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基于β-葡聚糖与甘露聚糖修饰的寨卡病毒重组蛋白疫苗

文献类型:学位论文

作者齐金铭
答辩日期2021-06-01
文献子类博士
授予单位中国科学院过程工程研究所
导师胡涛
关键词寨卡病毒,E蛋白,Β-葡聚糖,甘露聚糖,重组蛋白疫苗
英文摘要

寨卡病毒(ZIKV)是一种单股正链RNA病毒,因严重威胁全球公共卫生而受到广泛关注。ZIKV可造成先天性小头畸形,以及成人严重的神经系统疾病格林-巴利综合征等。由于ZIKV既通过蚊媒传播,又可通过非媒介传播途径传播,控制寨卡疾病的传播比较困难,且感染ZIKV后有很高的风险和严重的健康威胁。因此,研制安全有效的寨卡病毒疫苗显得极其重要和紧迫。重组蛋白疫苗是一种包含病毒抗原蛋白的新型疫苗,因其良好的安全性受到研究者们的广泛青睐。但由于病毒抗原本身的免疫原性较弱,需要添加佐剂以及选择合适的递送系统,使其可以诱导强大的体液免疫与细胞免疫。E蛋白作为寨卡病毒的关键结构蛋白,是研制寨卡疫苗的理想抗原。为增强E蛋白的免疫原性,需要在抗原中加入佐剂。β-葡聚糖作为一种多糖佐剂,可以激活巨噬细胞并触发细胞免疫反应,将E蛋白与β-葡聚糖共价偶联是一种提高E蛋白免疫原性的策略。然而,E蛋白的抗原表位和β-葡聚糖的免疫调节位点在偶联物中会被屏蔽,此外,偶联物也可能会引发对β-葡聚糖的非预期免疫反应。因此,将酸敏感的腙键和硫醇敏感的二硫键用作E蛋白和β-葡聚糖之间的连接键,得到偶联物E-PS-4。当偶联物进入免疫细胞后,在溶酶体中的低pH及细胞质中高水平谷胱甘肽的作用下,导致腙键水解和二硫键还原,使E蛋白与β-葡聚糖充分解离,克服了抗原表位和免疫调节位点被屏蔽的缺点。与没有腙键和/或二硫键的偶联物相比,E-PS-4刺激产生了高水平的E蛋白特异性IgG,β-葡聚糖特异性IgG滴度较低,并且可诱导分泌高水平的IFN-γ、TNF-α、IL-2和IL-10。此外,E-PS-4可促进树突状细胞的活化,且对器官没有明显的毒副作用。药代动力学研究表明,E-PS-4的血清持续时间比E蛋白更长。因此,E蛋白通过腙键和二硫键与β-葡聚糖结合,可以刺激机体产生较强的细胞和体液免疫反应。EDⅢ蛋白是寨卡病毒E蛋白的第三结构域,包含了大部分中和抗体表位,且不会引起抗体依赖增强(ADE)效应。然而,EDⅢ蛋白必须与佐剂和抗原递送系统一起使用,以提高其免疫原性。血红蛋白(Hb)可以调节炎症和细胞因子水平,并激活巨噬细胞。甘露聚糖(Mannan)是组成真菌细胞壁的多糖,具有免疫调节活性。因此,我们将EDⅢ、血红蛋白和甘露聚糖共价结合,血红蛋白和甘露聚糖均作为佐剂,先进行共价结合,偶联物(HM)作为递送系统,以二硫键为连接键与EDⅢ偶联,得到偶联物HM-EDⅢ-2。通过细胞内高水平谷胱甘肽环境下二硫键的断裂,可以实现EDⅢ与HM在细胞内的有效分离。结构分析表明,与HM偶联后,可以基本维持EDⅢ的二级和三级结构。免疫学研究表明,与EDⅢ相比,HM-EDⅢ-2可以诱导更高水平的EDⅢ特异性IgG滴度,并可分泌高水平的IFN-γ、IL-2、IL-5和IL-10细胞因子,并且对器官没有明显的毒性。此外,药代动力学研究显示,HM-EDⅢ-2可延长EDⅢ的血清暴露时间并延长其半衰期。因此,HM-EDⅢ-2可以增强对EDⅢ的体液和细胞免疫应答。我们的研究有望为开发一种安全有效的寨卡病毒疫苗提供一种途径。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60798]  
推荐引用方式
GB/T 7714
齐金铭. 基于β-葡聚糖与甘露聚糖修饰的寨卡病毒重组蛋白疫苗[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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