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人巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)在人群中感染普遍,并在人体内潜伏终身,可使免疫系统受损或不成熟的个体大量发病或死亡。目前用于抗病毒治疗的药物十分缺乏,也没有疫苗问世。开发出安全有效的疫苗意义重大。本研究以小鼠为动物模型,以小鼠巨细胞病毒(murine cytomegalovirus,MCMV)包膜糖蛋白gO为疫苗抗原,探讨不同佐剂对gO亚单位疫苗的免疫增强效果。
小鼠免疫两次,间隔2周;在第二次免疫后第14天用3LD50同源病毒攻击小鼠。记录攻毒后14天内小鼠的状态、存活率和体重变化。用空斑形成单位(plaque forming unit,PFU)测定法检测攻毒后第14天小鼠的器官残余病毒量,用ELISA法测定两次免疫后第13天小鼠体内特异性IgG抗体及其亚类IgG1和IgG2a抗体滴度。以这些实验结果来评价不同佐剂配方对gO亚单位疫苗的免疫增强效果。
研究内容分为两部分:
(一)五种佐剂对MCMVgO亚单位疫苗的免疫增强效果。将gO蛋白疫苗分别与不同类型的佐剂包括MF59、Al(OH)3佐剂(简称Alum)、poly(I:C)、壳聚糖(chitosan)以及枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide,LBP)联合免疫小鼠。研究结果显示,与单独疫苗组相比,油乳佐剂MF59可以显著提高gO蛋白诱导的特异性抗体IgG及其亚类IgG1和IgG2a的抗体滴度,诱导强烈的Th1型和Th2型应答,在致死剂量病毒攻击后可以达到100%的存活率,且体重丢失只有5.08%;经典佐剂Alum在gO蛋白疫苗中的佐剂效应不及MF59,但也能显著提高特异性抗体的水平,免疫应答偏向于Th1型,小鼠的存活率为60%,明显降低了体重丢失率和减少了器官中的残余病毒量;中药多糖LBP对gO蛋白疫苗起到了一定的佐剂效应,小鼠存活率为40%,但总体检测指标与单独疫苗组相比无显著性差异;另外TLR3激动剂poly(I:C)和甲壳素多糖chitosan虽然在gO蛋白疫苗中分别提高了IgG2a和IgG1的抗体滴度,诱导反应类型分别偏向Th1型和Th2型,但其他检测指标与单独疫苗组相比均无显著性差异。总之,MF59、Alum、poly(I:C)、chitosan和LBP这五种佐剂对gO蛋白疫苗均具有一定程度的增强效果,其中MF59显示了极强的佐剂效应;Alum佐剂也能明显增强疫苗的免疫保护效果;而poly(I:C)、chitosan和LBP的佐剂效应不明显。
(二)Alum/R848复合佐剂对MCMVgO亚单位疫苗的免疫增强效果。将不同剂量(1μg、6μg、30μg)gO蛋白分别与单一佐剂Alum、R848以及Alum/R848组成的复合佐剂联合免疫小鼠。结果显示,添加R848虽然可以提高抗体IgG2a滴度,诱导免疫应答偏向Th1型,但对整体抗体滴度无显著性影响,且只有在高剂量(30μg)gO蛋白疫苗中才可以显著提高小鼠存活率(60%),对减少体重丢失和增加器官病毒清除能力无明显影响。而添加复合佐剂Alum/R848可显著提高特异性抗体IgG及其亚类IgG1和IgG2a的滴度,且免疫效果优于单一佐剂Alum,诱导的免疫应答偏向Th1型。复合佐剂使疫苗的保护效果显著提高,低剂量(1μg)gO蛋白就可以使小鼠达到50%的存活率,中、高剂量(6μg、30μg)gO蛋白都可以使小鼠存活率达到90%,这两个组别小鼠的体重丢失率和唾液腺、脾脏器官残余病毒滴度与同剂量抗原组相比也显著降低。本研究结果表明,R848和Alum/R848对gO蛋白疫苗均具有佐剂效应;添加单一佐剂R848能诱导免疫应答偏向细胞免疫,但对体液免疫无显著性影响,总体佐剂效应不及Alum;添加复合佐剂Alum/R848能诱导比单一Alum佐剂更强的特异性免疫应答,疫苗的保护效果增强。
