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噬菌體展示疫苗的研究進(jìn)展

2023-11-04 22:52王財(cái)趙子紅綜述李唯峰張玉妥審校
關(guān)鍵詞:衣殼絲狀噬菌體

王財(cái),趙子紅 綜述,李唯峰,張玉妥 審校

河北北方學(xué)院病原生物學(xué)與免疫研究所,河北張家口075000

噬菌體展示疫苗是一種基于噬菌體展示技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型疫苗制備技術(shù),其利用噬菌體作為載體,將外源多肽或蛋白基因重組至噬菌體基因組中,以融合蛋白的形式展示在噬菌體表面,從而實(shí)現(xiàn)疫苗的制備[1-2]。與傳統(tǒng)疫苗比較,噬菌體展示疫苗具有免疫源性強(qiáng),能夠表達(dá)天然蛋白構(gòu)象,制備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),因此受到廣泛關(guān)注和研究。自1985 年SMITH[3]開(kāi)創(chuàng)了噬菌體展示技術(shù)以來(lái),基于該技術(shù)研發(fā)的噬菌體展示疫苗的報(bào)道陸續(xù)涌現(xiàn)。目前,研究人員利用此技術(shù)開(kāi)發(fā)了多種新型疫苗,涉及病毒、細(xì)菌、真菌等領(lǐng)域。雖然噬菌體展示疫苗取得了突破性的進(jìn)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如最佳噬菌體展示系統(tǒng)的選擇、噬菌體展示系統(tǒng)穩(wěn)定性的優(yōu)化等方面均需深入研究。本文就噬菌體展示疫苗的免疫學(xué)基礎(chǔ)、展示系統(tǒng)種類(lèi)及其在疾病預(yù)防應(yīng)用的研究進(jìn)展作一綜述,以期為噬菌體展示疫苗的研發(fā)與應(yīng)用提供參考。

1 噬菌體展示疫苗的免疫學(xué)基礎(chǔ)

