肠道病毒71型疫苗免疫应答机制研究

发布时间：2017-08-13 11:05

  本文关键词：肠道病毒71型疫苗免疫应答机制研究

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【摘要】：目前对大多数疫苗的保护机制缺乏了解，新型疫苗的研发设计仍停留在依靠“经验”阶段，导致疫苗研发时间长且成本高。近年来系统疫苗学概念的提出，为疫苗学发展开辟了新的思路。肠道病毒71型（EV71）疫苗是我国自主研发的新型疫苗，目前中国大陆3个厂家已完成的III期临床试验，结果显示疫苗具有较好的安全性和保护效果，疫苗对EV71感染所致手足口病的保护率达90%以上，对EV71感染所引起相关疾病的保护率在80%以上。EV71疫苗为我国领先研发的创新型疫苗，了解该疫苗的免疫机制对促进EV71疫苗研发具有重要意义。本研究目的是探讨EV71疫苗诱导机体免疫应答机制，为EV71疫苗研发和应用提供理论基础。 为了探讨疫苗免疫应答的共同机制，运用荟萃分析（Meta分析）方法，分析自NCBI GEO数据库和ArrayExpress数据库中下载的疫苗免疫基因芯片表达谱数据，分别探讨疫苗免疫机体后固有免疫和获得性免疫在转录水平上共同的基因和通路，并应用EV71疫苗免疫人群样本采用RT-PCR方法进行验证。结果表明疫苗诱导固有免疫共同基因和通路为IFN-I相关的基因和通路；疫苗诱导获得性免疫共同基因主要为EEF1A1、IL-18，通路为B细胞和T细胞受体信号激活通路。 在Meta分析的基础上，为揭示EV71疫苗的免疫机制，采用基因芯片和蛋白芯片技术探讨EV71疫苗免疫机制，获得了EV71疫苗免疫人群应答的转录组谱和蛋白组谱。固有免疫应答转录组分析结果表明，IFN-I信号通路在EV71疫苗诱导的固有免疫应答中发挥重要作用，应用小鼠及基因缺陷小鼠模型验证该信号通路结果显示，EV71疫苗诱导固有免疫应答中存在一条TLR4→IRF9→IFN-I→Jak-STAT→免疫细胞活化调控通路。基因与中和抗体水平关联性分析结果表明ELL2与中和抗体水平关联性较高，提示该基因有可能作为预测中和抗体应答的标志物。获得性免疫应答转录组分析结果表明，差异表达基因主要参与细胞因子-细胞因子相互作用、细胞粘附作用、抗原加工和提呈作用等通路；基因与中和抗体的关联性分析表明MX1和MX2与抗体持久性应答的关联性较高，有可能作为免疫持久性预测水平的标志物。对20个基因应用RT-PCR方法进行验证，结果显示芯片检测结果可靠。应用蛋白芯片检测获得EV71疫苗获得性免疫应答的蛋白组谱，差异表达上调蛋白主要为炎症反应蛋白、趋化因子、干扰素相关蛋白和细胞间粘附分子；差异表达下调蛋白主要为免疫调节分子和炎症前因子。蛋白因子与中和抗体水平关联性分析得到ICAM-1和IP-10与中和抗体水平具有较高的相关性，，提示ICAM-1和IP-10分别有可能作为预测中和抗体应答和免疫持久性的指标。 本研究通过Meta分析，研究疫苗诱导固有免疫和获得性免疫应答的共同机制，通过设计疫苗免疫人群和动物实验，获得EV71疫苗免疫应答的转录组和蛋白组谱，研究结果为阐明EV71疫苗应答机制以及筛选免疫原性预测的标志物提供了依据。
【关键词】：Meta分析 免疫机制 系统疫苗学 EV71
【学位授予单位】：中国食品药品检定研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R392
【目录】：

