核酸疫苗免疫效力的抑制性因素及其作用機制研究.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,誘導細胞免疫等多個方面均相對于傳統(tǒng)疫苗具有顯著的優(yōu)勢,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,由于在多項大規(guī)模臨床實驗中治療效果不佳,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,尤其是宿主對核酸疫苗活性的限制機制,可能成為尋求提高核酸疫苗免疫效力的有效策略并探

2、索其應用前景的重要途徑。近年來,隨著模式識別相關理論的發(fā)展,宿主先天免疫系統(tǒng)對多種異源性物質(zhì)的識別及防御機制已經(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別的重要對象,而繼發(fā)于先天免疫系統(tǒng)的激活,一系列清除作用,負向調(diào)控作用等宿主防御機制也可能對疫苗活性進行抑制甚至滅活。鑒于以上理論假設,本研究從核酸疫苗誘發(fā)的體內(nèi)系統(tǒng)性反應入手,重點對疫苗受到先天免疫系統(tǒng)的清除及負反饋調(diào)節(jié)機制進行了以下研究： 1,

3、本研究首先經(jīng)過對本室前期核酸疫苗免疫小鼠后血清蛋白質(zhì)組學數(shù)據(jù)的生物信息學分析,鑒定了血清淀粉樣蛋白P(SAP),補體C3等蛋白上調(diào)為代表的血清急性時相反應(APR)是核酸疫苗免疫后血清的主要變化特征。本研究進一步在肝臟轉(zhuǎn)錄水平驗證了(23,SAP,APOM基因,在腎臟轉(zhuǎn)錄水平驗證了GPX3的表達上調(diào),并通過血清蛋白水平研究驗證,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,證實了核酸疫苗免疫后誘導的急性時相反應。

4、 為了探討急性時相反應產(chǎn)生的原因,在排除了佐劑等因素的影響后,我們證實了該種反應可能與接種部位存在的持續(xù)炎癥反應有關。而且進一步研究發(fā)現(xiàn),誘導CTL為主的細胞免疫型抗原如熒光素酶核酸疫苗不能誘導長期持續(xù)的炎癥反應,而誘導抗體生成為主的抗原如annexin B1核酸疫苗則可以誘導長期炎癥,考慮為抗體介導的細胞殺傷及補體激活的影響。該研究證實了核酸疫苗免疫可以誘導注射局部和系統(tǒng)性的炎癥反應,間接證實了核酸疫苗激活體內(nèi)先天免疫系統(tǒng)的能

5、力。 對于SAP與核酸疫苗的免疫效力的關系,我們首先通過疫苗接種組織的病理學研究證明了SAP在接種肌肉,引流淋巴結(jié)均有分布,并進一步證實了SAP可以與核酸疫苗高親和力結(jié)合,進而介導其被單核細胞攝取。這種攝取是一種Fc受體介導的調(diào)理吞噬,并不能促進核酸疫苗的體內(nèi)表達。綜合上述理論,我們提出了SAP在小鼠急性時相反應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,是一種針對外源核酸物質(zhì)的防御機制的假設。但是進一步研究也發(fā)

6、現(xiàn)了SAP介導的核酸疫苗吞噬促進了單核細胞的激活和細胞因子產(chǎn)生,也證實了其與核酸疫苗的結(jié)合可能對疫苗誘導的先天免疫反應有一定影響。 2,核酸疫苗在SAP蛋白介導的單核細胞吞噬顯著激活先天免疫的同時,也可以誘導小鼠樹突狀細胞內(nèi)主要免疫抑制基因SOCS1的表達激活。因此,樹突狀細胞內(nèi)SOCS1沉默可能是增強核酸疫苗Th1免疫活性,調(diào)整免疫反應平衡的有效機制。本研究進一步通過SOCS1干擾序列篩選,表達元件的設計,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行了小鼠體內(nèi)實驗,證實了攜帶SOCS1沉默元件的DNA疫苗可以增強HBc抗原誘導的Th1極化,誘導更強細胞免疫反應,但是對于體液免疫反應為主的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,腫瘤等細胞免疫依賴性疾病的治療