1.1噬菌體免疫原性 噬菌體本身固有的免疫原性是構(gòu)建噬菌體展示疫苗的優(yōu)勢(shì)所在。目前較為認(rèn)可的機(jī)制是噬菌體基因組內(nèi)存在較高比例的脫氧胞苷-磷酸-脫氧鳥(niǎo)苷(cytidine-phosphate-guanosine,CpG)序列,CpG寡核苷酸參與Toll樣受體9(Toll-like receptor 9,TLR9)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),促進(jìn)炎性反應(yīng)及抗原提呈細(xì)胞(antigen-presenting cells,APCs)的成熟,并增強(qiáng)其噬菌體肽抗原向B細(xì)胞和T細(xì)胞高效呈遞,激活適應(yīng)性免疫反應(yīng)[4]。DONG 等[5]研發(fā)了一種基于M13 噬菌體的疫苗遞送平臺(tái),可通過(guò)簡(jiǎn)單的吸附遞送多種腫瘤特異性抗原,證明該平臺(tái)可通過(guò)TLR9信號(hào)通路激活抗原呈遞細(xì)胞,從而增強(qiáng)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。GOMES-NETO 等[6]研究表明,重組絲狀噬菌體通過(guò)TLR9 依賴(lài)性機(jī)制誘導(dǎo)特異性IgG 和CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),可為人類(lèi)寄生蟲(chóng)感染提供保護(hù)。SARTORIUS 等[7]研發(fā)了一種基于絲狀噬菌體fd顆粒通過(guò)DEC-205 傳遞抗原決定因子的遞送系統(tǒng)(fd displaying an anti-DEC-205 single-chain-variable fragment,fdsc-αDEC),即使在無(wú)佐劑或樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)刺激的情況下,也能誘導(dǎo)CD8+T 細(xì)胞反應(yīng),進(jìn)一步證實(shí)了fdsc-αDEC 是依賴(lài)TLR9信號(hào)通路的激活來(lái)誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子與Ⅰ型干擾素分泌的。GOGOKHIA 等[8]闡明了一種腸道噬菌體以TLR9 依賴(lài)的方式驅(qū)動(dòng)Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生。因此,噬菌體的固有免疫原性在一定程度上為噬菌體展示疫苗的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.2噬菌體展示疫苗免疫機(jī)制 以噬菌體為載體的疫苗發(fā)揮免疫作用的關(guān)鍵之一取決于B 細(xì)胞抗原表位(B-cell epitopes,BCEs)和T 細(xì)胞抗原表位(T-cell epitopes,TCEs)的選擇[9]。目前,普遍認(rèn)為噬菌體展示疫苗被細(xì)胞內(nèi)吞,通過(guò)APCs 加工提呈,經(jīng)MHCⅠ和MHCⅡ類(lèi)分子途徑誘導(dǎo)CD4+和CD8+T細(xì)胞免疫,同時(shí)經(jīng)B 細(xì)胞提呈誘導(dǎo)體液免疫[10]。SINHA 等[11]研究顯示,fd 絲狀噬菌體能夠觸發(fā)所有的免疫反應(yīng),特別是表面展示的MHCⅠ類(lèi)限制性抗原決定簇誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞反應(yīng)(cytotoxic T lymphocyte,CTL)。另有研究發(fā)現(xiàn),fd 噬菌體可靶向小鼠DCs,在不需要外源性佐劑的情況下激活先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。有研究報(bào)道,以白色念珠菌Fba1表位YGKDVKDLFDYAQE構(gòu)建的絲狀噬菌體展示疫苗免疫小鼠能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),還可在細(xì)胞免疫方面增強(qiáng)Th1(IFNγ,IL-2)和Th17(IL-17)型細(xì)胞因子水平,這可能在抗白色念珠菌保護(hù)中發(fā)揮重要作用[12-13]。MASCOLO 等[14]研究表明,重組噬菌體在小鼠體內(nèi)引起的CTL 效應(yīng)反應(yīng)也許是在噬菌體衣殼蛋白刺激增殖的CD4+T 細(xì)胞輔助下所產(chǎn)生的,這可能是由于噬菌體外殼蛋白不表達(dá)或低表達(dá)共刺激分子所致。有研究報(bào)道,絲狀噬菌體pⅧ外殼蛋白上的高拷貝B 細(xì)胞表位能誘導(dǎo)體液免疫[12]。而針對(duì)單一肽產(chǎn)生的體液免疫并不能提供有效保護(hù)能力,另外,在抗體滴度和記憶方面的個(gè)體間差異也是一項(xiàng)重要的挑戰(zhàn),使用展示多個(gè)不同抗原表位的噬菌體混合物可能是克服該問(wèn)題的方法之一[13]。

2 噬菌體展示系統(tǒng)

2.1絲狀噬菌體(filamentous bacteriophage)展示系統(tǒng)絲狀噬菌體是一類(lèi)F+大腸埃希菌專(zhuān)一性噬菌體[15]。用于噬菌體展示的主要是Ff組的M13、f1、fd噬菌體,此類(lèi)噬菌體介于溫和噬菌體和毒性噬菌體之間,在感染宿主后使宿主細(xì)胞處于一種慢性感染狀態(tài),噬菌體顆粒從宿主細(xì)胞中緩慢釋放,宿主細(xì)胞仍保持繼續(xù)生長(zhǎng)和分裂。絲狀噬菌體由蛋白質(zhì)外殼與環(huán)狀單鏈DNA(cssDNA)組成,基因組長(zhǎng)度為6 408 bp,共有11個(gè)基因組成,編碼11種蛋白,其中編碼5種衣殼蛋白分別為pⅢ、pⅥ、pⅦ、pⅧ和pⅨ[15]。由于pⅢ和pⅧ蛋白處于噬菌體結(jié)構(gòu)的固定位置,二者常用于展示系統(tǒng)的構(gòu)建。次要衣殼蛋白pⅢ約含5個(gè)拷貝,由于噬菌體拷貝數(shù)較少,在一定程度上空間結(jié)構(gòu)的影響可忽略不計(jì),因此,pⅢ蛋白更適合表達(dá)較大的多肽,但表現(xiàn)出低免疫原性[16]。與之相比,pⅧ為主要衣殼蛋白,約含2 700個(gè)拷貝,提供更高水平的免疫原暴露,因此,pⅧ表現(xiàn)出的免疫原性更強(qiáng),廣泛應(yīng)用于疫苗的研制。同時(shí)也亟需一種策略解決只能展示短肽的局限性,最大限度地提高系統(tǒng)的展示靈活性[16-17]。

