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乙肝表面蛋白偶联的新型肺炎多糖结合疫苗小鼠综合免疫效果研究认领

被引量： 1

作者：

钱雯

学位授予单位：

北京协和医学院

摘要：

肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)引起的细菌性肺炎是一种危害人类健康的全球性传染病。肺炎链球菌以侵入性或非侵入性感染引起全人群,尤其在儿童和老年人中的肺炎、脑膜炎、鼻窦炎、中耳炎和菌血症等多种疾病。肺炎多糖蛋白结合疫苗在对肺炎链球菌引起的感染和疾病的预防和控制中取得了巨大的成功。由于其优于单纯多糖的抗体增强效应,以及可以产生免疫记忆和群体保护的优势,已成为肺炎疫苗的主要开发和应用方向。多糖与有效载体蛋白的结合是研制高效肺炎球菌多糖蛋白结合疫苗的关键。目前已开发上市的肺炎多糖结合疫苗所用的载体局限在破伤风类毒素(TT)、白喉类毒素(PT)、白喉毒素突变体(CRM197),不可分型流感嗜血杆菌蛋白(PD)少数的几种。这些载体蛋白也被用于其它多种结合疫苗中。重复接种含相同载体蛋白抗原的疫苗会导致免疫抑制效应(CIES)的产生,而使得机体对多糖的免疫反应减弱。另一方面,用作载体的蛋白经过脱毒、结合等化学过程可能改变载体蛋白原有抗原表位从而影响其免疫原性,还没有结合疫苗的产品说明书将其载体部分的免疫效果明确列入说明书中。因此,迫切需要开发安全、有效的新载体蛋白偶联疫苗来控制这种免疫抑制风险,并诱导产生针对多糖和蛋白载体的有效免疫应答,实现一针双效的目标,这对多糖蛋白结合疫苗尤其是肺炎多糖蛋白结合疫苗的开发十分必要和重要。本研究利用一种病原相关蛋白乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)作为新的载体蛋白偶联新型肺炎球菌多糖结合疫苗及其对应的蛋白抗原和多糖抗原分别免疫小鼠后,比较研究免疫后不同时间点诱导产生的荚膜多糖和乙肝表面抗原蛋白的特异性抗体水平、细胞免疫应答和早期基因表达谱的情况。对这种新载体的肺炎结合疫苗的综合免疫效果研究结果表明,这种以乙肝表面蛋白(HBs)为载体偶联33F型肺炎荚膜多糖(PN33Fps)的新型肺炎结合疫苗能刺激免疫小鼠产生分别针对两种抗原的特异性体液免疫反应和细胞免疫反应。与两种单抗原免疫的小鼠相比,这种新的结合疫苗可同时产生更强的针对多糖(PN33Fps)和蛋白(HBs)的体液免疫和细胞免疫,达到一针双效的免疫效果,且随免疫针次的增加而增强。然而,同等剂量的多糖免疫组即使加强免疫也不能产生抗体阳转。此外,采集免疫后小鼠脾脏组织,分析疫苗免疫早期基因表达谱的差异特征发现:这种以乙肝表面蛋白为载体的新型肺炎结合疫苗诱导了更多的免疫相关基因的表达,并呈现出与单抗原不同的变化规律,特别是在免疫细胞的分化和发育中呈现出与单抗原不同的变化规律。这种差异变化规律可能是不同抗原刺激后的先天和适应性免疫细胞中某些免疫信号分子的特征性表达,与多糖和蛋白结合后更强抗体水平的产生以及细胞免疫反应有关。此外,通过细胞融合技术从这种乙肝表面蛋白偶联的新型肺炎多糖结合疫苗免疫的小鼠脾淋巴细胞中,分离到了分别针对肺炎33F型多糖抗原和乙肝表面蛋白抗原的特异性B淋巴细胞的单克隆抗体细胞株。对分离的特异性B淋巴细胞单克隆细胞株进行抗体分泌能力和特性的鉴定显示出所筛选的细胞株具有持续分泌特异性IgG1抗体的能力。进一步验证了这种以乙型肝炎病毒表面蛋白作为载体蛋白的新型肺炎结合疫苗诱导了小鼠脾细胞中特异性B淋巴细胞的分化和发育以及血清中抗体的产生。简而言之,从体液免疫、细胞免疫到分子水平的研究提示了这种新载体结合疫苗在小鼠上良好的免疫效果。在这种以乙肝表面蛋白为载体的新型肺炎结合疫苗免疫效果研究的基础上,我们也对免疫后小鼠的初步安全性进行了评估,通过对免后小鼠不同时间体重观察以及主要器官的组织病理学进行观察和研究。结果表明,该结合物免疫后的小鼠与对照组相比,未出现明显的病理改变,且体重在免疫期内持续增长,显示出了这种结合疫苗的初步安全性是可预期的。总之,本论文研究结果表明出这种以乙肝表面蛋白偶联的新型肺炎球菌多糖结合疫苗在小鼠中具有良好的免疫效果和安全性。提示了以乙肝表面抗原为载体可以促进对多糖免疫效果的提升,同时也能诱导小鼠产生针对乙肝表面蛋白的免疫反应,在小鼠上验证了这种乙肝表面抗原蛋白可以作为肺炎结合疫苗新的载体,并能实现一针双效的免疫效果。对这种结合疫苗免疫小鼠后的早期体液、细胞和分子水平的免疫机理研究为结合疫苗的研究和开发提供了一种新的路径。而用这种结合疫苗免疫小鼠后分离到的肺炎33F型多糖和乙肝表面蛋白的特异性B淋巴细胞单克隆抗体细胞株及其分泌的抗体应用的初步研究为后期该结合疫苗的开发的质量评价奠定了基础。

摘要译文

关键词：

结合疫苗; 肺炎多糖; 乙肝表面蛋白; 载体蛋白; 基因表达谱

学位年度：

2020

学位类型：

博士

学科专业：

免疫学

导师：

李琦涵

中图分类号：

R3923;R392[医学免疫学]

学科分类号：

100102[医学免疫学];100601[中西医结合基础医学]

D O I：

10.27648/d.cnki.gzxhu.2020.000048