微针免疫埃博拉病毒糖蛋白亚单位疫苗的效果评价

发布时间：2020-03-24 23:44

【摘要】：近年来,埃博拉病毒(EBOV)导致的疫情对全世界人类的安全带来巨大威胁。2014年西非爆发的埃博拉疫情造成了大量死亡,引起了全世界的关注。由于没有针对EBOV的特定药物和治疗,因此,疫苗被认为是控制该流行病最有希望和最有效的方法,开发有效且安全的埃博拉疫苗对于公共安全十分重要。EBOV的糖蛋白GP是病毒粒子上唯一的表面蛋白,负责调节与宿主细胞的吸附和融合,因此成为埃博拉疫苗研究的主要目标蛋白。GP的基因通过基因编辑,不仅编码结构蛋白GP,还编码分泌型糖蛋白(sGP),且占GP基因编码产物的70%。目前,疫苗的接种方式主要为肌肉注射(IM),使用该种免疫方式的疫苗多为溶液,需要在冷藏或冷冻的条件下保存以保持疫苗的稳定性。最近的几十年,微针(MN)作为一种新的疫苗接种技术被广泛应用与皮内免疫研究中。皮肤是人体最大的免疫器官,其真皮层富含大量的树突状细胞、朗格汉斯细胞等多种免疫细胞,且丰富表达这两种抗原递呈细胞受体,可与包括单核细胞、巨噬细胞在内的其他免疫活性细胞结合,这使得皮肤成为免疫的理想部位。本研究针对EBOV GP进行亚单位疫苗的研究。在对GP及sGP进行三维结构的预测和比对后,发现sGP与GP氨基酸序列相同部分形成的空间结构高度相似,因此sGP或可作为GP的替代物。使用牛痘病毒真核表达系统成功表达EBOV GP与sGP,作为亚单位疫苗,分别使用MN与IM进行免疫,评价抗体水平。研究结果表明,MN免疫EBOV GP后刺激产生的抗体水平更高,约是IM免疫产生抗体水平的2倍,其中MN免疫产生抗体的中和抗体效价为900,而IM免疫产生的中和抗体效价为300;此外,MN免疫产生的抗体维持的时间更长,加强免疫后16周,MN免疫产生的抗体水平下降约30%,同抗原使用IM免疫,抗体水平下降约60%。使用sGP作为GP的替代抗原研究中,MN免疫较IM免疫仍然能够刺激产生更高水平的抗体,但产生的中和抗体效价无明显区别。为了进一步提高EBOV GP及sGP的免疫原性,我们首次在疫苗配方中加入佐剂Matrix-M并使用MN免疫。研究结果表明,Matrix-M可以显著提高MN和IM免疫GP或sGP亚单位疫苗所诱导的抗体反应,中和抗体效价显著增高,IgG水平约是无佐剂组的5倍,且可以诱导IgG2a的产生,多元化IgG亚型,平衡IgG1/IgG2a的比例。对免疫后小鼠进行致死性EBOV的攻毒试验,结果显示,无论抗原为GP或sGP,免疫方式为MN或IM,Matrix-M作为抗原成分的加入均可对小鼠提供100%的保护率,且小鼠无明显体重下降和临床症状。在无佐剂加入的攻毒试验中,使用MN免疫GP亚单位疫苗后,可对感染致死性EBOV的小鼠提供80%的保护,而IM免疫组的5只小鼠中只有1只存活。综上所述,使用MN免疫GP亚单位疫苗能够有效保护EBOV感染,佐剂Matrix-M的加入,使sGP成为GP有效的替代抗原成为可能。本研究为埃博拉疫苗的开发提供了新的实验及理论基础。
【图文】：

疾病控制,埃博拉病毒,电子显微镜,单股

）是有囊膜的单股 RNA 病毒，属于单股负链），埃博拉病毒属（Ebolavirus）(Mahanty anrgvirus）和 Cuevavirus 病毒属的病毒都具有血热(Check-Hayden, 2014)。埃博拉病毒属（Zaire ebolavirus, EBOV）、苏丹埃博拉病毒ndibugyo ebolavirus, BDBV)、大森林埃博拉病毒 (Reston ebolavirus, RESTV) (Kuhn, 拉病毒是最致命的，共包括三种亚型，分别是6 年埃博拉疫情爆发的致病型，也是近年来所状圆柱形，，包括病毒囊膜、基质和核衣壳三壳中的病毒基因组是一条线性的单股负链 ly(A)，5’端非帽子结构。该 RNA 共有 7 个

结构示意图,核酸聚合酶,病毒结构

博士学位论文白(Yu, et al., 2017)。从 3’端到 5 段分别编码核蛋白（NP）、病毒（GP）、可溶性糖蛋白（sGP）、 -多肽、小可溶性糖蛋白（ssGP核酸聚合酶蛋白（L）(Hoenen, et al., 2006; Martin, et al., 2016)。核白与基因组 RNA 旋绕成螺旋形结构，该螺旋形结构直径约为 80nm和 VP24 位于此处 (Feldmann, et al., 1993)。基质外为病毒囊膜，将800-1000nm的丝状圆柱体。在囊膜的脂质双分子表面，站立着糖蛋突，约 7-10nm 长，各纤突间距约 10nm (Klenk, 2004)。病毒结构
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S852.4

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