SHI等[12]將白色念珠菌Fba1 上一個(gè)優(yōu)勢(shì)表位肽(YGKDVKDLFDYAQE)展示于絲狀噬菌體fUSE55 pⅢ與F88-4 pⅧ上,構(gòu)建了兩種展示噬菌體疫苗,結(jié)果表明,兩種展示噬菌體疫苗均能明顯誘導(dǎo)感染小鼠的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答,減輕白色念珠菌感染所致腎臟損傷狀況,并顯著提高小鼠存活率。該研究在一定程度上體現(xiàn)出YGKDVKDLFDYAQE-絲狀噬菌體展示疫苗成為新型白念珠菌候選疫苗的潛力。GONZáLEZ-MORA 等[18]在M13噬菌體表面展示了牛蜱蟲(chóng)蛋白Bm86 上的多肽Sbm746,結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的疫苗能夠誘導(dǎo)牛單核細(xì)胞源性樹(shù)突狀細(xì)胞(monocyte derived dendritic cells,Mo-DCs)成熟和外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)增殖,通過(guò)ELISA 法及斑點(diǎn)印跡免疫檢測(cè)技術(shù)有效鑒定了靶標(biāo)抗原的表達(dá)。因此,M13噬菌體展示平臺(tái)有望成為獸疫領(lǐng)域生產(chǎn)新型、穩(wěn)定和高效益疫苗的關(guān)鍵技術(shù)。STAQUICINI 等[19]采用fd 衍生噬菌體在主要衣殼蛋白pⅧ上展示了嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory symptom coronavirus 2,SARS-CoV-2)蛋白抗原表位(aa 662-671),在次要衣殼蛋白pⅢ上展示了肺靶向肽CAKSMGDIVC,構(gòu)建了噬菌體雙展示疫苗。結(jié)果顯示,該疫苗經(jīng)黏膜免疫誘發(fā)了小鼠系統(tǒng)性和特異性的免疫反應(yīng)。絲狀噬菌體是一種使用最為廣泛噬菌體展示系統(tǒng),但其存在一個(gè)關(guān)鍵性難題,即該噬菌體屬于非裂解增殖,展示的肽或蛋白質(zhì)必須通過(guò)宿主細(xì)胞內(nèi)膜分泌才能重新組裝,因此所展示的肽或蛋白質(zhì)的長(zhǎng)度、序列和空間結(jié)構(gòu)在一定程度上受到限制[20]。

2.2Lambda 噬菌體展示系統(tǒng) Lambda 噬菌體由二十面體頭部(直徑約60 nm)和彎曲的尾部(長(zhǎng)約150 nm)組成[20],是一種溫和的噬菌體,包含溶原性和溶菌性2個(gè)周期。Lambda噬菌體含有48 500 bp線性dsDNA,分子兩端有12 個(gè)堿基組成的黏性末端,在感染大腸埃希菌后,黏性末端環(huán)化形成環(huán)狀DNA分子。Lambda噬菌體外部由主要衣殼蛋白gpD 和gpE、門(mén)戶(hù)蛋白gpB、支架蛋白gpNu3、病毒蛋白gpC 和尾蛋白gpV 組成。Lambda噬菌體展示技術(shù)系統(tǒng)通常采用頭蛋白D和尾蛋白V作為展示位點(diǎn),D蛋白在頭部空間結(jié)構(gòu)中比較突出,易與配體結(jié)合,可將外源蛋白質(zhì)在此融合;尾蛋白V 具有2 個(gè)折疊結(jié)構(gòu)域,C-末端不是必需的,可被外源多肽或蛋白質(zhì)取代,不會(huì)明顯影響噬菌體的增殖。與尾蛋白V 比較,頭蛋白D 由于拷貝數(shù)更多,更適合作為展示位點(diǎn)。

