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基于甘露聚糖偶联的寨卡病毒和新型冠状病毒重组蛋白疫苗研究

文献类型:学位论文

作者贺云霞
答辩日期2022-07-01
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,Ediii,新型冠状病毒,Rbd,甘露聚糖
英文摘要

进入21世纪以来,人类遭受了许多传染性病毒的侵害,比如寨卡病毒(ZIKV)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)。它们都是具有包膜的正义单链RNA病毒,寨卡病毒感染严重时会引起神经系统和自身免疫并发症,新型冠状病毒从2020到2022年的全球大流行严重影响了世界人民的出行和身体健康。目前寨卡病毒的预防性疫苗研发主要处于临床阶段,尚未上市;新型冠状病毒已经有10多种预防性疫苗被批准紧急使用,但是由于其病毒突变体的流行传播速度快、病毒载量高、无症状感染、免疫逃脱等特点而未被彻底攻克。因此,继续研制安全、高效的疫苗对于预防ZIKV和SARS-CoV-2是十分必要的。重组蛋白疫苗因为抗原成分确定、可以产生抗原特异性的免疫应答且易于扩大生产、稳定运输等优点而受到很多研究者的青睐,但是它的免疫原性弱,易被机体清除而影响了它的使用,一般需要与佐剂共同递送来提高其免疫应答和中和病毒的能力。寨卡病毒E蛋白负责病毒的附着、进入和融合。它的第三结构域(EDIII)是免疫球蛋白样域,可介导与靶细胞的附着融合,是疫苗设计的理想抗原靶点,且不会产生抗体依赖性增强(ADE)效应。同样地,新型冠状病毒S蛋白的RBD结构域是与宿主细胞ACE2受体结合的主要位点,与病毒入侵有关,能够产生中和抗体,也是疫苗设计的理想抗原靶点。EDIII和RBD因缺乏模式识别受体的识别、分子直径小易被清除而免疫原性弱,所以需要构建安全、有效的佐剂递送系统或者组合佐剂去提高它们的免疫原性而提高免疫应答。甘露聚糖(mannan)是TLRs和CLRs的激动剂,具有宽范围的受体识别,可以提高抗原的交叉提呈识别,帮助提高Th1型的细胞免疫应答。CRM197是一种可以激活辅助性T细胞的载体蛋白,帮助提高体液免疫应答和细胞免疫应答。八臂PEG是被FDA批准可以偶联递送药物的载体,具有多个活性端基团,能将抗原和佐剂形成一个整体。鞭毛蛋白多肽(IC28)作为鞭毛蛋白的截短体,保留了其作为TLR5激动剂的免疫刺激性,可以促进T细胞免疫,而且不会产生它本身的免疫反应。本论文开发了基于甘露聚糖以生物共价偶联方式形成的两种联合佐剂策略。第一种是将EDIII依次与CRM197、甘露聚糖和八臂PEG共价结合,得到偶联物CRM-EDIII-PM。CRM-EDIII-PM在BALB/c小鼠体内诱导出的EDIII特异性IgG抗体滴度是EDIII组的24.9倍;并且分泌了高水平的Th1型细胞因子(IFN-γ和IL-2)和Th2型细胞因子(IL-5和IL-10),介导了它们之间的平衡。药代动力学研究表明,与EDIII蛋白相比,CRM-EDIII-PM在血清中的半衰期延长5.04倍,清除速率降低近50倍,延长了其在免疫系统的暴露时间。此外,CRM-EDIII-PM对器官没有明显的毒副作用。另外一种是甘露聚糖与IC28通过生物共价偶联方式形成的递送RBD且增强免疫刺激的RBD-IC28-M佐剂递送系统。与RBD组相比,RBD-IC28-M偶联物保留了RBD的二级结构,以及与ACE2具有高亲和性。免疫学研究结果表明,与RBD组相比,RBD-IC28-M偶联疫苗的RBD特异性抗体滴度增长了5.22倍,并且具有较高的脾细胞增殖指数和高水平分泌的IFN-γ、IL-5和IL-10细胞因子。同时,RBD-IC28-M也刺激产生了中和抗体,并通过SPR法发现免疫小鼠血清可以抑制ACE2和RBD的结合,且对器官也没有明显的毒副作用。总结来说,CRM-EDIII-PM和RBD-IC28-M的联合佐剂递送系统可以在寨卡病毒、新型冠状病毒重组蛋白疫苗中发挥免疫增强和递送抗原作用,可以作为安全、有效的佐剂策略。它们打开了基于联合佐剂开发更相容佐剂组合的创新思路,为设计其他病毒疫苗提供了基础平台。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60928]  
推荐引用方式
GB/T 7714
贺云霞. 基于甘露聚糖偶联的寨卡病毒和新型冠状病毒重组蛋白疫苗研究[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2022.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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