Heterologous prime-boost免疫策略增强日本血吸虫病疫苗免疫保护作用的研究

发布时间：2019-05-31 00:12

【摘要】：我国是日本血吸虫病危害最严重的国家。控制家畜感染的兽用血吸虫病疫苗的研发一直是研究人员努力的方向。本研究针对日本血吸虫磷酸丙糖异构酶这一疫苗候选分子,构建一种新型的日本血吸虫病疫苗——重组腺病毒疫苗,对其经不同途径免疫后诱导的宿主免疫应答特征进行观察,并通过小鼠攻击感染实验评价该疫苗的免疫保护效果；进一步,通过制备DNA疫苗、蛋白疫苗以及重组腺病毒疫苗,采用heterologous prime-boost疫苗免疫策略,观察不同疫苗组合下免疫应答特征的变化及免疫保护效果的差异,筛选出一种新型的、具有较高免疫保护效果的日本血吸虫病heterologous prime-boost疫苗免疫策略；最后,对该型免疫策略进行prime及boost次数的优化并对其诱导的免疫保护作用持续时间进行观察。本研究结果将为日本血吸虫病兽用传播阻断疫苗的研发奠定基础。主要研究包括： 1、日本血吸虫重组腺病毒疫苗的构建及免疫保护作用的研究本部分研究中成功制备了一种新型的日本血吸虫病疫苗——重组腺病毒疫苗(rAdV-SjTPI.opt)。该疫苗经肌肉途径免疫后可诱导小鼠产生Thl型免疫应答,减虫率、减雌率和肝脏减卵率可分别达到54.92%、56.25%和51.62%；经皮下免疫后可诱导宿主产生Th2型免疫应答,减虫率、减雌率及肝脏减卵率分别达到37.50%、37.50%及44.47%；而经口服免疫后,仅可诱导宿主产生极低的抗体应答,无免疫保护作用。因此认为,rAdV-SjTPI.opt作为一种新型的日本血吸虫病疫苗,在小鼠模型中最佳免疫途径为肌肉免疫,可诱导小鼠产生50%以上的免疫保护作用。 2、Heterologous prime-boost免疫策略增强日本血吸虫病疫苗免疫保护作用及应答特征的研究本部分研究在成功制备DNA疫苗(pcDNA3.1-SjTPI.opt)、重组蛋白疫苗(rSjTPI)及重组腺病毒疫苗(rAdV-SjTPI.opt)的基础上,采用pcDNA3.1-SjTPI.opt prime+rAdV-SjTPI.opt boost、rAdV-SjTPI.opt prime+rSjTPI boost及rAdV-SjTPI.opt肌肉途径prime+皮下途径boost等三种heterologous prime-boost免疫策略免疫小鼠,以比较不同免疫策略下诱导各组小鼠的免疫应答及免疫保护作用差异。结果显示, pcDNA3.1-SjTPI.opt prime+rAdV-SjTPI.opt boos的免疫策略诱导小鼠产生了比单独使用DNA疫苗更高水平的以Thl为主的免疫反应及保护作用,减虫率、减雌率及肝脏减卵率分别为45.13%、50.11%及54.57%；rAdV-SjTPI.opt肌肉途径prime+皮下途径boost的免疫策略免疫后两种免疫途径并未产生很好的协同作用,细胞因子及抗体水平均在rAdV-SjTPI.opti.m.免疫的基础上有所下降,免疫保护作用也未见明显提升,减虫率、减雌率及肝脏减卵率分别为44.41%、44.51%及57.10%; rAdV-SjTPI.opt prime+rSjTPI boost的免疫策略免疫后两种疫苗形式产生了较好的协同作用,诱导小鼠产生了更广谱的特异性免疫应答,免疫保护作用有了进一步的提升,减虫率、减雌率及肝脏减卵率可分别达到72.09%、72.73%及72.13%。因此,本部分研究中获得了一种新型、高效的日本血吸虫病heterologous prime-boost疫苗免疫策略,即rAdV-SjTPI.opt i.m. prime+rSjTPI s.c. boost,其可在小鼠模型中诱导产生70%以上的免疫保护作用。3、日本血吸虫病新型疫苗免疫策略的优化及保护效果持续时间的研究本部分研究在制备rAdV-SjTPI.opt (V)及rSjTPI (P)的基础上,首先采用不同的prime及boost次数,包括V+V+V+P组、V+V+P+P组、V+V+P组、V+P+P组及V+P组,免疫小鼠,观察诱导的免疫应答特征,通过攻击感染观察免疫保护作用,进一步采用最优的免疫策略免疫小鼠,并分别于免疫后2w、6w及10w检测特异性免疫应答水平,并进行攻击感染,观察免疫后2w、6w及10w的免疫保护作用。结果显示,V+V+V+P组诱导产生了高水平Thl型免疫应答及IgG滴度、相对较低水平的Th2及Thl7免疫应答,免疫保护作用最高(减虫率、减雌率及肝脏减卵率可分别达到66.01%、69.52%及67.57%),而随着rAdV-SjTPI.opt i.m.prime次数的减少或rSjTPI s.c. boost次数的增加,Thl细胞因子水平也相应的下降,Th2和Th17细胞因子水平则相应的上升,免疫保护作用相应的下降；对免疫保护作用持续时间评估显示,V+V+V+P策略免疫后2w-10w,随着时间的延长,IgG亲和力、IgG滴度及Thl细胞因子呈一定下降趋势,而Th2及Th17细胞因子呈逐渐升高趋势(IL-4除外),2w和6w减虫率及减雌率无显著变化,减卵率有所下降,而免疫后10w小鼠的减虫率、减雌率及肝脏减卵率分别可达到48.83%、50.39%、53.23%。因此,rAdV-SjTPI.opt i.m. prime+rSjTPI s.c. boost的日本血吸虫病疫苗免疫策略中,prime3次boost1次的免疫保护效果最佳,且在小鼠模型中该免疫策略免疫后10w仍可诱导产生约50%的免疫保护作用。
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【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R532.21

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