阿爾茨海默病DNA疫苗的研究進(jìn)展.docx

1、阿爾茨海默病DNA疫苗的研究進(jìn)展郭婉姝綜述陳曉虹審校中國醫(yī)科大學(xué)人民醫(yī)院/遼寧省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，遼寧省沈陽市110016摘要：0淀粉樣蛋白(AB)免疫治療，阻止AP產(chǎn)生、聚集和/或增加AP清除被認(rèn)為是治療阿爾茨海默病的有效治療策略。Ap主動和被動免疫治療的臨床試驗并未如動物實驗?zāi)菢舆_(dá)到預(yù)期的療效，為此研究人員關(guān)注到了一種安全、有效、高產(chǎn)的DNA疫苗。本文將對構(gòu)建DNA疫苗的多方面因素：抗原選擇、載體系統(tǒng)、佐劑、免疫接種途徑、劑量、時間、加強(qiáng)免疫劑型等作一綜述。關(guān)鍵詞：阿爾茨海默病；°淀粉樣蛋白；DNA疫苗DOI：10.16636/j.enki.jinn.2018.01.025阿爾茨

2、海默病(Alzheimer'sdisease,AD)是一種神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，是臨床最常見的老年癡呆類型，其主要病理特征是細(xì)胞外老年斑(senileplaque,SP)和細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)元纖維纏結(jié)(neurofibril-l&rytangles,NFTs)的形成。目前全球有超過4680萬的患者，預(yù)計到2050年患者數(shù)將達(dá)到1.31億。然而目前并沒有有效的治療措施。淀粉樣蛋白(amyloidp-protein,Ap)的異常聚集是導(dǎo)致AD整個神經(jīng)病理過程的最初和最關(guān)鍵的步驟，也是免疫治療的靶點(diǎn)。基金項目：遼寧省博士啟動基金(2016011039-301)收稿日期:2017-08-09;修回

3、日期：2017-11-19作者簡介:郭婉姝(1980-).女、副主任醫(yī)師、博士學(xué)位，主要從事阿爾茨海默病的研究。通信作者:陳曉虹(1963-)，女，主任醫(yī)師，博士學(xué)位，主要從事阿爾茨海默病和腦血管病的研究。E-mail：cxh_ly0gainstAlzheimer'sDiseasefJ.NeuralPlast,2016,2016：4626593.24SkucasVA,MathewsIB,YangJ,etal.Impairmentofselectformsofspatialmemoryandneun)lrophin-dependentsynapticplasticitybydeletio

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9、型疫苗DNA疫苗。DNA疫苗是一種安全、有效、高產(chǎn)的疫苗，是需要載體介導(dǎo)、人為編碼的DNA片段。設(shè)計一個有效的DNA疫苗需要考慮多方面的因素：抗原的選擇、載體系統(tǒng)、佐劑、免疫接種途徑、劑量、時間和加強(qiáng)免疫劑型等，這些都將影響疫苗誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的強(qiáng)度和性質(zhì)，從而對免疫的最終結(jié)果產(chǎn)生影響。1抗原ApN.末端作為免疫原能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的體液免疫反應(yīng)，避免了有害的A。特異性T細(xì)胞反應(yīng)。已有研究證實A0的B細(xì)胞抗原決定簇位于在115區(qū)域，是產(chǎn)生抗Ap抗體的主要表位；A0的T細(xì)胞抗原決定簇位于1642區(qū)域，是誘導(dǎo)Ap特異性的T淋巴細(xì)胞反應(yīng)的表位。因此可以選用A&的B細(xì)胞抗原決定簇作為AD疫苗免疫原，它不

10、僅對AD的預(yù)防及治療有效，又不誘發(fā)炎癥反應(yīng)，而且還可因它不是引起AD的毒性肽，多次應(yīng)用后無腦內(nèi)沉積及細(xì)胞毒性的危險。Frenkel等分析了多個N末端片段認(rèn)為A。N端第36位氨基酸殘基EFRH是影響A3可溶性或成纖維的主要表位，缺少3號位氨基酸時其與抗Ap抗體的親和性明顯降低。于是研究者選用了不同的抗原表位：A0-5、A0_g、Ap、Ap4.io、A%_7、A°i_o、A。%(CAD106)2、(ACC-001)6、Appll(AV-1955)、A寄。、A&頃(UB311)和A.15(ACI-24)等，通過抗A。抗體的產(chǎn)生、Thl型反應(yīng)引起的副作用、對實驗動物或是患者安全、可耐

11、受、延緩AD進(jìn)展等方面進(jìn)行評價。2載體DNA疫苗的載體主要有病毒和質(zhì)粒。病毒載體作為基因傳遞工具，有許多優(yōu)點(diǎn)：基因結(jié)構(gòu)清楚，易于重組改造；感染效率高；某些載體可長期表達(dá)目的基因；部分載體尚有靶向性。重組腺伴隨病毒(AAV)、腺病毒"°】和流感病毒M等被當(dāng)作病毒載體用于動物實驗。但是，病毒DNA疫苗不能避免病毒的感染與轉(zhuǎn)化，因此安全性問題仍是制約病毒載體應(yīng)用的首要問題。與病毒載體相比，質(zhì)粒載體DNA疫苗優(yōu)勢突出皿】：易于大規(guī)模生產(chǎn)；操作簡單；花費(fèi)低；不可能有病毒的感染及轉(zhuǎn)化；安全性高；能夠誘導(dǎo)有效的免疫應(yīng)答；不整合到宿主基因組中；也不會引起抗DNA的自身免疫應(yīng)答。如果有副反應(yīng)

