细菌样颗粒为载体的阿尔茨海默症蛋白疫苗的构建及其免疫效果评价

发布时间：2020-07-21 19:27

【摘要】：阿尔茨海默症(AD)是导致老年人患痴呆症的最主要原因,是一种渐行性的神经退行性疾病,其主要病理特征包括细胞外β-淀粉样蛋白斑块的聚集,细胞内过度磷酸化的Tau蛋白聚集引起的神经原纤维缠结,以及神经元丢失等。研究表明,Aβ的过量产生和积累与AD的发生发展密切相关。淀粉样蛋白级联假说认为Aβ是AD的触发因素,而Tau病理和其它退行性变化是Aβ病理的下游结果。Aβ作为老年斑的主要成分,是由淀粉样蛋白前体蛋白(APP)剪切产生的,并且存在多种聚集形式,其中可溶性的寡聚体形式被认为是毒性最强的一种形式,可以导致突触和认知功能的损伤。因此,降低脑内的Aβ载量或阻断Aβ的毒性被认为是治疗AD的潜在策略。在过去的十几年里,在AD的治疗领域出现了很多新的策略,其中主动免疫和被动免疫被认为是最具潜力的策略。很多靶向Aβ的主动免疫疫苗和被动免疫疫苗已经在不同的AD模型鼠上进行了研究,结果表明这种策略能够有效地减少模型鼠脑中的Aβ载量并且能有效地改善认知障碍。然而,使用人工合成的人全长Aβ1-42肽作为免疫原的主动免疫疫苗AN1792,由于在IIa期临床试验中6%的受试者出现了脑膜炎症状而被迫停止,这一症状被认为是由Aβ特异性的T细胞自身免疫反应导致的,后来研究发现Aβ1-42肽的C-末端(Aβ15-42)存在T细胞表位。因此,在此之后的Aβ免疫疗法选择Aβ1-42的N-末端区域或该区域的部分短片段作为表位来避免Aβ特异性T细胞反应。例如,CAD106选择Aβ1-42肽N-末端前6个氨基酸(Aβ1-6)肽片段作为B细胞表位,该疫苗在动物体内诱导产生了Aβ特异性抗体而没有引起Aβ特异性T细胞反应,而且证明该疫苗可以有效地减少APP模型鼠脑中淀粉样蛋白的积累。综合考虑安全性和有效性,本研究选择Aβ1-6肽作为疫苗的表位。主动免疫的一个重要目标是在体内诱导产生高水平的特异性抗体,针对AD的主动免疫疗法也不例外。高水平的Aβ特异性抗体有助于脑内Aβ斑块和其它形式的Aβ的清除。但是,作为半抗原,Aβ1-6本身不具有免疫原性,需要搭载一个理想的载体才能充分发挥其免疫原性,从而诱导产生高水平的特异性抗体。细菌样颗粒(BLP),之前也被称作革兰氏阳性增强子基质颗粒,是乳酸乳球菌的肽聚糖壳,大小和形状与活菌相似,而乳酸乳球菌已被美国食品药品监督管理局(FDA)评定为公认安全(GRAS)等级。BLP可以作为多功能且安全的疫苗载体系统,具有高效携载亚单位蛋白疫苗的能力,抗原可以与肽聚糖锚定结构域蛋白(PA)融合后特异性地结合到BLP的表面。PA来源于乳酸乳球菌细胞壁水解酶AcmA的C-末端结构域,该蛋白可以通过非共价键作用结合在BLP表面上,且对BLP具有高度亲和性。而且BLP已经在疟疾、肺炎、猪O型口蹄疫、手足口病、流感等多个领域的疫苗中作为载体或佐剂得到了应用,并且这些研究已经证明,抗原搭载BLP比抗原本身诱导产生的免疫反应更强。为了获得一株安全有效的新型AD疫苗,我们将1、3、6或9个拷贝数的Aβ1-6与PA融合,这4个重组蛋白能在大肠杆菌中成功表达并且能结合在BLP的表面上,由此制备成4个基于BLP的Aβ疫苗。这4个疫苗均能在小鼠体内诱导产生高水平的Aβ特异性抗体。更重要的是,这4个疫苗免疫小鼠之后均不会导致Aβ特异性的T细胞反应。在这4个疫苗中,C-6copy-Aβ1-6-PA-BLP在小鼠体内诱导产生Aβ特异性抗体的能力最强。而且,这4个疫苗在小鼠体内诱导产生的抗体能够有效地阻断Aβ42寡聚体对SH-SY5Y细胞的细胞毒性。此外,小鼠在免疫4次C-6copy-Aβ1-6-PA-BLP三个月之后,依然可以在血清中检测到高水平的Aβ特异性抗体。鉴于诱导Aβ特异性抗体产生的高效性和疫苗的安全性,基于BLP载体的Aβ疫苗可能会是一种对AD具有潜在治疗效果的疫苗。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R392-33
【图文】：

过程图,过程,神经元纤维缠结,退行性疾病

第一章前言尔茨海默症简介阿尔茨海默症的发展和现状尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD），俗称老年痴呆症，是一种渐行退行性疾病。该疾病的主要病理特征主要有，大脑海马区神经元细胞外蛋白聚集形成的 β-淀粉样斑块即老年斑（Senile plaque, SP），神经元细相关蛋白 Tau 蛋白过度磷酸化导致的神经元纤维缠结（NeurofibrillaryFT）以及脑内神经元细胞的丢失[1]。而该疾病的临床症状主要表现为记能力的逐渐下降，进而出现机能下降，逐渐失去自理能力，最终导致死D 的疾病发展过程如图 1.1 所示。

分布和,疾病,治疗措施,经济负担

第一章前言而到本世纪中叶，该数字将突破 1 亿大关[4]。据统计，阿尔茨海默症已经成国的第六大致死因素，而且从 2000 年到 2013 年期间，阿尔茨海默症的致死升了 71%[5]，而其它主要的致死性疾病的致死率却呈现下降趋势。阿尔茨海已经成为了一个严重危害人类健康的疾病，急需寻找有效的治疗措施。阿尔默症不仅给患者的健康和生活造成了巨大的影响，还给家庭和社会带来了沉经济负担。据统计仅在 2015 年一年里，全世界在阿尔茨海默症的花费竟达 8180 亿美元，这远远大于在心脏病和癌症方面的花销[4]，也因此，阿尔茨症被称为了最昂贵的疾病。阿尔茨海默症 2015 年在全球的分布和对世界的情况如图 1.2 所示。

示意图,β-淀粉样蛋白,假说,级联

症致病机制的上游（图 1.3）。Aβ 蛋白是由rsorprotein,APP）经过错误剪切产生的。作常条件下，APP 被 α-分泌酶和 γ-分泌酶切病理条件下，APP 通过 β-分泌酶和 γ-分泌 Aβ42 被认为是阿尔茨海默症的主要致病体、纤维和斑块[10,11]。而 Aβ42 聚集形成的损伤。同时，聚集形式的 Aβ42 还会激活脑致炎症反应的发生和细胞因子的释放，从而经元突触的损伤[12-14]。而且，Aβ42 聚集体激酶和磷酸化酶活性的改变，导致微管相关微管解聚，形成神经元纤维缠结,最终导致神u 蛋白能在相邻细胞之间传递，使 Tau 病理[6, 15]。

【相似文献】