DAVENPORT 等[21]開(kāi)發(fā)了一種基于Lambda 噬菌體優(yōu)化的噬菌體樣顆粒(phage-like particle,PLP),設(shè)計(jì)了展示SARS-CoV-2和MERS-CoV 表位的3款疫苗(RBDSARS-PLPs,RBDMERS-PLPs 及聯(lián)合疫苗hCoVRBD PLPs)。結(jié)果顯示,用RBDSARS-PLPs 和RBDMERSPLPs 免疫的BALB/c 小鼠可誘導(dǎo)產(chǎn)生具有中和活性的抗體;僅用1μg的RBDSARS-PLPs免疫就能產(chǎn)生高滴度抗體,且這些抗體在發(fā)病后6個(gè)月仍保持較高水平。在攻毒試驗(yàn)中,用RBDSARS-PLPs、RBDMERS-PLPs和hCoV-RBD PLPs 免疫的小鼠對(duì)SARS-CoV-2 和MERS-CoV 的感染具有保護(hù)作用。這些數(shù)據(jù)表明,基于Lambda噬菌體優(yōu)化的PLP系統(tǒng)為高效產(chǎn)生單靶點(diǎn)或多靶點(diǎn)疫苗提供了一個(gè)可靠平臺(tái)。GONZáLEZCANO 等[22]在Lambda噬菌體頭部蛋白D上展示了鹿朊病毒蛋白的3 個(gè)特異性表位,構(gòu)建了朊病毒噬菌體展示疫苗LDP(lambda display phage)-DSE(disease specific epitopes)。結(jié)果表明,在無(wú)佐劑的情況下,經(jīng)黏膜給藥可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的IgA 抗體反應(yīng)。LDP-DSE 噬菌體展示疫苗能夠在消化道中生存下來(lái),具有成為口服疫苗遞送系統(tǒng)的潛力。與絲狀噬菌體比較,Lambda 噬菌體可在D 蛋白上展示更復(fù)雜的蛋白,且使許多在其他噬菌體展示系統(tǒng)中難以通過(guò)膜分泌的多肽或蛋白得以展示。雖然Lambda 噬菌體具有諸多優(yōu)勢(shì),但仍有一些問(wèn)題限制了Lambda 噬菌體的廣泛應(yīng)用[20]。由于Lambda 噬菌體屬于溫和噬菌體,其形式表現(xiàn)出多樣化:①具有感染性的噬菌體顆粒游離態(tài);②宿主菌細(xì)胞質(zhì)內(nèi)類(lèi)似質(zhì)粒形式的噬菌體核酸;③前噬菌體(整合在細(xì)菌染色上的噬菌體基因)。這種復(fù)雜的生物學(xué)特性使Lambda 噬菌體展現(xiàn)出比絲狀噬菌體更低的免疫原性,且由于Lambda 噬菌體基因組更大,使基于分子水平的操作更加復(fù)雜。

