìn)行抑制甚至滅活。鑒于以上理論假設(shè),本研究從核酸疫苗誘發(fā)的體內(nèi)系統(tǒng)性反應(yīng)入手,重點(diǎn)對(duì)疫苗受到先天免疫系統(tǒng)的清除及負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行了以下研究： 1,

3、本研究首先經(jīng)過對(duì)本室前期核酸疫苗免疫小鼠后血清蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析,鑒定了血清淀粉樣蛋白P(SAP),補(bǔ)體C3等蛋白上調(diào)為代表的血清急性時(shí)相反應(yīng)(APR)是核酸疫苗免疫后血清的主要變化特征。本研究進(jìn)一步在肝臟轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證了(23,SAP,APOM基因,在腎臟轉(zhuǎn)錄水平驗(yàn)證了GPX3的表達(dá)上調(diào),并通過血清蛋白水平研究驗(yàn)證,小鼠SAP蛋白在核酸疫苗免疫后24h-4周內(nèi)在血清以較高濃度持續(xù)存在,證實(shí)了核酸疫苗免疫后誘導(dǎo)的急性時(shí)相反應(yīng)。

4、 為了探討急性時(shí)相反應(yīng)產(chǎn)生的原因,在排除了佐劑等因素的影響后,我們證實(shí)了該種反應(yīng)可能與接種部位存在的持續(xù)炎癥反應(yīng)有關(guān)。而且進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),誘導(dǎo)CTL為主的細(xì)胞免疫型抗原如熒光素酶核酸疫苗不能誘導(dǎo)長(zhǎng)期持續(xù)的炎癥反應(yīng),而誘導(dǎo)抗體生成為主的抗原如annexin B1核酸疫苗則可以誘導(dǎo)長(zhǎng)期炎癥,考慮為抗體介導(dǎo)的細(xì)胞殺傷及補(bǔ)體激活的影響。該研究證實(shí)了核酸疫苗免疫可以誘導(dǎo)注射局部和系統(tǒng)性的炎癥反應(yīng),間接證實(shí)了核酸疫苗激活體內(nèi)先天免疫系統(tǒng)的能

5、力。 對(duì)于SAP與核酸疫苗的免疫效力的關(guān)系,我們首先通過疫苗接種組織的病理學(xué)研究證明了SAP在接種肌肉,引流淋巴結(jié)均有分布,并進(jìn)一步證實(shí)了SAP可以與核酸疫苗高親和力結(jié)合,進(jìn)而介導(dǎo)其被單核細(xì)胞攝取。這種攝取是一種Fc受體介導(dǎo)的調(diào)理吞噬,并不能促進(jìn)核酸疫苗的體內(nèi)表達(dá)。綜合上述理論,我們提出了SAP在小鼠急性時(shí)相反應(yīng)和人類接種核酸疫苗中可能使得部分核酸疫苗被滅活,抑制其活性,是一種針對(duì)外源核酸物質(zhì)的防御機(jī)制的假設(shè)。但是進(jìn)一步研究也發(fā)

6、現(xiàn)了SAP介導(dǎo)的核酸疫苗吞噬促進(jìn)了單核細(xì)胞的激活和細(xì)胞因子產(chǎn)生,也證實(shí)了其與核酸疫苗的結(jié)合可能對(duì)疫苗誘導(dǎo)的先天免疫反應(yīng)有一定影響。 2,核酸疫苗在SAP蛋白介導(dǎo)的單核細(xì)胞吞噬顯著激活先天免疫的同時(shí),也可以誘導(dǎo)小鼠樹突狀細(xì)胞內(nèi)主要免疫抑制基因SOCS1的表達(dá)激活。因此,樹突狀細(xì)胞內(nèi)SOCS1沉默可能是增強(qiáng)核酸疫苗Th1免疫活性,調(diào)整免疫反應(yīng)平衡的有效機(jī)制。本研究進(jìn)一步通過SOCS1干擾序列篩選,表達(dá)元件的設(shè)計(jì),與核酸疫苗骨架的融合

7、優(yōu)化,最終獲得了新型的攜帶SOCS1干擾元件的核酸疫苗,并利用乙肝核心抗原和囊尾蝣annexin B1抗原做為模型抗原上進(jìn)行了小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn),證實(shí)了攜帶SOCS1沉默元件的DNA疫苗可以增強(qiáng)HBc抗原誘導(dǎo)的Th1極化,誘導(dǎo)更強(qiáng)細(xì)胞免疫反應(yīng),但是對(duì)于體液免疫反應(yīng)為主的annexin B1抗原沒有顯著的Th1極化效果,反而輕微增加了抗體水平。該研究證實(shí)了SOCS1沉默元件的Th1型佐劑屬性,可以為胞內(nèi)感染性疾病,腫瘤等細(xì)胞免疫依賴性疾病的治療