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疫苗是人类历史上预防病毒性感染最具有效价比的策略之一,有效的疫苗包括以下主要成分:抗原诱导适应性免疫应答;免疫增强剂刺激固有免疫系统;疫苗投递系统确保疫苗在正确的时间投递到正确的地方。DNA疫苗本身不含有抗原,而是提供编码抗原的基因。然而蛋白质抗原不是通过它的完整分子来发挥功能的。一个蛋白质抗原,不但包含B细胞表位、Th细胞表位、CTL细胞表位、NK细胞表位等与免疫识别密切相关的结构,同时还含有一些对保护性免疫不利的结构,如毒性或抑制性表位、优势非中和性表位、病理及自身抗原交叉反应性表位等。人们还认识到同一分子的众多表位中,各表位对抗原性的贡献不同:有优势表位和非优势表位之分。因此,使用编码相应免疫肽的表位DNA疫苗免疫比全基因免疫可能更为有利。这可避免使用全基因DNA疫苗免疫内在的问题如免疫优势/非免疫优势所导致的免疫效力低,也可以避免全基因本身有害或者全基因表达效率低的问题。为了诱导针对同一抗原多个表位、多个病原体毒株甚至是多个病原体的免疫应答,SuhrbierA.提出了多表位DNA疫苗的策略。但多表位DNA疫苗也有一些不能令人满意的地方,主要表现在其诱导的特异性免疫应答水平不高。因此,如何增强和提高多表位DNA疫苗的免疫原性是新一代疫苗分子设计和研究的关键,在很大程度上决定了多表位DNA疫苗的发展前景。
C3d是补体C3不可再被酶解的最小片段。2型补体受体(CR2)是C3d的天然受体,主要分布于成熟的B淋巴细胞和滤泡树突状细胞表面。在抗原特异性免疫建立之前,偶联非己抗原的C3d与抗原递呈细胞和B淋巴细胞表面的CR2结合,以增强抗原递呈细胞的递呈能力,降低B细胞的活化阈,提高特异性抗体的滴度,促进抗体亲和力成熟等。近年来研究显示,C3d不仅可以提高抗原特异性细胞免疫应答水平还可以改变机体免疫应答模式。因此,C3d作为一种新型的免疫增强剂日益引起人们的关注。
壳聚糖是一种阳离子多聚糖,具有良好的生物粘附性和可降解性。壳聚糖作为生物粘附物质可显著延缓鼻腔免疫抗原的清除,使其有更多的时间与粘膜接触[1]。而且壳聚糖可打开细胞间的紧密结合,增加大分子药物在粘膜上皮细胞间的旁细胞转运,从提高药物通过鼻腔吸收的生物利用度。因此,壳聚糖微球作为疫苗投递系统,可有效地增强粘膜免疫应答的水平。
在本研究中我们选取HBV两个中和表位HBVpreS1aa19~26和aa37~45、JEVprM蛋白模拟表位YGGIYMNG和MV中和表位MV-Faa404~414串联,以间隔子GPGPG间隔,并在N端添加辅助性Th通用表位(PADRE)构建多表位DNA疫苗。同时为了增强多表位DNA疫苗的免疫原性,我们在重组质粒中加入了3个C3d编码基因。进一步使用壳聚糖制备了多表位DNA微球疫苗。在扫描电镜下观察,微球表面光滑,直径约8~12μm。我们使用构建的多表位DNA疫苗肌肉注射和鼻腔免疫ICR小鼠。结果显示,多表位DNA疫苗能够诱导针对各表位的抗体产生,而且C3d和壳聚糖均能增强针对各表位的体液免疫应答水平。我们的研究表明,多表位DNA疫苗免疫可同时产生对不同病原体的特异性抗体。而且使用合适的免疫增强剂和疫苗投递系统,多表位DNA疫苗鼻腔免疫小鼠诱导的特异性抗体水平可显著提高。