2.3T4 噬菌體展示系統(tǒng) T4 噬菌體是一種感染大腸埃希菌的毒性噬菌體[20],由頭部、尾部和12 個(gè)尾部纖維組成。成熟T4噬菌體的頭部是一個(gè)扁長(zhǎng)的二十面體衣殼,包裹著線性dsDNA 基因組(168 000 bp)。頭部被9~19 種蛋白質(zhì)所覆蓋,其中Hoc(相對(duì)分子質(zhì)量約40 000,包括155~160個(gè)拷貝)和Soc(相對(duì)分子質(zhì)量約9 000,包括810~960 個(gè)拷貝)是在衣殼組裝完成后結(jié)合至衣殼外表面的2 個(gè)非必需蛋白[16],Hoc和Soc具有較強(qiáng)的抗原性,常用于構(gòu)建T4噬菌體展示系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅可在單個(gè)Hoc 或Soc位點(diǎn)上展示外源肽或蛋白,還可在Soc和Hoc 位點(diǎn)上展示雙重外源肽或蛋白。

TAO 等[23]構(gòu)建了一種以T4 噬菌體為平臺(tái)的炭疽-鼠疫雙展示疫苗,將炭疽保護(hù)性抗原(anthrax protective antigen,PA)、鼠疫桿菌Ⅲ型分泌體的囊膜抗原F1 和低鈣反應(yīng)V 抗原突變體(F1mutV)融合至外殼蛋白Soc 上。結(jié)果表明,炭疽-鼠疫雙展示疫苗在小鼠、大鼠和兔3 種動(dòng)物模型中均可激發(fā)強(qiáng)烈的特異性免疫反應(yīng),在攻毒試驗(yàn)中均可提供完全保護(hù)。因此,T4噬菌體有望成為構(gòu)建多價(jià)疫苗的通用平臺(tái)。LI 等[24]將流感基質(zhì)蛋白2 胞外域(influenza matrix protein 2 ectodomain,M2e)展示在T4 噬菌體樣顆粒(T4 virus-like particle,VLP)上,制備成M2e-T4 VLP噬菌體展示疫苗。結(jié)果表明,在無(wú)任何佐劑的情況下,可誘發(fā)強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),具有超強(qiáng)的免疫原性,且對(duì)致命流感病毒攻擊具有保護(hù)能力。HASHEMI 等[25]用T7 噬菌體展示M2e,結(jié)果顯示,雖然可誘導(dǎo)針對(duì)多種亞型甲型流感病毒的保護(hù)性抗體,但不能完全預(yù)防致死性流感病毒的攻擊,這可能是由于T7 噬菌體衣殼上M2e 分子拷貝數(shù)較低所致。DENG 等[26]將M2e 展示在f88 噬菌體外殼蛋白pⅧ上,雖然外殼蛋白pⅧ多達(dá)2 700個(gè)拷貝,但僅有部分M2e 可展示在噬菌體f88 表面上。T4 噬菌體的優(yōu)勢(shì)在于其衣殼蛋白Soc 和Hoc 為高密度的抗原分子提供了展示平臺(tái),可用于展示不同大小的抗原分子,甚至全長(zhǎng)蛋白質(zhì),這是該噬菌體展示系統(tǒng)所特有的。

2.4T7 噬菌體展示系統(tǒng) T7 噬菌體屬于毒性噬菌體[20],在細(xì)胞質(zhì)中組裝并通過(guò)裂解細(xì)菌釋放,具有獨(dú)立于大腸埃希菌的分泌機(jī)制。其頭部是包裹線性dsDNA的二十面體衣殼,由415個(gè)拷貝的衣殼蛋白組成,具有完美的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性。在T7噬菌體展示系統(tǒng)中,用于展示多肽或蛋白的衣殼蛋白通常包括10A和10B 2種形式,分別由344和397個(gè)氨基酸組成,后者是由前者的341位氨基酸的翻譯移碼形成的[27]。