12、發(fā)生、可以通過停止進(jìn)一步的疫苗接種來控制，因為相比病毒疫苗，質(zhì)粒載體半衰期要短。質(zhì)粒DNA編碼的Ap蛋白能夠刺激特異性的抗Ap抗體的產(chǎn)生，誘發(fā)B細(xì)胞免疫反應(yīng)并且無T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)的發(fā)生8。鑒于臨床中，AD患者需終生應(yīng)用疫苗，上述優(yōu)勢對于治療的選擇是非常重要的因素。因此，非病毒質(zhì)粒載體是目前AD基因疫苗治療中最好的選擇。3佐劑盡管DNA疫苗優(yōu)勢明顯，但仍然有投送效率低和免疫原性弱的巨大瓶頸。DNA疫苗佐劑有可能彌補(bǔ)DNA疫苗的不足。霍亂毒素B亞基(CTB)、皂昔類佐劑(QS-21)和脂多糖衍生物類佐劑(LPS)均可被運(yùn)用于DNA疫苗中，而寡聚核昔酸類佐劑和基因佐劑是DNA疫苗較為有特點(diǎn)的佐劑

13、，其不但可以是單獨(dú)的佐劑形式，也可能是質(zhì)粒DNA的組成部分?；蜃魟┩ǔＪ琴|(zhì)粒DNA編碼的細(xì)胞因子、生長因子、共刺激分子或轉(zhuǎn)錄因子基因，與含有抗原基因的DNA共同免疫，使得細(xì)胞因子和抗原在體內(nèi)表達(dá)，誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答反應(yīng)，增強(qiáng)免疫應(yīng)答水平。補(bǔ)體C3d,3、補(bǔ)體C3d.p28、白細(xì)胞介素4“、褪黑素M和白細(xì)胞介素10眼等佐劑的應(yīng)用，使得Ap的免疫原性大大地增強(qiáng)，DNA疫苗的有效性也大大地提高。4免疫接種途徑選擇DNA疫苗免疫接種途徑時主要有3個因素需要考慮：一是DNA疫苗對機(jī)體細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率；二是抗原基因表達(dá)水平；三是抗原向免疫系統(tǒng)的呈遞能力。目前AD基因疫苗的免疫接種途徑主要有以下幾種方法：肌

14、肉注射法、粘膜表面涂布法(鼻粘膜免疫法和口服免疫法)、基因槍導(dǎo)入法、皮下注射法和腹腔注射法等。肌肉注射法是目前基因疫苗免疫最常用的方法。這是因為骨骼肌和心肌等橫紋肌可以高效攝取和表達(dá)外源基因，其中骨骼肌具有免疫接種容量大，注射方便和安全等優(yōu)點(diǎn)，因此，經(jīng)常用來進(jìn)行基因疫苗注射。鼻粘膜免疫方法，可經(jīng)鼻腦通道直接入腦，是一種更方便快捷的方式，且主要產(chǎn)生Th2型免疫反應(yīng)3)。Yoshida等"E將Ap42基因與綠色熒光蛋白基因融合入大米中飼養(yǎng)C57BL/6J鼠，血漿抗體滴度升高。基因槍導(dǎo)入法被認(rèn)為是質(zhì)粒DNA疫苗向體內(nèi)轉(zhuǎn)染最有效的物理方法，并且目前正應(yīng)用于臨床?；驑寣?dǎo)入是一種無針的彈道裝置

15、，將質(zhì)粒DNA包裹的金顆粒呈遞到皮膚表皮層，使得動物和人對DNA疫苗產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答，以Th2型免疫反應(yīng)為主。5其他大多研究人員設(shè)計的Ap免疫原有效片段較小，而肽段越小其抗原性越弱，因此，將A0免疫原重復(fù)多次序列以增加分子重量，減少肽段的降解，以增強(qiáng)抗原的免疫原性。DNA疫苗抗原濃度1.0JJLg/pLl為可選擇的適宜劑量，而探索注射劑量對誘發(fā)強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答水平有重要意義。盡管DNA疫苗單次注射就能獲得較長時間的免疫應(yīng)答，但加強(qiáng)注射能明顯增強(qiáng)應(yīng)答水平，部分研究人員選擇初次注射后，間隔2周免疫1次，1月后每月加強(qiáng)免疫1次；或是初次注射后，每隔3周免疫1次。所以探索實驗的注射間隔和次數(shù)有利于獲得

16、滿意的應(yīng)答水平。幼齡動物接種DNA疫苗誘發(fā)免疫應(yīng)答的水平強(qiáng)于老年動物。在AD基因疫苗研究中，學(xué)者們已取得了一些進(jìn)展，但仍然有很多問題亟待解決。A1)患者需要更加安全、有效的DNA疫苗，相信在不久的將來一定會有突破性的進(jìn)展。參考文獻(xiàn)1PrinceM,WimoA,GuerchetM,etal.WorldAlzheimerReport2015,TheGlobalImpactofDementia:Ananalysisofprevalence,incidence,costandtrendsM.Tendon:Alzheimer'sDiseaseInternational,2015.2jCynisI

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