多表位基因工程疫苗的研究進(jìn)展

多表位基因工程疫苗的研究進(jìn)展第一頁(yè)，共16頁(yè)。簡(jiǎn)介多表位疫苗(multi-epitopevaccine)是指同時(shí)攜帶多個(gè)目標(biāo)抗原以及輔助性表位的疫苗。多表位基因工程疫苗是運(yùn)用重組DNA技術(shù)將多個(gè)編碼抗原表位的DNA序列片段進(jìn)行串聯(lián)組合，然后重組入載體而制備的，包括重組蛋白疫苗、核酸疫苗和活載體疫苗。多表位疫苗可以是針對(duì)一種病原的具有多重免疫保護(hù)作用的多價(jià)疫苗，也可是能預(yù)防多種疾病的廣譜疫苗。多表位基因工程疫苗已成為當(dāng)前疫苗研究的熱門(mén)課題和前沿技術(shù)。第二頁(yè)，共16頁(yè)。1.多表位基因工程疫苗的研究1.1抗原表位的預(yù)測(cè)篩選2000年，Hagmann在《Science》上率先提出了“計(jì)算機(jī)輔助疫苗設(shè)計(jì)”的新概念，其主要原理是采用計(jì)算機(jī)軟件分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，模擬天然蛋白構(gòu)象，篩選出有價(jià)值的結(jié)構(gòu)域或DNA片段，用于藥物靶點(diǎn)篩選、抗原表位設(shè)計(jì)等。第三頁(yè)，共16頁(yè)。構(gòu)建多表位疫苗的首要問(wèn)題是如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和篩選有效的特異性抗原表位。對(duì)于T細(xì)胞表位的篩選要借助預(yù)測(cè)T細(xì)胞表位的相關(guān)軟件，預(yù)測(cè)與MHC分子結(jié)合的短肽。B細(xì)胞表位的預(yù)測(cè)是根據(jù)已有的表位數(shù)據(jù)資料，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)序列進(jìn)行分析，需要綜合考慮序列的親水性、電荷分布、可及性、可塑性及抗原性等性質(zhì)，對(duì)預(yù)測(cè)出的抗原表位要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出具有針對(duì)性和特異性的候選抗原表位。第四頁(yè)，共16頁(yè)。1.2多抗原表位的選擇為了提高機(jī)體的免疫保護(hù)水平1>.選擇多個(gè)B細(xì)胞表位和T細(xì)胞表位，同時(shí)誘導(dǎo)特異的體液免疫和細(xì)胞免疫，充分發(fā)揮預(yù)防控制作用。2>.選擇抗原分子的特異性的保守序列，從而提供不同毒株之間的交叉免疫保護(hù)，這可能是預(yù)防具有多血清型（如副豬嗜血桿菌）及高突變率病原(如禽流感病毒)感染的有效途徑。第五頁(yè)，共16頁(yè)。3>.選擇同一病原體的多種抗原表位，研制具有多重免疫保護(hù)作用的多價(jià)疫苗。4>.選擇來(lái)自不同病原體的多種抗原表位，研制可以預(yù)防多種疾病的廣譜疫苗。第六頁(yè)，共16頁(yè)。1.3多表位基因工程疫苗的設(shè)計(jì)構(gòu)建多表位基因工程疫苗關(guān)鍵把握四個(gè)方面：①確保各表位基因之間的優(yōu)化組合與合理連接；②確保每個(gè)編碼抗原表位的基因序列可被正確閱讀、翻譯和有效終止；③選擇合適的表達(dá)載體；④選擇安全高效的免疫佐劑。第七頁(yè)，共16頁(yè)。2多表位基因工程疫苗的研究及應(yīng)用2.1多表位重組疫苗陽(yáng)泰等選用IBV的S1、S2、N結(jié)構(gòu)蛋白上的高度保守的兩個(gè)B細(xì)胞表位(SP3245-160,SP7566-584)和一個(gè)T細(xì)胞表位(NP167-83)，并使T細(xì)胞表位位于B細(xì)胞表位的N端，設(shè)計(jì)了復(fù)合多表位基因(EpiA)，采用基因工程方法，將EpiA在大腸桿菌得以表達(dá)、純化。