XU 等[28]將口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,F(xiàn)MDV)結(jié)構(gòu)蛋白VP1 的G-H 環(huán)編碼入T7 Select 415-1b 載體,構(gòu)建了重組T7-GH 噬菌體展示疫苗,評(píng)估單劑量免疫后的效果。結(jié)果表明,與兩種市售FMDV 疫苗(InactVac 和PepVac)比較,VP1/LPBE抗體滴度及抗原特異性淋巴細(xì)胞增殖率與PepVac組相當(dāng),但弱于InactVac組,免疫保護(hù)率為80%(4/5),表明FMDV 噬菌體展示疫苗具有良好的免疫原性。WU 等[29]將FMDV AKT-Ⅲ株的結(jié)構(gòu)蛋白VP1 于T7噬菌體衣殼表面展示,結(jié)果表明,免疫BALB/c小鼠后能夠快速產(chǎn)生高滴度的FMDV 抗體,且抗體可在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持在較高水平。體外試驗(yàn)表明,AKT-T7噬菌體展示疫苗對(duì)倉(cāng)鼠腎細(xì)胞(BHK-21)、牛腎細(xì)胞(MDBK)和羊腎細(xì)胞均未產(chǎn)生細(xì)胞毒性。LIU 等[30]開(kāi)發(fā)了ΦC31 整合酶介導(dǎo)的T7 噬菌體體內(nèi)整合系統(tǒng),該系統(tǒng)允許快速敲入超過(guò)2 000 bp 的外源DNA,而不會(huì)損害其結(jié)構(gòu)完整性。T7噬菌體主要具有以下優(yōu)勢(shì):①呈雙鏈DNA,具有良好的穩(wěn)定性,在復(fù)制過(guò)程中不易發(fā)生突變;②子代噬菌體的組裝在細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行,通過(guò)細(xì)胞膜裂解而釋放,因此展示的肽段或蛋白無(wú)大小限制和分泌過(guò)程導(dǎo)致的宿主毒性風(fēng)險(xiǎn);③增殖速度比絲狀和Lambda 等噬菌體更快,在3 h 內(nèi)即可產(chǎn)生空斑,節(jié)省了大量的克隆和篩選時(shí)間;④在其他噬菌體不能存活的極端條件(pH 與溫度)下的穩(wěn)定表達(dá)。這些優(yōu)勢(shì)使T7 噬菌體展示系統(tǒng)更具吸引力[31]。

3 噬菌體展示疫苗的應(yīng)用

3.1細(xì)菌感染性疾病的預(yù)防 TAO等[23]通過(guò)T4噬菌體展示系統(tǒng)構(gòu)建了炭疽-鼠疫雙展示噬菌體疫苗,該疫苗成功誘導(dǎo)了強(qiáng)烈的炭疽桿菌和鼠疫桿菌特異性免疫反應(yīng),并在3 種動(dòng)物(小鼠、大鼠和兔)攻毒模型中對(duì)吸入性炭疽桿菌和鼠疫桿菌提供了完全保護(hù),即使同時(shí)受到致命劑量的炭疽桿菌和鼠疫桿菌攻擊,這種保護(hù)仍有效。因此,T4噬菌體展示系統(tǒng)對(duì)于研制高危細(xì)菌病原體多價(jià)疫苗具有巨大潛力,是一種獨(dú)特的疫苗遞送平臺(tái)。

3.2病毒感染性疾病的預(yù)防 LI等[24]利用T4 VLP平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一種基于M2e 的流感噬菌體展示疫苗,在不使用任何佐劑的情況下,可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng),并對(duì)流感病毒感染的小鼠提供了不同的保護(hù)作用[32-35]。STAQUICINI 等[19]通過(guò)絲狀噬菌體fd 展示系統(tǒng)構(gòu)建了SARS-CoV-2 噬菌體雙展示疫苗,一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)疫苗的缺陷,基于噬菌體展示技術(shù)的遞送平臺(tái)有可能成為研發(fā)病毒疫苗的得力助手。