本研究为HCMV疫苗的研究及疫苗佐剂的选择提供一定的借鉴,但还有待更加深入的探讨。
小鼠免疫两次,间隔2周;在第二次免疫后第14天用3LD50同源病毒攻击小鼠。记录攻毒后14天内小鼠的状态、存活率和体重变化。用空斑形成单位(plaque forming unit,PFU)测定法检测攻毒后第14天小鼠的器官残余病毒量,用ELISA法测定两次免疫后第13天小鼠体内特异性IgG抗体及其亚类IgG1和IgG2a抗体滴度。以这些实验结果来评价不同佐剂配方对gO亚单位疫苗的免疫增强效果。
研究内容分为两部分:
(一)五种佐剂对MCMVgO亚单位疫苗的免疫增强效果。将gO蛋白疫苗分别与不同类型的佐剂包括MF59、Al(OH)3佐剂(简称Alum)、poly(I:C)、壳聚糖(chitosan)以及枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide,LBP)联合免疫小鼠。研究结果显示,与单独疫苗组相比,油乳佐剂MF59可以显著提高gO蛋白诱导的特异性抗体IgG及其亚类IgG1和IgG2a的抗体滴度,诱导强烈的Th1型和Th2型应答,在致死剂量病毒攻击后可以达到100%的存活率,且体重丢失只有5.08%;经典佐剂Alum在gO蛋白疫苗中的佐剂效应不及MF59,但也能显著提高特异性抗体的水平,免疫应答偏向于Th1型,小鼠的存活率为60%,明显降低了体重丢失率和减少了器官中的残余病毒量;中药多糖LBP对gO蛋白疫苗起到了一定的佐剂效应,小鼠存活率为40%,但总体检测指标与单独疫苗组相比无显著性差异;另外TLR3激动剂poly(I:C)和甲壳素多糖chitosan虽然在gO蛋白疫苗中分别提高了IgG2a和IgG1的抗体滴度,诱导反应类型分别偏向Th1型和Th2型,但其他检测指标与单独疫苗组相比均无显著性差异。总之,MF59、Alum、poly(I:C)、chitosan和LBP这五种佐剂对gO蛋白疫苗均具有一定程度的增强效果,其中MF59显示了极强的佐剂效应;Alum佐剂也能明显增强疫苗的免疫保护效果;而poly(I:C)、chitosan和LBP的佐剂效应不明显。
(二)Alum/R848复合佐剂对MCMVgO亚单位疫苗的免疫增强效果。将不同剂量(1μg、6μg、30μg)gO蛋白分别与单一佐剂Alum、R848以及Alum/R848组成的复合佐剂联合免疫小鼠。结果显示,添加R848虽然可以提高抗体IgG2a滴度,诱导免疫应答偏向Th1型,但对整体抗体滴度无显著性影响,且只有在高剂量(30μg)gO蛋白疫苗中才可以显著提高小鼠存活率(60%),对减少体重丢失和增加器官病毒清除能力无明显影响。而添加复合佐剂Alum/R848可显著提高特异性抗体IgG及其亚类IgG1和IgG2a的滴度,且免疫效果优于单一佐剂Alum,诱导的免疫应答偏向Th1型。复合佐剂使疫苗的保护效果显著提高,低剂量(1μg)gO蛋白就可以使小鼠达到50%的存活率,中、高剂量(6μg、30μg)gO蛋白都可以使小鼠存活率达到90%,这两个组别小鼠的体重丢失率和唾液腺、脾脏器官残余病毒滴度与同剂量抗原组相比也显著降低。本研究结果表明,R848和Alum/R848对gO蛋白疫苗均具有佐剂效应;添加单一佐剂R848能诱导免疫应答偏向细胞免疫,但对体液免疫无显著性影响,总体佐剂效应不及Alum;添加复合佐剂Alum/R848能诱导比单一Alum佐剂更强的特异性免疫应答,疫苗的保护效果增强。
本研究为HCMV疫苗的研究及疫苗佐剂的选择提供一定的借鉴,但还有待更加深入的探讨。