第八頁(yè)，共16頁(yè)。ELISA和Westernblot法證明所表達(dá)的融合蛋白能與標(biāo)準(zhǔn)IBV陽(yáng)性血清產(chǎn)生特異性抗原-抗體反應(yīng)，能有效激發(fā)雞體特異性體液和細(xì)胞免疫；與對(duì)照組差異極顯著(P≤0.01)；攻毒試驗(yàn)表明，該多表位疫苗保護(hù)率達(dá)到73%。第九頁(yè)，共16頁(yè)。2.2多表位核酸疫苗韓松等構(gòu)建了含有PRRSV主要結(jié)構(gòu)蛋白基因ORF5、ORF6和PCV2衣殼蛋白基因ORF2基因的多表位重組質(zhì)粒p1RES-ORF2-ORF5m-ORF6a，用殼聚糖對(duì)該質(zhì)粒進(jìn)行包裹，通過(guò)豚鼠和豬對(duì)其免疫效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果重組質(zhì)粒能刺激機(jī)體產(chǎn)生PRRSV、PCV2特異性抗體和中和抗體；特異性T淋巴細(xì)胞增殖、CD4+/CD8+陽(yáng)性細(xì)胞比例上升、IFN-γ和IL-2分泌水平提高，第十頁(yè)，共16頁(yè)。表明該重組核酸疫苗主要刺激介導(dǎo)Thl類(lèi)免疫反應(yīng)。攻毒實(shí)驗(yàn)證明核酸疫苗免疫對(duì)實(shí)驗(yàn)豬起到明顯的保護(hù)作用；病理學(xué)檢測(cè)結(jié)果可以看出，重組核酸疫苗免疫組未出現(xiàn)或僅出現(xiàn)輕微變化，組織器官的損傷程度較輕。第十一頁(yè)，共16頁(yè)。2.3多表位活載體疫苗Jiang等構(gòu)建了表達(dá)PRRSVGP5和M融合蛋白的重組偽狂犬病毒rPRV-GP5m-M，用PRV進(jìn)行小鼠攻毒能夠提供完全保護(hù)，并且產(chǎn)生了高水平的PRV特異性中和抗體和淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)；用重組疫苗rPRV-GP5m-M免疫豬產(chǎn)生了PRRSV特異性中和抗體和高水平的淋巴細(xì)胞增殖；用重組疫苗免疫豬體溫變化不明顯，出現(xiàn)短期的病毒血癥，在組織中的病毒含量較低。第十二頁(yè)，共16頁(yè)。表明重組疫苗rPRV-GP5m-M對(duì)預(yù)防PRV和PRRSV感染可能是一個(gè)比較理想的候選疫苗。Jiang等以腺病毒為載體,分別構(gòu)建了表達(dá)PRRSVORF5、ORF6、ORF5/ORF6的重組腺病毒rAd-GP5,rAd-M和rAd-M-GP5。小鼠免疫試驗(yàn)結(jié)果表明,免疫后4周小鼠產(chǎn)生了PRRSV特異性抗體和細(xì)胞免疫反應(yīng),并且表達(dá)M-GP5融合蛋白的rAd-M-GP5免疫組小鼠產(chǎn)生的中和抗體水平、淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)以及PRRSV特異性的CTL反應(yīng)均顯著高于rAd-M和rAd-GP5免疫組。第十三頁(yè)，共16頁(yè)。3展望多表位基因工程疫苗具有較高的研究和應(yīng)用價(jià)值，但其仍然存在一些問(wèn)題：1>.表位的預(yù)測(cè)及篩選方法有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善；2>.表位的合理優(yōu)化和排列組合規(guī)律并不清晰，需摸索其最佳組合連接方式；3>.需克服因基因限制性而導(dǎo)致的免疫逃避或免疫失敗問(wèn)題；4>.還有如何選擇安全高效的免疫佐劑等等。第十四頁(yè)，共16頁(yè)?？傊?，隨