3.3真菌感染性疾病的預(yù)防 白色念珠菌(Candida albicans)是一種機(jī)會(huì)性真菌病原體,特別是針對(duì)免疫功能低下的人群,目前,臨床上仍缺乏有效的預(yù)防和治療策略,因此亟需開(kāi)發(fā)有效的防治制劑。SHI等[12]采用絲狀噬菌體展示系統(tǒng)展示了白色念珠菌Fba1的肽表位,構(gòu)建了2種噬菌體展示疫苗(噬菌體-3F 和噬菌體-8F)。結(jié)果表明,該疫苗對(duì)感染小鼠具有明顯的保護(hù)作用。球孢子絲菌是一種真菌,通常感染免疫功能低下的人群,目前仍無(wú)任何可以預(yù)防球孢子菌病的方法,臨床上常建議盡量避免參與環(huán)境中產(chǎn)生較多粉塵的相關(guān)活動(dòng)。一種被稱(chēng)為70 kDa的糖蛋白(Gp70)是球孢子絲菌細(xì)胞表面的主要黏附因子,是一種與真菌毒力相關(guān)的交叉免疫原性蛋白。CHEN 等[36]將Gp70 的表位多肽Kpvqhaltplgldr 展示在fuse5 主要外殼蛋白pⅢ上,構(gòu)建球孢子絲菌噬菌體展示疫苗,結(jié)果顯示,該疫苗可誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生中和抗體,抑制球孢子絲菌的感染,提高存活率。

3.4寄生蟲(chóng)病的預(yù)防 牛蜱(Rhipicephalus microplus)是一種寄生在全球熱帶和亞熱帶地區(qū)牛體表的吸血寄生蟲(chóng)[37-38]。GONZáLEZ-MORA 等[18]以牛蜱蛋白Sbm7462 上短肽Bm86 為抗原展示在M13 噬菌體上,制備了牛蜱噬菌體展示疫苗,采用牛單核細(xì)胞來(lái)源的DCs 進(jìn)行體外試驗(yàn),結(jié)果證明,疫苗具有免疫原性,但仍需在牛模型中進(jìn)一步評(píng)估其免疫原性及安全性。肝片形吸蟲(chóng)病是一種全球范圍內(nèi)出現(xiàn)的人畜共患?。?9],VILLA-MANCERA 等[40]將組織蛋白酶肽表位CL1(TPWKDKQ)、CL2(YGSCFLR)以單獨(dú)和聯(lián)合的形式展示在M13 噬菌體上,制備了肝片形吸蟲(chóng)噬菌體展示疫苗,通過(guò)評(píng)估對(duì)感染囊蚴綿羊的吸蟲(chóng)大小與數(shù)量、糞便卵數(shù)目、肝酶血清水平等方面來(lái)驗(yàn)證疫苗的有效性。結(jié)果表明,以CL1 為肽表位構(gòu)建的組別效果最佳,可誘導(dǎo)產(chǎn)生IgG 特異性抗體,對(duì)肝片形吸蟲(chóng)的感染具有保護(hù)作用,能夠有效預(yù)防肝片形吸蟲(chóng)的感染。

4 小結(jié)與展望

噬菌體展示疫苗的優(yōu)勢(shì)主要有:①在無(wú)需佐劑的條件下即可有效誘導(dǎo)產(chǎn)生保護(hù)性抗體;②通過(guò)細(xì)菌培養(yǎng)即可實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn);③運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本比傳統(tǒng)疫苗更加經(jīng)濟(jì),方式更加便捷;④人體給藥安全;⑤即使在相對(duì)較低的劑量下,也能獲得比傳統(tǒng)疫苗更好的免疫效果。但也存在一些缺陷:噬菌體雖然不會(huì)對(duì)人體致病,但在噬菌體展示疫苗獲得批準(zhǔn)之前還需對(duì)噬菌體的生物學(xué)特性進(jìn)行全面研究,并進(jìn)行臨床試驗(yàn)以對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)估。關(guān)于噬菌體展示疫苗引發(fā)免疫應(yīng)答的潛在機(jī)制尚未明確,還需進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究與臨床試驗(yàn)。綜上所述,噬菌體展示疫苗雖不能克服疫苗生產(chǎn)領(lǐng)域面臨的所有障礙,但仍是疾病防治領(lǐng)域一種具有競(jìng)爭(zhēng)力的候選疫苗。

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