• 主要中英文缩略词4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 前言9-10
• 一、应用 Meta 分析筛选疫苗免疫人体诱导的共同基因和通路10-41
• 1. 材料与方法10-23
• 1.1 疫苗固有免疫机制研究10-22
• 1.1.1 试剂与材料10-11
• 1.1.2 试剂配制11-12
• 1.1.3 仪器12-13
• 1.1.4 方法13-22
• 1.1.4.1 Meta 分析研究样本来源13
• 1.1.4.2 数据预处理13
• 1.1.4.3 单个样本数据合并13
• 1.1.4.4 数据处理和分析13-14
• 1.1.4.5 DEG 功能富集14
• 1.1.4.6 单个数据集分析14
• 1.1.4.7 免疫后 3 和 7d 亚组分析14
• 1.1.4.8 Meta 分析结果验证实验14-22
• 1.2 疫苗获得性免疫机制研究22-23
• 1.2.1 Meta 分析研究样本来源22
• 1.2.2 数据预处理22
• 1.2.3 单个样本数据合并22
• 1.2.4 筛选疫苗免疫机体的共同 DEG22
• 1.2.5 DEG 的通路富集22-23
• 2. 结果23-38
• 2.1 疫苗固有免疫应答机制研究23-35
• 2.1.1 Meta 分析入组样本23-24
• 2.1.2 疫苗诱导机体早期免疫应答 DEG 筛选24-25
• 2.1.3 功能分析25-26
• 2.1.4 单个数据集分析26-29
• 2.1.5 针对不同时间点的亚组分析29-32
• 2.1.6 Meta分析获得的DEG验证实验32-35
• 2.2 疫苗获得性免疫应答机制研究35-38
• 2.2.1 Meta 分析入组样本35
• 2.2.2 单个数据集数据分析35-36
• 2.2.3 共同 DEG 的筛选36
• 2.2.4 共同 DEG 通路富集分析36-38
• 3. 讨论38-40
• 4. 小结40-41
• 二、肠道病毒 71 型疫苗免疫机制研究41-73
• 1.材料与方法41-51
• 1.1 样本信息41-42
• 1.1.1 人群样本41
• 1.1.2 动物样本41-42
• 1.2 试剂与材料42-43
• 1.3 试剂配制43
• 1.3.1 1640 完全培养基43
• 1.3.2 中和抗体检测所用试剂43
• 1.4 仪器43
• 1.5 方法43-51
• 1.5.1 技术路线43-44
• 1.5.2 中和抗体检测44-45
• 1.5.3 基因芯片检测45-50
• 1.5.4 蛋白芯片检测50-51
• 1.5.5 流式细胞检测51
• 1.5.6 统计学方法51
• 2. 结果51-70
• 2.1 中和抗体检测51-53
• 2.2 转录组研究53-69
• 2.2.1 疫苗诱导固有免疫应答转录组谱53-56
• 2.2.2 固有免疫应答通路小鼠实验56-58
• 2.2.3 流式细胞检测58-59
• 2.2.4 固有免疫应答转录组与中和抗体水平关联分析59-60
• 2.2.5 疫苗诱导获得性免疫应答转录组谱60-62
• 2.2.6 获得性免疫应答转录组与中和抗体水平关联分析62-64
• 2.2.7 固有免疫应答与获得性免疫应答转录组谱的比较64
• 2.2.8 EV71 抗原特异性免疫机制研究64-66
• 2.2.9 铝佐剂免疫机制研究66-67
• 2.2.10 RT-PCR 验证67-69
• 2.3 蛋白组研究69-70
• 2.3.1 疫苗诱导获得性免疫应答蛋白组谱69-70
• 2.3.2 蛋白组与中和抗体水平关联分析70
• 3. 讨论70-72
• 4. 小结72-73
• 总结73-74
• 参考文献74-77
• 综述 177-82
• 参考文献79-82
• 综述 282-89
• 参考文献85-89
• 硕士期间获奖及发表的文章89-90
• 致谢90-91

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张军楠;吴星;石大伟;毛群颖;姚昕;高帆;王一平;徐苗;梁争论;;应用Meta分析筛选疫苗免疫人体诱导的获得性免疫基因和通路[J];中国病毒病杂志;2013年05期

本文编号：666938